Desentral energiproduksjon

Transkript

1 3 14 Kundemagasinet fra PHOENIX CONTACT September 2014 Desentral energiproduksjon Produkter og løsninger for en bærekraftig energiforsyning

2 02 Redaksjonelt UPDATE 3 14 Lederen 02 Henning Grorud Intervju 03 Professor Timo Leukefeld Desentralt potensiale Henning Grorud Administrerende direktør Hovedtema Nærliggende strukturer 04 Desentral energiforsyning krever nye løsninger Teknologi Power Supplies 10 Strømforsyning sikrer tilgjengelighet av regenerativ energi Kjære leser Som det fremgår av våre retningslinjer ønsker vi en mest mulig selvforsynt virksomhet til enhver tid. Det som gjelder for vår foretaksstrategi, gjelder også for vår energiforsyning. Derfor har Phoenix Contact i lang tid produsert en del av selskapets kraftbehov selv lenge før energipolitikk og økte priser satt temaet på dagsorden hos de fleste andre foretak. Når vi i dag drøfter løsninger for hvordan regenerative energiproduksjonssystemer kan integreres i ditt nettverk samtidig som kostnadene reduseres, vet vi godt hva vi snakker om. På våre lokasjoner i Blomberg, Bad Pyrmont og snart også i Schieder gjør vi intensivt bruk av kombinerte varme- og kraftverk for lokal oppvarming av kontorer og produksjonshaller såvel som solvarme- og solcelleteknologi. Det finnes til og med potensiale for energilagring i vannlageret i sprinkelanlegg, noe vi utnytter konsekvent. For tiden dekker vi ca. 50 prosent av eget årlig oppvarmingsog strømbehov i Blomberg. Også våre kolleger i lokasjonene verden rundt, f.eks. i USA, Sverige og Sveits, installerer energibesparende automatiseringsteknologi i sine bygg og produserer i stadig større grad energien sin selv. Dermed sparer vi kostnader, skåner miljøet og høster erfaringer som du kan dra nytte av i dine prosjekter basert på desentralisert energiforsyning. God lesning! Henning Grorud Administrerende Direktør Tilkoblingsteknologi 16 AC-tilkoblingssystem for solcelle-modulvekselrettere Løsninger for fremtiden Styringsteknologi 08 Håndtering av forsyningen for desentralt produsert strøm På stedet Kommunikasjon 06 Ethernet-utvidelse gir lettere kommunikasjon i biogassanlegg Styringsteknologi 12 Energistyring for kombinerte varme- og kraftverk med mobil målekoffert Styringsteknologi 14 DC-overvåking i en spansk solenergipark Nye produkter 17 Mode-2-ladesystem for stikkontakt Quint AC-UPS med IQ teknologi Visu+ mobile visualiseringsapp testsystem Fame 2 Aktuelt 18 Igjen kåret til topp arbeidsplass for ingeniører Energieeksperter fra Sør-Afrika på besøk hos Phoenix Contact i Blomberg 19 Phoenix Contact USA tar i drift kombinert varme- og kraftverk (CHP) 20 Rittal og Phoenix Tour 2014 Reiseskildring 26 Offisiell åpning av besøkssenter

