DC/DC converter strijdt tegen netcongestie

De energietransitie komt aardig op gang met de productie van hernieuwbare energie op basis van zon en wind in combinatie met elektrificatie. Ons elektriciteitsnet is echter nog niet afgestemd op de grote hoeveelheden energie die aan het net worden teruggeleverd of uit het net worden gevraagd. Dat leidt tot netcongestie. Elincom levert haar bijdrage met onder meer highvoltage DC/DC converters en elektronicaoplossingen om overschotten tijdelijk en efficiënt op te slaan en bij behoefte weer terug te leveren.

De hoeveelheid fossiele brandstoffen die we verstoken voor onder meer de productie van warmte en elektriciteit moet omlaag. Enerzijds omdat fossiele bronnen eindig zijn, anderzijds omdat bij de verbranding ervan CO2 vrijkomt, wat een belangrijke oorzaak is voor de klimaatproblematiek. Om die reden is er de afgelopen jaren flink geïnvesteerd in het opwekken van elektrische energie afkomstig van zogenaamde duurzame bronnen zoals zon en wind. Tevens worden – ook in de industrie – steeds meer processen gebaseerd op elektriciteit afkomstig van hernieuwbare bronnen in plaats van fossiele brandstoffen.

Netcongestie en energieopslag

Prima ontwikkelingen in het kader van de energietransitie maar het betekent óók een zwaardere belasting van het net. Zo is de opwekking van hernieuwbare energie niet constant maar dynamisch waardoor op een winderige, zomerse dag een overschot aan energie ontstaat én omgekeerd. Een belangrijke (deel)oplossing van deze problematiek is de tijdelijke opslag van overschotten duurzame energie. Dit kan direct in een accupakket maar ook door omzetting naar bijvoorbeeld waterstof met een elektrolyser of omzetting in warmte.

Een technische uitdaging daarbij is om het spanningsniveau van PV, windturbines, elektrolyser, batterijopslag en alle andere oplossingen op elkaar af te stemmen. Hiervoor levert Elincom zogenaamde DC/DC converters die de DC-spanning transformeren naar het gewenste niveau van de uiteindelijke gebruiker. Afhankelijk van het vermogen en de spanningsniveaus zijn daar verschillende oplossingen voor. 

Slimme regelingen

Daarnaast zijn er verschillende slimme oplossingen ontwikkeld die te maken hebben met ‘gelijktijdigheid’: bedrijven die een zwaardere aansluiting aanvragen, doen dit vaak omdat er gedurende (zeer) korte tijd veel energie nodig is. Bijvoorbeeld bij het starten van een machine of tijdens specifieke bewegingen of processen zoals een persslag of een hijsbeweging. De kortstondige vraag naar extra energie is op te lossen door de piekvraag aan te vullen met energie uit supercaps, die worden opgeladen gedurende de tijd dat het energieverbruik normaal is. Dit wordt ‘peak shaving’ genoemd. Een oplossing die tevens leidt tot een langere levensduur van elektrische aandrijfsystemen en een snellere machine.

Bij bepaalde applicaties is het ook mogelijk om de energie die vrijkomt bij een teruggaande beweging onder invloed van de zwaartekracht of een remmende beweging terug te winnen. Dit bespaart uiteraard op de energierekening maar voorkomt tevens piekbelastingen van het net en de noodzaak voor een zwaardere aansluiting. Typische applicaties waarbij dit mogelijk is, zijn hijs- en persbewegingen.

Bidirectioneel

Elincom biedt voor dit type oplossingen de EPC-serie bidirectionele DC/DC converters van Epic Power. Hiermee is energie, afhankelijk van de behoefte, zowel heen als terug te sturen. Deze converters zijn ook beschikbaar met geïntegreerde supercaps. De ESC-serie wordt vooraf opgeladen en de energie wordt vrijgeven als het maximale vermogen gewenst is. Daarbij ontlaadt de energie direct op de DC-bus van een frequentieregelaar. Afhankelijk van de benodigde capaciteit zijn verschillende units parallel te schakelen. 

Supercaps onderscheiden zich van batterijen door onder meer het veel grotere aantal laad-/ontlaadcycli waartegen ze bestand zijn. Daartegenover staat dat supercaps in het tijdsdomein van seconden tot minuten werken – en hiermee bij uitstek geschikt zijn voor echte peakshaving, terwijl het ontladen van een batterij in de regel gaat over enkele uren. 

Informeer bij Elincom naar uw mogelijkheden om energie te besparen en een zwaardere aansluiting te vermijden.