德國布隆伯格菲尼克斯電氣的全電氣社會(huì)園區(qū)鳥瞰圖
菲尼克斯電氣提出了這樣一個(gè)目標(biāo)，即在2020-2030年，賦能用戶實(shí)現(xiàn)全電氣社會(huì)概念的全面落地。憑借豐富的產(chǎn)品和解決方案，菲尼克斯電氣希望為作為主要能源的可再生能源在全球范圍內(nèi)以經(jīng)濟(jì)的價(jià)格足量供應(yīng)提供助力。全電氣社會(huì)的成功實(shí)現(xiàn)依賴于各行業(yè)的全面電氣化、網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化。
位于德國布隆伯格的全電氣化園區(qū)證明了這是切實(shí)可行的。
可再生能源的可靠性有多高?沒有陽光和風(fēng)時(shí)，怎么獲取能量?為何電動(dòng)汽車有多種充電方式?綠色電力又是如何為汽車、樓宇或生產(chǎn)過程所用的?
全電氣社會(huì)園區(qū)
無需化石能源
在園區(qū)的7,800平方米體驗(yàn)中心內(nèi)，我們安裝了一系列應(yīng)用，展示了從生產(chǎn)可再生能源到轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存，再到分配給單個(gè)負(fù)載和由單個(gè)負(fù)載消耗的路徑。這里的可再生電能是由太陽能和風(fēng)能產(chǎn)生的。最先進(jìn)的電池和氫合成系統(tǒng)能夠儲(chǔ)存能量以備日后使用。園區(qū)訪客可以在電動(dòng)汽車充電站、生產(chǎn)設(shè)施和交通基礎(chǔ)設(shè)施中親眼目睹能源如何高效利用。各種主題以透明的大型玻璃立方體呈現(xiàn)，旨在實(shí)現(xiàn)與訪客的互動(dòng)，并一目了然地呈現(xiàn)全電氣社會(huì)的各種應(yīng)用場(chǎng)景。通過所有行業(yè)的智能聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)掌握能源數(shù)據(jù)以及當(dāng)前的用電需求方。
01.無處不在的太陽能電池板
全電氣社會(huì)園區(qū) AES PARK
兩棵太陽能樹追蹤著太陽
在全電氣社會(huì)園區(qū)，大約550塊太陽能電池板每年提供15.5萬千瓦時(shí)的綠色電力。整個(gè)園區(qū)都安裝了光伏系統(tǒng)。園區(qū)配備了兩個(gè)太陽能追蹤器，一個(gè)安裝在交通中心，另一個(gè)安裝在電動(dòng)汽車區(qū)，太陽能電池板甚至可以實(shí)現(xiàn)單軸追蹤。該應(yīng)用使用了PLCnext控制技術(shù)和帶有相應(yīng)功能塊的Solarworx軟件庫。如果當(dāng)前風(fēng)速過高，自動(dòng)化技術(shù)可以確保追蹤器遠(yuǎn)離大風(fēng)，以免損壞太陽能電池板。太陽能電池板還位于各個(gè)透明立方體的頂部、電動(dòng)汽車區(qū)的車庫以及游客館的屋頂和立面上。此外，園區(qū)人行道上還集成了26平方米的太陽能鋪路板。
風(fēng)力發(fā)電樹上的葉子即使在低風(fēng)中也會(huì)產(chǎn)生電流
風(fēng)力發(fā)電樹也對(duì)可再生能源的生產(chǎn)做出了貢獻(xiàn)，其峰值裝機(jī)容量為10.8千瓦，樹高10米，直徑8米。每秒2.5米的風(fēng)速足以驅(qū)動(dòng)36個(gè)垂直旋轉(zhuǎn)的葉片，這些葉片可充當(dāng)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
全電氣社會(huì)園區(qū)還展出了一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙。該設(shè)備通常負(fù)責(zé)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的高空操作。這里應(yīng)用了菲尼克斯電氣的控制技術(shù)、I/O模塊、傳感器、保護(hù)繼電器、路由器、無線系統(tǒng)、電涌保護(hù)器、電源、連接器和電纜，確保整個(gè)全電氣社會(huì)園區(qū)都能獲得太陽能和風(fēng)能產(chǎn)生的可再生能源。
上圖為風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙
02.儲(chǔ)能系統(tǒng)用作電動(dòng)汽車快充
全電氣社會(huì)園區(qū) AES PARK
電池儲(chǔ)能系統(tǒng)幫助AES公園實(shí)現(xiàn)100%可再生能源供電