3 UPDATE 3 14 Intervju 03 Fra kunnskap til handling Intervju med professor Timo Leukefeld Professor Timo Leukefeld er foreleser ved det tekniske universitetet TU Bergakademie Freiberg i den tyske delstaten Sachsen. Med sine ideer om selvforsynte hus basert på en kombinert solcelleog solvarmeteknologi har han nådd ut i den brede offentligheten. På årets kongress Industrial Communication Congress (ICC) i tyske Bad Pyrmont hadde UPDATE anledning til et intervju med han. UPDATE: Professor Leukefeld, overrasker det deg at du som ekspert på selvforsynte boliger blir bedt om å holde foredrag for et industriforetak som Phoenix Contact? Professor Leukefeld: Uansett om jeg er konsulent for en byggeintreprenør eller her hos dere så er jeg opptatt av én ting: Hvordan kan kunnskap forvandles til handling? Derfor har jeg gjort det til og nyttigere i praksis hvis folk med forskjellig bakgrunn, som ingeniører, humanister og kanskje til og med musikere, kommer sammen. Dette er en av suksessoppskriftene til noen av de kjente amerikanske IT-foretak. Industrien kan også dra nytte av slike ideer. UPDATE: Hvordan kan automatisering bidra til å omsette dine ideer om selvforsynte hus i praksis? Professor Leukefeld: En selvforsynt løsning er ikke det samme som en «Robinson-løsning», men et sammensatt boligkonsept. Bygningene skal produsere eller stille energi til rådighet for alle på et lager. Til det trenger jeg informasjon og tilbakemeldinger. Innen automatisering dreier det seg om helt bevisste valg om hva som gir størst økonomisk nytte. Professor Timo Leukefeld UPDATE: Energieeffektivitet spiller sikkert også en viktig rolle her? Solcellehuset er så godt som helt uavhengig av energiforsyning utenfra Kilde: Professor Timo Leukefeld min oppgave å lukke gapet mellom produsentene og brukerne. Professor Leukefeld: Produktivitet er viktig, men jeg synes at vi bør fokusere mer på effektivitet. Da vi begynte å designe selvforsynte hus definerte vi først målsettingene, så valgte vi teknologiene. Et av våre viktigste mål var selvforsynthet i energiforsyningen også med tanke på «egne fire vegger» som sikkerhet i pensjonisttilværelsen Samtidig ønsket vi en oppkobling mot energiforsyningsnettet som vi kunne overføre vår overskuddsenergi til. UPDATE: Takk for intervjuet! «En energi-selvforsynt løsning er ikke det samme som en Robinson-løsning.» UPDATE: Er det dette du kaller «teknosofi»? Professor Leukefeld: Ja. Produkter blir bedre

4 04 Hovedtema UPDATE 3 14 Nærliggende strukturer Desentral energiproduksjon krever nye løsninger Desentrale strukturer for energiproduksjon stiller nye komplekse krav til styrings- og kontrollteknologi Energiproduksjonen endrer seg kontinuerlig fra en sentral til en desentral struktur ikke minst som følge av nytenkning innen energi. Dermed endres teknologiske krav, og produsenter og brukere står overfor nye utfordringer med hensyn til elektrotekniske applikasjoner. Phoenix Contact er her på hjemmebane, og hjelper kundene med å finne individuelle løsninger. Helt fra starten har Phoenix Contact arbeidet aktivt sammen med foretak innen energiproduksjon og -overføring. Dette kommer ikke minst til uttrykk gjennom rekkeklemmen som ble utviklet i 1928 som følge av et globalt energioverføringsbehov. Fram til i dag er Phoenix Contact samarbeidspartner for teknologier og løsninger i bransjen. Mange kraftverksbyggere og -operatører satser på produkter fra Blomberg, enten det dreier seg om tilkoblingsteknologi, elektroniske komponenter, overspenningsvern eller automatiseringsløsninger. Med utgangspunkt i bransjens krav om maksimal forsyningssikkerhet har Phoenix Contact utviklet en kvalitetsforståelse og kompetanse innen anvendelse som mange aktører har tillit til. Nye teknologier og kompetanse påkrevd I de senere år har desentrale energiproduksjonssystemer, f.eks. vindkraft-, solcelle- og kombinerte varme- og kraftverk, blitt vesentlig videreutviklet både økonomisk og teknologisk. Dette påvirker også produktene og tjenestene Phoenix Contact har å tilby. Et mye drøftet tema innen solcellesektoren er likestrømsteknologi i forbindelse med spesielle krav fra

