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。
工業直流電網
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。
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。
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,同時避免出現轉換損耗。
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。產生的剩餘能量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,還可以降低尖峰負載和公共電網的負載。
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
工業中的直流電網總覽
關於直流技術的常見問答
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、能量回收和能源儲存的結合,促進工廠實現永續發展,提高能源效率。
除了降低能耗外,使用直流電網還可節省材料和空間。
透過省去直流-交流轉換,可將能源損失降低大約 6 - 8%。除此之外,使用合適的儲能系統,可使公共電網的供電功率降低最多 80%。完全利用煞車能量後亦可節省 15 - 20% 的能源,具體取決於應用。與交流電網相比,這些因素大幅提高了直流電網的能效。
材料和空間節省方面的潛力也相當可觀。在直流電網中,相同的輸出功率可節省多達 40% 的銅和絕緣材料。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。
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 6 - 8% 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。
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。
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
身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,身為創始成員和董事會成員,菲尼克斯電氣也參與了開放式直流聯盟 (ODCA) 的後續專案。
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。
從理論到實踐 生產和建築領域的直流電網
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。
對於直流電網,一個前景廣闊的應用領域是汽車生產領域。當一個來自 ODCA 的合作伙伴計劃安裝一個直流電網作為測試系統時,我們能夠利用支援直流的菲尼克斯電氣元件快速提供支援。
在菲尼克斯電氣布隆貝格工廠的內部園區,我們在 60 號大樓中安裝了一個直流電網。從規劃到最終安裝,工業直流電網的藍圖已經繪就。該系統以我們自己的產品為基礎,同時我們還在繼續開發直流電適用的其他元件。身為全電力社會的開路先鋒,我們所採用的技術和開發的解決方案當然也可供客戶使用。