工業直流電網 菲尼克斯電氣開發的直流技術滿足未來需求,能夠實現永續再生能源的饋送、儲存和分配。歡迎瞭解我們針對安全的直流微電網應用開發的直流解決方案。

生產廠房中的員工及直流電網示意圖

創新型直流技術,助力實現永續發展 永續發展不僅僅是一個口號:它一直是我們的使命。

菲尼克斯電氣為您高效儲存和分配再生電能提供鼎力支持, 讓電能隨時隨地都可用。出於這個原因,菲尼克斯電氣專注於開發各種產品和解決方案,確保在微電網中安全使用直流技術。

永續發展意味著首先要正確使用直流電技術。

現場設備連接器部門副總裁 Christian Helmig 博士和創新產品部門執行副總裁 Martin Wetter 博士 - Phoenix Contact GmbH & Co. KG
菲尼克斯電氣副總裁:Martin Wetter 博士和 Christian Helmig 博士
工程師在汽車生產廠房中工作

直流電 – 未來的工業能源系統? 從發電到儲存,再到供電

如今,大部分終端設備都採用直流 (DC, Direct Current) 供電。無論是充電站還是工業領域的電動驅動裝置均透過交流電產生的直流電運作。鑒於此,參與 DC-INDUSTRIE 和 DC-INDUSTRIE 2 專案的各個公司研發了基於直流的整體智慧型電網。

菲尼克斯電氣的員工正在進行機械製造工作

直流電網的理念是,將由再生能源產生的直流電直接供應給電網中的耗電負載,例如機器、馬達或傳送帶,避免出現轉換損耗。

基於直流電網的聯網特性,也可將系統的煞車能量以電能形式回饋至電網。產生的盈餘被收集在儲能系統中,必要時再回饋到電網。這將降低多達 80 % 的供電功率。此外,還可降低公共電網的尖峰負載和負載。

直流電網的優勢

  • 透過能量回收、再生能源的無轉換應用和儲能系統提高能源效率
  • 耗銅量減少多達 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

工業中的直流電網總覽

互動式影像地圖:工業領域直流電網示意圖,含以下站點:太陽能、風能、電池儲能系統、Power-to-X、生產系統和辦公室
太陽能
光伏發電系統是重要的再生能源來源。它們產生的是直流電,因此可以高效地併入直流電網,而無需轉換為交流電。菲尼克斯電氣很樂意就供電管理、光伏發電應用和光伏屋頂安裝式系統的突波保護等問題為您提供建議。
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太陽能
風能
風力發電機組產生的能量可以藉助 DC/DC 轉換器從直流中間電路直接饋入直流電網。因此,不再需要透過交流電網進行耦合。 您可在此找到菲尼克斯電氣的風力發電機組、模組化狀態監控和雷電電流量測解決方案。
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風能
充電基礎設施
基於電動充電樁與直流電網之間的雙向連接,車輛電池既可充電,又可臨時用作儲能系統。 身為直流充電技術設備製造商,菲尼克斯電氣可為您提供各類元件,協助您開發和建構電動車直流充電站。歡迎您瞭解我們的直流充電電纜、直流充電控制器和直流功率電子設備。
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充電基礎設施
Power-to-X
太陽能和風力發電機組過剩的電力可透過電解高效地用於生產燃料(電力轉化為燃料)、氫氣和甲烷(電力轉化為氣體)、氨和甲醇(電力轉化為液體)或其他化學品。這些物質反過來被用於產生電能,從而發揮儲能系統的作用。儲能系統能夠確保直流電網的穩定性。電解同樣基於直流電,因此可以將 Power-to-X 設備整合到直流電網中。 歡迎瞭解電解系統的監控、自動化和數位化元件。
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Power-to-X
辦公室和照明系統
許多辦公通訊設備(如電腦和顯示器)以及 LED 照明裝置內部都需要直流電壓。而為了將這些負載連接至交流電網,需要配備整流器和直流中間電路的電源裝置。然而,如果將這些負載整合到直流電網中,就可以省去大量的電源裝置輸入電路。這樣一來,便可減少零件,減輕重量,縮小佔地面積。
辦公室和照明系統
機器人和傳送帶
在直流電網中,直流馬達被用作驅動器。然而,由於變頻器中設有直流中間電路,以前所用的三相馬達也可有效地整合到直流電網中。尤其是在使用性能強勁的機器人和傳送帶時,這種方式可以降低峰值負載。此外,在直流電網中,剎車能量可以透過能量回收得到有效利用。
機器人和傳送帶
儲能系統
在直流電網中,電池儲能系統用作電網備用電源。這種系統可以儲存多餘的能量,並在需要時提供。此外,透過併入儲能系統,還能降低尖峰負載(例如在啟動大型機器時),減輕公共電網的壓力。 我們將為您展示創新型儲能系統解決方案。
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儲能系統
併入交流電網
基於與交流電網的雙向連接,既可將交流電網的電能饋入直流電網,也可將直流電網的多餘電能回饋至公共電網。
併入交流電網
電網管理
高效的電網管理可實現對能源流的智慧控制。透過分析資料,可以找出並避免供能瓶頸。這樣一來,就能更好地利用可用能源。
電網管理