5 UPDATE 3 14 Hovedtema 05 Phoenix Contact tilbyr løsninger for desentrale energiprodusenter som solcelle- og vindkraftanlegg installasjonsomgivelsen. I en veksel-retter er det for eksempel om å gjøre å få høye likestrømmer sikkert på et kretskort. Innen feltkabling kreves rask og fremfor alt feilfri installasjonsteknikk. I et større anlegg med flere strenger skal disse føres sammen i en permanent løsning i såkalte string-combinerbokser her spiller temperaturegenskapene under driften en avgjørende rolle. Sist men ikke minst skal i større solcellekonstruksjoner strøm måles og prosesser styres og visualiseres, f.eks. i trackingsystemer. Kombinerte varme- og kraftverk står overfor andre utfordringer: interne regulerings- og styringsprosesser har avgjørende innflytelse på effektiviteten, derfor fokuserer produsenter og operatører på dette området. Styringsteknikk kombinert med rådgivning og ingeniørarbeid kan her være nøkkelen til økt effektivitet. Vindkraftanlegg stiller også spesielle krav til styringsteknologi og elutstyr: operatørens krav om maksimal tilgjengelighet innebærer ofte kompleks service, spesielt i offshoresystemer. Vibrering og mekaniske støt såvel som økte driftsspenninger gjør at krevende løsninger er påkrevd her. Mange produsenter verden over har tillit til erfaringen og produktkvaliteten Phoenix Contact kan tilby på dette feltet. en ekstra utfordring. Sentrale storkraftverk er bemannet, dvs. at operatører betjener og vedlikeholder anlegget på stedet. På desentrale produksjonsanlegg er dette ikke tilfelle. Det sitter ingen i vekselretterhuset i solcelleanlegg, i mindre kombinerte varme- og kraftverk eller i gondoler på et vindkraftanlegg. I tillegg til styring av vindparker og solcellesystemer har fjernstyringsteknologien blitt enda viktigere enn før som følge av avstanden mellom installasjonene. For å oppnå sikker drift av fordelernett er det av avgjørende betydning at lokale stasjoner og desentrale produksjonsanlegg integreres i systemet kommunikasjonsmessig. For å møte også disse utfordringene kan Phoenix Contact tilby alt fra godt utprøvde komponenter til komplette funksjonsløsninger som er gjennomtestet som totalpakker. Frank Welzel Desentrale strukturer må sammenkobles til nettverk Sammenliknet med en sentral struktur innebærer desentral energiproduksjon, utover direkte produksjonsteknologi, også tilgang til anleggene

6 06 På stedet UPDATE 2 14 Fra det kombinerte varme- og kraftverket i Wildpolds-ried som ligger fire km fra gården, mates spillvarmen inn i landsbyens nærvarmesystem. Robust og rask Kommunikasjon i biogassanlegg ved hjelp av Ethernet-utvidelse Når data skal overføres over lange strekninger ved hjelp av Ethernet-basert bredbånd er kobberledninger kombinert med den nye Ethernetutvidelsen fra Phoenix Contact et godt alternativ. Som eksempelet fra Wildspoldsried viser, kan denne løsningen benyttes i biogassanlegg i stedet for glassfiber. og mates inn i nettet. Fem biogassanlegg er for tiden i drift i landsbyen. Ett av dem eies av gårdbruker Wendelin Einsiedler, en pioner innen økologisk energigjenvinning. Spillvarmen fra de to tilkoblede kombinerte varme- og kraftanleggene ledes inn i nærvarmenettet på stedet. Christian Dieng (til høyre) og gårdbruker Wendelin Einsiedler er fornøyd med en enkel og prisgunstig løsning for dataoverføring. De 2500 innbyggerne i den tyske landsbyen Wildpoldsried dekker 100 % av sitt energibehov med fornybar energi. Med en miks av solcelleenergi, solvarme, vannkraft, vindkraft, jordvarme, biomasse og biogass produseres omtrent fire ganger av eget energibehov, Enkel og lett håndterbar løsning Firmaet Dieng Schaltanlagen Ltd. & Co. KG fra Leutkirch var leverandør av koblingsskap til biogassanlegget til Wendelin Einsiedler. For daglig leder Christian Dieng er det viktig «at våre kunder skjønner og kan betjene sine biogassanlegg uten kompliserte forklaringer». Tre viktige kriterier skal være oppfylt for dataoverføring mellom det kombinerte varme- og kraftverket i landsbyen og biogassanlegget på gården til Einsiedler 4,2 kilometer unna: Kommunikasjonen mellom de to verkene skal være basert på Ethernet. En Ethernetkabel er vanligvis maksimalt 100 meter lang, og i dette tilfellet er avstanden over fire kilometer. I tillegg bør det unngås at en tredje part, som for eksempel en mobiltelefonoperatør, kommer inn i overføringskjeden. Og kabelen må dessuten kunne legges og tilkobles av en hvilken som helst elektriker uten spesialkompetanse

