Głównym celem badań jest analiza wytrzymałości izolacji żył oraz analiza długoterminowej stabilności materiałów izolacyjnych stosowanych w przewodach. Ponadto wraz z partnerami w projektach Open Direct Current Alliance (ODCA), LAPP pracuje nad strukturami sieci, uziemieniem, regulacją sieci pod względem stabilności i zarządzaniem monitorowaniem błędów. Są to istotne zagadnienia, kiedy myślimy o DC.
Idea konwersji zakładów przemysłowych na prąd stały nie jest tu przypadkowa. Przemysł i badania naukowe już od jakiegoś czasu współpracują nad wdrożeniem rewolucji energetycznej w produkcji przemysłowej. Jednak będzie to możliwe tylko wtedy, gdy firmy takie jak LAPP będą rozpowszechniać wiedzę na temat sieci prądu stałego. Z tego powodu LAPP jest członkiem-założycielem ODCA (Open Direct Current Alliance), a także oferuje, jako pierwsza firma na świecie, portfolio rozwiązań przyłączeniowych dla prądu stałego. Wiele lat temu, Rada Doradcza ds. Technologii zidentyfikowała prąd stały jako temat godny uwagi. W rezultacie badania i rozwój w LAPP, a także zarządzanie działalnością laboratoriów i centrów testowych, mogły zostać zreorganizowane.
„Długoterminowe wycofywanie się z kopalnych źródeł energii może być skutecznie zaprojektowane tylko wtedy, gdy będziemy konsekwentnie przechodzić na prąd stały i unikać strat konwersji” podsumowuje Guido Ege, dyrektor ds. zarządzania produktami i rozwoju produktów w LAPP.
Prąd stały pozwala oszczędzać pieniądze i zasoby
Eliminując poszczególne etapy konwersji lub kompletne konwertery, można zmniejszyć lub nawet całkowicie wyeliminować straty konwersji. W ten sposób można zaoszczędzić znaczną ilość energii. Straty przesyłowe dla przewodów i linii są również niższe niż w przypadku prądu przemiennego. W tym wypadku można zaoszczędzić ponad 10% energii. Badania wykazują oszczędność od 3% do 4% w przypadku odzyskiwania i wykorzystywania energii w silnikach i napędach (rekuperacja). Jednocześnie straty energii są niższe. Wynika to z wyższego napięcia sieci DC, co prowadzi do mniejszych prądów przewodzenia i eliminacji mocy biernej. Ponadto systemy fotowoltaiczne generują prąd stały, który nie musi być już przekształcany w prąd przemienny.
Potencjał oszczędności można również dostrzec analizując wymagane zasoby. Z jednej strony eliminowane są komponenty elektroniczne, takie jak konwertery, stopnie konwersji i systemy filtrów. Z drugiej strony, do zasilania prądem stałym potrzeba znacznie mniej miedzi i materiałów przewodzących. Wynika to z mniejszej liczby żył w przewodach (3 zamiast 4 lub 5 żył) i wymaganych mniejszych przekrojów przewodów. Jest to możliwe dzięki niższemu prądowi, który płynie przy wyższym napięciu prądu stałego, aby transportować tę samą moc, co prąd przemienny. W ten sposób można zaoszczędzić około 25% miedzi. Można to zaobserwować na przykład w ÖLFLEX® DC 100 firmy LAPP, który jest stosowany w budowie instalacji i maszyn. Ponadto jest przeznaczony do energooszczędnego stosowania w sieciach prądu stałego w zakładach przemysłowych.
Potencjał oszczędności dla magazynów komercyjnych
Zakup energii elektrycznej staje się obecnie coraz droższy, dlatego szczególnie istotne dla fabryk jest znalezienie miejsc, w których można zaoszczędzić na kosztach energii. Przejście na prąd stały również w tym przypadku oferuje duży potencjał, ponieważ technologia ta zmniejsza koszty awarii. Zapewni to lepszą ochronę przed przerwami w zasilaniu, zapobiegając w ten sposób potencjalnym przestojom w produkcji i przetwarzaniu danych. Wczesne wykrywanie usterek w nowoczesnych sieciach prądu stałego można osiągnąć dzięki cyfryzacji i ciągłemu monitorowaniu. Ponadto jeśli fabryki mają własny system fotowoltaiczny, na przykład na płaskim dachu, część lub całość potrzeb firmy można łatwo pokryć z własnego źródła zasilania.
Aby jeszcze bardziej zmniejszyć koszty energii elektrycznej, warto przyjrzeć się tak zwanym komercyjnym systemom magazynowania. Są to systemy magazynowania energii wykorzystywane w środowiskach komercyjnych i przemysłowych. Pozwalają one firmom i handlowcom przechowywać nadmiar energii i wykorzystywać w razie potrzeby. Mogą być one wdrażane na różne sposoby, w tym magazynowanie w bateriach, magazynowanie termiczne, magazynowanie sprężonego powietrza i inne technologie. W ten sposób pomagają one pokryć zapotrzebowanie na energię w okresach szczytowych, stabilizują zasilanie i obniżają koszty. Jeśli nie ma konwerterów i przełączników do podłączania systemów magazynowania w bateriach, energię można uzyskać szybciej i wydajniej w sieciach prądu stałego. Oznacza to, że energia może być efektywnie przechowywana lub kupowana na później bez żadnych strat konwersji.
Zasadniczo każdy, kto zakłada dziś nową fabrykę, powinien wziąć pod uwagę prąd stały, szczególnie w zastosowaniach produkcyjnych o wysokim zapotrzebowaniu na moc (np. spawanie łukowe lub inne zastosowania spawalnicze). Prąd stały jest równie ważny dla systemów, które precyzyjnie sterują, pozycjonują, przyspieszają i hamują urządzenia i maszyny za pomocą różnych serwonapędów