菲尼克斯電氣在布隆貝格 All Electric Society Factory 還擁有自己的工業直流電網,並充分利用了再生能源的潛力。該建築是工業領域實現永續、高效能源供應的典範。
一個 650 V 直流電網將太陽光電、電池儲能系統與用電設備直接相連,不僅降低轉換損耗,還能實現高效率的能源管理,同時維持高度的電網穩定性。
直流電:工業能源的未來 從發電到儲存,再到供電
現今已有許多終端設備使用直流電 (DC, Direct Current) 供電。充電站與工業領域的電動驅動裝置,同樣採用直流電運作。
風能、太陽能等再生能源產出的也是直流電。傳統交流電網 (Alternating Current) 需要大量不必要的交直流轉換,耗費能源。
直流電網則可讓直流電直接饋入、儲存,並由機械、馬達、輸送帶等設備直接使用,無需轉換為交流電, 將轉換損耗降至最低。此外,煞車能量可保留在電網內回饋運用,並降低尖峰負載。這不僅顯著提升能源效率,還能將饋入電力需求降低多達 80%。
直流電網的優勢
- 透過能量回收、減少轉換損失以及使用再生能源和儲能系統來提高能源效率
- 銅消耗量減少多達 55 %,設備成本降低並縮減體積,實現資源最佳化
- 避免因電網故障而導致的生產停機
- 為智慧化控制能源流奠定了基礎
工業直流電網總覽
我們信任直流電網 菲尼克斯電氣是工業直流電網應用的專業合作夥伴
身為 ODCA 創始成員及董事會成員,我們積極推動直流電網的發展。核心願景是:在能源轉型與再生能源普及的趨勢下,為產業提供高效率、安全且穩定的電力。菲尼克斯電氣致力於為工廠自動化、資料中心與建築領域,開發適用的工業直流電網解決方案。
直流電網應用:專案與解決方案
直流電網避免了轉換損耗,可直接整合再生能源,有效提升生產效率。汽車行業等實際案例已驗證其潛力。模組化元件確保運作安全靈活。加上能量回收與更少的材料用量,更進一步提高效率,為永續工業跨出關鍵一步。
資料中心是高耗能設施,正面臨三大壓力:能源需求持續攀升、碳排放居高不下,以及成本不斷增加。菲尼克斯電氣以直流電網技術提供創新解決方案,全面提升效率、永續性與供電穩定性。減少轉換損耗、提升再生能源整合能力、降低碳排放,僅是眾多優勢中的一部分。探索我們的直流元件如何為綠色資料中心鋪路。
直流電網可減少轉換損耗並支援雙向充電,因此是高效率充電基礎設施的關鍵基礎。如此一來,車輛電池便可作為儲能裝置,整合至能源管理系統中。工業直流電網將能源發電設備、儲能系統與充電基礎設施無縫連接,從而提升效率與供電穩定性。
這將為工業與商業打造可擴充且具未來性的充電基礎設施。
直流耦合電池儲能系統轉換損耗遠低於傳統系統,因此能有效提升直流電網效率。這類系統可穩定電網、靈活運用再生能源,並降低能源成本。
以 All Electric Society Factory 為例,該廠展示了結合電池再利用與智慧能源管理,可擴充且永續的解決方案。
關於直流技術的常見問答
工業界正積極尋求達成氣候目標的解決方案。能源成本上漲、資源稀缺與需求增加,帶來全新挑戰。解決方案之一:從交流電網轉換為直流電網。再生能源發電、儲能、能量回收,這些都能在直流微電網中實現, 不僅降低能耗,還能削減尖峰負載(削峰填谷), 從而減輕電網負荷並提升穩定性。在工業中導入直流電網,正是通往永續生產的途徑。
在直流微電網中,電力來自於整合了碳中和生產的再生能源。這些電能可直接供應給直流電網中的用電設備,無需再經過直流轉交流的轉換。如此一來,便能省去轉換損耗,降低能源消耗。此外,升降過程產生的全部煞車能量都可被回收利用,否則這些能量原本會以熱能的形式散失。取而代之的是,煞車能量以電能形式回饋至直流電網。儲能系統則收集多餘的直流電力,供後續使用。
永續能源發電、能量回收與儲能三者結合,共同促進工廠實現永續發展,並提升能源效率。
除了降低能耗外,使用直流電網還可節省材料和空間。
由於省去了直流-交流轉換,能源損失可降低約 6% 至 8%。此外,搭配適當的儲能系統,可減少從公共電網的饋入電力。善用煞車能量,依應用不同還可再省 15% 至 20%。在上述因素共同作用下,直流電網的能源效率顯著高於交流電網。
在材料與空間節省方面的潛力同樣可觀。在相同功率下,直流電網可節省高達 40% 的銅材與絕緣材料。在資源稀缺的時代,這一點意義重大。而且,直流設備的體積比交流設備小很多, 用的材料更少,自然也更省空間。
將直流電轉換為交流電或將直流電壓轉換為交流電壓就會產生損耗,因為轉換需要能量。這會增加能源消耗,降低能源效率。此外,系統中還需要直流-交流轉換器,佔用設備空間;若省去轉換,這些空間便可節省下來。
直接以直流電供電給用電設備,可取代目前的直流-交流-直流轉換, 從而提升能源效率。透過煞車能量回收及直流電直接儲存,還可進一步節能。
在直流應用中,電弧可能損壞接點與外殼零件,最壞情況下還會對使用者造成危險。因此,元件開發需要採用新的設計思維。菲尼克斯電氣在研究專案中,針對直流連接器開發了多種技術。如今,透過連接器內建的消弧技術,我們找到了一種創新方法,可保護元件與操作人員免受分離電弧的傷害。