7 UPDATE 3 14 På stedet 07 Problemfri legging av kobberledning Derfor har Dieng og hans kunde valgt bort løsninger basert på glassfiber. For glassfiber er dyrt i forhold til kobberledninger. Dessuten trengs spesialverktøy for å installere slike kabler. I tillegg hadde medarbeiderne som skulle legge kabelen, liten erfaring med mediet. Hvis det senere skulle oppstå skader på glassfiberkabelen, ville gårdbruker Einsiedler måtte tilkalle spesialister for å få den reparert. Og på toppen av det hele kan omformere som brukes til omvandling fra Ethernet til glassfiber, være temmelig dyre, alt etter hvilken type glassfiber som brukes. Derfor bestemte de ansvarlige seg etter hvert for en prisgunstig kobberledning kombinert med Ethernet-utvidelse PSI-modem-SHDSL/ETH fra Phoenix Contact. Krever ingen IT-kompetanse Bruk av PSI-modem-SHDSL/ETH i biogassanlegg har sine fordeler. Dataene overføres nå som før ved hjelp av en konvensjonell kobberkabel. Enhver elektriker klarer å legge kabelen og tilkoble trådparene. Videre er utstyret fra Phoenix Contact lett å betjene. Selv om Ethernetdatapakker ledes videre, trenger brukeren ikke å konfigurere Ethernet-utvidelsen med en IP-adresse, ettersom den kjører som en vanlig medieomformer. Dette innebærer at Ethernet-data blir modulert i den ene enden av strekningen, overføres via kobberkabelen og demoduleres i den andre enden av strekningen. Slik kan man dekke avstander på opptil 20 kilometer, alt etter tverrsnittet på kabelen. Med andre ord kreves det ingen IT-fagfolk for å iverksette et PSI-modem- SHDSL/ETH. I tillegg registrerer apparatene automatisk maks mulig dataoverføringshastighet på kobber-ledningen. På en punkt-til-punkt forbindelse via et enkelt kobbertrådpar kan det oppnås dataoverføringshastigheter på opptil 15 MBit/s.. det samme se om dataene overføres på en gitt kobberstrekning, eller om det har oppstått feil. En moduleringsprosess med omtrent samme konsept som en privat DSL-tilkobling sørger for feilfri datautveksling selv under vanskelige elektromagnetiske forhold. PSI-modemet fra Phoenix Contact bruker imidlertid en variant som betegnes som SHDSL. I motsetning til en DSL-tilkobling muliggjør SHDSL en symmetrisk dataoverføringshastighet i begge retninger, noe som er optimalt for industrielle bruksområder. Med den nyeste firmware kan man nå også etablere en ringstruktur i tillegg til en punkt-til-punkt eller linjestruktur. Dette sikrer høy strekningstilgjengelighet.. Gerrit Boysen Ethernet-utvidelse PSI-modem-SHDSL/ETH fra Phoenix Contact i bruk: Lysdiodene indikerer apparatets tilstand. Entydig diagnose på stedet For Einsiedler og Dieng var lettvint diagnose av PSImodem-SHDSL/ETH og pålitelig kommunikasjon viktig. Lysdiodene er plassert foran på apparatet og viser blant annet aktuell status på Ethernetutvidelsen. Medarbeiderne på stedet kan med

