德國布隆伯格菲尼克斯電氣的全電氣社會園區(qū)鳥瞰圖
菲尼克斯電氣提出了這樣一個目標，即在2020-2030年，賦能用戶實現(xiàn)全電氣社會概念的全面落地。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)濟的價格足量供應提供助力。全電氣社會的成功實現(xiàn)依賴于各行業(yè)的全面電氣化、網(wǎng)絡化和自動化。
位于德國布隆伯格的全電氣化園區(qū)證明了這是切實可行的。
可再生能源的可靠性有多高?沒有陽光和風時，怎么獲取能量?為何電動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?
全電氣社會園區(qū)
無需化石能源
在園區(qū)的7,800平方米體驗中心內(nèi)，我們安裝了一系列應用，展示了從生產(chǎn)可再生能源到轉換和儲存，再到分配給單個負載和由單個負載消耗的路徑。這里的可再生電能是由太陽能和風能產(chǎn)生的。最先進的電池和氫合成系統(tǒng)能夠儲存能量以備日后使用。園區(qū)訪客可以在電動汽車充電站、生產(chǎn)設施和交通基礎設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)，旨在實現(xiàn)與訪客的互動，并一目了然地呈現(xiàn)全電氣社會的各種應用場景。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)以及當前的用電需求方。
01.無處不在的太陽能電池板
全電氣社會園區(qū) AES PARK
兩棵太陽能樹追蹤著太陽
在全電氣社會園區(qū)，大約550塊太陽能電池板每年提供15.5萬千瓦時的綠色電力。整個園區(qū)都安裝了光伏系統(tǒng)。園區(qū)配備了兩個太陽能追蹤器，一個安裝在交通中心，另一個安裝在電動汽車區(qū)，太陽能電池板甚至可以實現(xiàn)單軸追蹤。該應用使用了PLCnext控制技術和帶有相應功能塊的Solarworx軟件庫。如果當前風速過高，自動化技術可以確保追蹤器遠離大風，以免損壞太陽能電池板。太陽能電池板還位于各個透明立方體的頂部、電動汽車區(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。
風力發(fā)電樹上的葉子即使在低風中也會產(chǎn)生電流
風力發(fā)電樹也對可再生能源的生產(chǎn)做出了貢獻，其峰值裝機容量為10.8千瓦，樹高10米，直徑8米。每秒2.5米的風速足以驅動36個垂直旋轉的葉片，這些葉片可充當小型風力發(fā)電機。
全電氣社會園區(qū)還展出了一個風力發(fā)電機機艙。該設備通常負責風力發(fā)電機的高空操作。這里應用了菲尼克斯電氣的控制技術、I/O模塊、傳感器、保護繼電器、路由器、無線系統(tǒng)、電涌保護器、電源、連接器和電纜，確保整個全電氣社會園區(qū)都能獲得太陽能和風能產(chǎn)生的可再生能源。
上圖為風力發(fā)電機機艙
02.儲能系統(tǒng)用作電動汽車快充
全電氣社會園區(qū) AES PARK
電池儲能系統(tǒng)幫助AES公園實現(xiàn)100%可再生能源供電
全電氣社會園區(qū)安裝了兩個電池儲能系統(tǒng)用于存儲剩余電能。一個是容量為1.2兆瓦時的磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)，另一個是容量為281千瓦時的鋰電池儲能系統(tǒng)。其中一個位于電動汽車充電站，承擔著電動汽車充電器的功能。即使當?shù)仉娋W(wǎng)在規(guī)定時間無法進行充電，也可用它進行充電。
03.評估能量流的能量管理系統(tǒng)
全電氣社會園區(qū) AES PARK
可持續(xù)性在二次變電站的建設中得到了一貫的實施
變電站是全電氣社會園區(qū)電力系統(tǒng)的樞紐。在這里，太陽能系統(tǒng)和風力發(fā)電所產(chǎn)生的所有電能被饋入并分配給負載。負載包括充電站、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，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能源測量設備進行記錄，并在園區(qū)自己的能源管理系統(tǒng)中進行集中評估。
基于這些信息，實現(xiàn)對園區(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)關而開發(fā)的。smartRTU將狀態(tài)和錯誤信息傳輸?shù)綀鲳^控制室，同時也可接收控制命令。
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、開關斷路器和熔斷器的中低壓開關設備。兩臺容量分別為1600和1100千伏安的大型變壓器分別位于不同的房間。在變電器建設過程中，其可持續(xù)性得到了特別關注。例如，不使用破壞氣候的六氟化硫化合物SF6用作中壓開關設備中的絕緣介質，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。因為碳纖維比鋼強度更高，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，可為許多小動物提供棲息場所和筑巢空間。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。它確保園區(qū)內(nèi)的所有設備都能可靠供電，對能量測量設備記錄的能量流進行評估，并在整個園區(qū)中優(yōu)化分配能量。園區(qū)設備，如逆變器、儲能系統(tǒng)、充電站以及所有其他發(fā)電機和負載，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)可為所有設備提供各種數(shù)值。
CONNECTION —— 人與技術之間的連接
菲尼克斯電氣希望通過全電氣社會園區(qū)，傳播全電社會未來愿景的相關知識，并將這一愿景變?yōu)楝F(xiàn)實。全電氣社會園區(qū)以易于理解的方式展示了全電氣社會的意義及其運作方式。真實的應用和教育型演示勾畫了未來的宜居生活。
（轉載）