關於直流技術的常見問答

員工站在太陽能系統旁
汽車生產廠房鳥瞰圖
員工拿著平板電腦,上面顯示有能源資料
變電站
一名員工在控制櫃上作業
員工站在太陽能系統旁

各行各業都在尋找合適的解決方案來實現氣候目標,尤其是工業領域。目前,氣候不斷髮生變化,全球正面臨著能源成本上升、資源稀缺和能源需求增加的問題。解決方案之一是在工廠將交流電網轉換為直流電網。再生能源生產、能量儲存和能量回收是在直流微電網中助力實現氣候目標的關鍵步驟。由此即可降低能耗和尖峰負載(削峰)。從而減少電網負荷,提高穩定性。在工業領域規劃直流電網,是未來實現永續工業生產的方案之一。

汽車生產廠房鳥瞰圖

在直流微電網中,電能源自整合碳中和生產的再生能源。這種電能直接用於直流電網中的耗電設備,而不需要進一步從直流電轉換為交流電。這樣可以減少轉換損失,從而降低能源消耗。此外,電網還可利用提升操作中的所有煞車能量。原本以熱量形式損失的能量,將作為電能回饋到直流電網。儲能系統收集多餘的直流電供以後使用。
永續能源生產、能量回收和能量儲存的結合,促進工廠實現永續發展。

員工拿著平板電腦,上面顯示有能源資料

除了降低能耗外,使用直流電網還可節省材料和空間。在能源效率方面,透過省去 DC-AC 轉換,能源損失通常可以減少 2 - 4 %。除此之外,使用合適的儲能系統,可使供電功率降低最多 80 %。完全利用煞車能量後亦可節省 15 - 20 % 的能源,節能取決於應用。

在直流應用中,銅的用量可減少多達 55 %,但性能不變。在資源稀缺的時代,這一點意義重大。直流設備的尺寸也比交流設備小得多。材料用量減少,從而節省空間。

變電站

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。這樣會導致能耗增加,進而影響能源效率。此外,還需要直流-交流轉換器,這些轉換器會在應用中佔用空間,而不進行轉換就可以節省空間。

直接向耗電設備供應直流電,可以取代目前的直流-交流-直流轉換。這樣能夠提高能源效率,因為與交流電網相比,純直流電網通常可節省 2 - 4 % 的能源。透過使用煞車能量和直接儲存直流電,還可實現進一步節能。

一名員工在控制櫃上作業

在直流應用中,電弧會對接點和外殼零件造成損害,嚴重情況下,還會對使用者構成危險。為此,需要採用新的方法來開發連接器。菲尼克斯電氣啟動了研發專案,並針對直流連接器開發了各種技術。透過在連接器中整合滅弧技術這一創新舉措,可以有效保護操作人員,避免因分離電弧受傷。

ODCA 標誌

我們信任直流電網 菲尼克斯電氣是您在工業直流電網應用領域強大的合作夥伴

作為來自工業和科研領域的 39 個合作夥伴之一,我們也參與了由德國電子電氣行業協會 (ZVEI) 主導、由聯邦經濟事務和氣候行動部資助的 DC-INDUSTRIE 2 研究專案。
當然,菲尼克斯電氣也參與了開放式直流聯盟 (ODCA) 的後續專案。

現場設備連接器部門副總裁 Christian Helmig 博士和 Phoenix Contact GmbH & Co. KG 創新產品部門執行副總裁 Martin Wetter 博士站在直流配電系統前

在工業生產中必要的能源轉型和與之相關的充分利用再生能源方面,該協會的目標是用直流電為生產設施提供高效、安全且強大的能源供應。

菲尼克斯電氣參與了國內外的委員會和特別工作小組,對工業直流電網在工廠自動化領域的應用進行深入研究,其重點是滿足未來需求的電氣裝置。

例如,菲尼克斯電氣所研究的核心問題之一,是如何避免直流連接器區域產生電弧。

員工在規劃採用直流電網的樓宇

從理論到實際應用

菲尼克斯電氣並未止步於此,我們的目標不僅是研發。身為創新領導者和電氣安裝領域的專家,我們希望能成為前沿技術的先鋒、親臨現場、積累經驗,並解決問題。
因此,我們在園區裡新建了一棟自帶直流電網系統的大樓,即 60 號樓。該系統以我們自己的設備產品為基礎,同時我們還在繼續開發直流電適用的其他元件。

直流電是碳中和式生產的開路先鋒
60 號樓 – 直流電網的範例
菲尼克斯電氣在布隆貝格新建的 60 號大樓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。
前往瞭解 G60 的直流應用
菲尼克斯電氣北萊茵-西發利亞布隆貝格駐地