8 08 Løsninger for fremtiden UPDATE 3 14 Lokal kontrollteknologi Registrering av andre driftsparametre Overføring fakt./nom.verdier Innstillingsverdier for EGS Maskinvarestruktur på EGS-regulatoren: styringsenheten bygges ut med I/O-moduler alt etter krav Nettoperatør Måling av fakt. verdier på nettilkoblingspunktet Regulert innmating Løsningen fra Phoenix Contact gir økt nettstabilitet for desentrale solcelleanlegg Også desentrale solcellesystemer må bidra til nettstabilitet. Regulatorer i energiproduksjonsanlegg (EGS) registrerer derfor på nettilkoblingspunktene den aktuelle spenningen og reaktiv effekt og beregner på grunnlag av tallene reguleringsverdier for vekselretteren. En løsning fra Phoenix Contact sørger for å holde behovet for ingeniørarbeid på et minimum. For hvert solcelleanlegg spesifiserer nettoperatøren i sine nettilkoblingsvilkår tillatte områder for nettfrekvens og -spenning såvel som hvordan reaktiv effekt skal håndteres. Disse spesifikasjonene relaterer alltid til nettilkoblingspunktet og ikke til ACtilkoblingssiden til vekselretterne som er installert i anlegget. Energiproduksjonsanlegg(EGS)-regulatorer omgjør disse kravene i store solcelleanlegg på mellomspenningsnettet. De registrerer spenningen og den reaktive effekten på nettilkoblingspunktet ved hjelp av adekvat måleteknologi. Deretter registrerer de reguleringsverdiene for vekselretterne med utgangspunkt i avvik med hensyn til spesifikasjonene fra nettoperatøren, som enten foreligger som karakteristisk kurve, eller som ekstern nominell standardverdi. Manglende standardisering av protokollene som vekselretterne bruker for utveksling av data, utgjør en vesentlig teknisk utfordring.

9 UPDATE 3 14 Løsninger for fremtiden 09 På markedet finnes det derfor mest proprietære løsninger fra vekselretterprodusenter eller andre leverandører. Et slikt konsept tillater vanligvis ikke at vekselrettere fra forskjellige tilbydere blandes. Et annet problem for nettleverandøren er manglende standardisering av fjernstyringsteknologi for overføring av data mellom anlegget og nettleverandøren. I praksis må det installeres ekstra kommunikasjonsgateways mellom EGSregulatoren og fjernstyringen til nettleverandøren. Funksjonsblokkbibliotek SolarWorx kan brukes med tilnærmet alle vekselretter PLS-basert konsept gir høy fleksibilitet Med dette i mente har Phoenix Contact utviklet en EGS-reguleringsfunksjon basert på Inline automatiseringssystemet som støtter systemintegratorer for solcelleanlegg. Kjernen i denne løsningen er Controller Inline i ytelsesklassen 100 som programmeres i henhold til IEC For disse modulære styringene finnes det et omfattende utvalg av utvidelsesmoduler, f.eks. for å registrere I/O-data og for videreføring via forskjellige maskinvaregrensesnitt. Takket være fleksibilitet på maskinvaresiden kan brukeren tilpasse løsningen optimalt med tanke på gitte prosjektkrav, f.eks. tilkobling av vekselrettere fra forskjellige produsenter, nettanalysesystemer eller fjernstyringsgrensesnitt. Hvis det senere oppstår nye krav på grensesnittsiden, kan de eksisterende applikasjonene utvides med flere moduler eller skiftes ut med nye komponenter. Maskinvarens modularitet og fleksibilitet er også overført til programvaren. Phoenix Contact tilbyr her omfattende funksjonsblokkbiblioteker basert på IEC 61131, især for solenergiapplikasjoner som gjør at ingeniørarbeidet knyttet til systemintegreringen reduseres betydelig. Regulatorfunksjonen utgjør en vesentlig del av løsningen. Blokkene for registrering av faktiske verdier og overføring av nominelle verdier til forskjellige vekselrettere og nettleverandørens fjernstyring er tilknyttet denne reguleringsfunksjonen via spesielle, definerte grensesnitt. Komponenter integreres lettvint via programvaremoduler Med funksjonsblokkbiblioteket Solar- Worx kan nærmest alle ledende vekselrettere lett integreres i solcelleanlegget det gjelder. I tillegg finnes det kommunikasjonskomponenter for tilkobling av ytelsesmåleutstyr for nettovervåking på innmatingspunktet. Utover egne nettanalyseapparater i produktserien EMpro støttes tilsvarende komponenter fra eksterne leverandører. Det fokuseres på integrasjon av modbusbasert kommunikasjonsprotokoll, som er utbredt innen solenergibransjen. Programmererens arbeid er dermed begrenset til innlemming av forhåndstestede programvareblokker. Finparametriseringen, eksempelvis relatert til reguleringsparametrene, foregår da i anlegget via nettbaserte betjeningsgrensesnitt som er spesialtilpasset reguleringsblokkene. Thomas Oesselke