全電氣社會(huì)園區(qū)安裝了兩個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用于存儲(chǔ)剩余電能。一個(gè)是容量為1.2兆瓦時(shí)的磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，另一個(gè)是容量為281千瓦時(shí)的鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。其中一個(gè)位于電動(dòng)汽車充電站，承擔(dān)著電動(dòng)汽車充電器的功能。即使當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)在規(guī)定時(shí)間無法進(jìn)行充電，也可用它進(jìn)行充電。
03.評(píng)估能量流的能量管理系統(tǒng)
全電氣社會(huì)園區(qū) AES PARK
可持續(xù)性在二次變電站的建設(shè)中得到了一貫的實(shí)施
變電站是全電氣社會(huì)園區(qū)電力系統(tǒng)的樞紐。在這里，太陽能系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電所產(chǎn)生的所有電能被饋入并分配給負(fù)載。負(fù)載包括充電站、立方體、訪客館和灌溉系統(tǒng)。為了解園區(qū)內(nèi)的能源流動(dòng)，所有變電站的輸出電能都通過菲尼克斯電氣可連接物聯(lián)網(wǎng)的EMpro能源測(cè)量設(shè)備進(jìn)行記錄，并在園區(qū)自己的能源管理系統(tǒng)中進(jìn)行集中評(píng)估。
基于這些信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)連續(xù)高效地控制。該變電站還用于連接全電氣社會(huì)園區(qū)和菲尼克斯電氣公司的電網(wǎng)。園區(qū)和變電站之間的通信由菲尼克斯電氣的smartRTU處理。模塊化無線解決方案是專門為監(jiān)測(cè)和控制配電網(wǎng)以及作為分布式發(fā)電系統(tǒng)饋入管理的網(wǎng)關(guān)而開發(fā)的。smartRTU將狀態(tài)和錯(cuò)誤信息傳輸?shù)綀?chǎng)館控制室，同時(shí)也可接收控制命令。
04.可持續(xù)的建筑和冷卻材料
全電氣社會(huì)園區(qū) AES PARK
變電站外墻和屋頂上的綠色植物有利于微氣候
透過變電站的窗戶可以看到帶電流互感器、開關(guān)斷路器和熔斷器的中低壓開關(guān)設(shè)備。兩臺(tái)容量分別為1600和1100千伏安的大型變壓器分別位于不同的房間。在變電器建設(shè)過程中，其可持續(xù)性得到了特別關(guān)注。例如，不使用破壞氣候的六氟化硫化合物SF6用作中壓開關(guān)設(shè)備中的絕緣介質(zhì)，而是使用空氣。此外，不使用傳統(tǒng)的礦物油冷卻變壓器，而使用一種可生物降解的酯類液體。碳混凝土替代鋼筋混凝土，這意味著用碳纖維墊來加固墻壁，而不是傳統(tǒng)的鋼筋。因?yàn)樘祭w維比鋼強(qiáng)度更高，也不需要防止生銹。從而，可將壁厚從14厘米減少到8厘米，這意味著可以節(jié)省大約三分之一的混凝土。
變電站外墻和屋頂上的綠色植物不僅讓人賞心悅目，還有利于微氣候，可為許多小動(dòng)物提供棲息場(chǎng)所和筑巢空間。未來，像這樣的變電站將主要位于城市，在炎熱的夏季，它們將有助于改善空氣質(zhì)量并降低氣溫。
能源管理系統(tǒng)
能源管理系統(tǒng)基于開放式PLCnext控制技術(shù)。它確保園區(qū)內(nèi)的所有設(shè)備都能可靠供電，對(duì)能量測(cè)量設(shè)備記錄的能量流進(jìn)行評(píng)估，并在整個(gè)園區(qū)中優(yōu)化分配能量。園區(qū)設(shè)備，如逆變器、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電站以及所有其他發(fā)電機(jī)和負(fù)載，可通過MQTT與中央代理集成到能源管理系統(tǒng)中。能源管理系統(tǒng)可為所有設(shè)備提供各種數(shù)值。
CONNECTION —— 人與技術(shù)之間的連接
菲尼克斯電氣希望通過全電氣社會(huì)園區(qū)，傳播全電社會(huì)未來愿景的相關(guān)知識(shí)，并將這一愿景變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。全電氣社會(huì)園區(qū)以易于理解的方式展示了全電氣社會(huì)的意義及其運(yùn)作方式。真實(shí)的應(yīng)用和教育型演示勾畫了未來的宜居生活。
（轉(zhuǎn)載）