10 10 Teknologi UPDATE 2 14 Power til sol, vind & co Pålitelig strømforsyning til regenerative For å oppnå størst mulig anleggstilgjengelighet og maksimal lønnsomhet stilles det innen regenerativ energiproduksjon spesielle krav til komponentene som er integrert i anleggene. Spesielt viktig er strømforsyningen: Hvis styringen til et trackingsystem for eksempel ikke forsynes med 24 V DC, kan solcelleanlegget ikke oppnå lønnsom drift. Kravene som stilles til strømforsyningen varierer avhengig av type regenerativ energi som produseres. I solcelleanlegg brukes det for eksempel enfasestrømforsyninger i serien Quint Power fra Phoenix Contact, vanligvis med nominell strøm på 5 A eller 10 A ved en utgangsspenning på 24 V DC. Hensikten med modulene er å forsyne styringen på trackingsystemet. Et slikt trackingsystem beveger solkollektorene eller sollinsen kontinuerlig mot solen. De industrielle strømforsyningene brukes videre i værstasjoner. Her måles ytelsesrelevante værdata for solcelleanlegg som overføres til styringen. Globalstråling, modultemperatur og luftfuktighet og -temperatur er eksempler på verdier som registreres. Stort temperaturområde Strømforsyningene Quint Power sikrer pålitelig drift av solenergi- og vindkraftanlegg En forutsetning for strømforsyningen på dette området er feilfri funksjon over et vidt temperaturområde. Derfor er alle apparater i byggeserien Quint Power beregnet for omgivelsestemperaturer på -25 C til 70 C. En kaldstart er sågar mulig ved -40 C. Med en virkningsgrad på over 94 % har Quint Power strømforsyningene bare lave ytelsestap slik at egenoppvarmingen ikke trenger å tas hensyn til. I solenergianlegg oppstår det dessuten

11 UPDATE 3 14 Teknologi 11 høye spenninger som utgjør en belastning for strømforsyningen. Derfor er strømforsyningene designet for spenningsfasthet på opptil 300 V AC. Spesielt når omformere kobles ut, skyter spenningen i været. Derfor eksponeres Quint Power for støtstrømbelastninger (Surge) i henhold til EN i testprosedyrer. Takket være høye verdier på 4 kv ved asymmetrisk og 2 kv ved symmetrisk belastning kan de brukes under krevende rammebetingelser. Überwachung von Ausgangsstrom und -spannung Høy støt- og vibrasjonsfasthet I vindkraftanlegg stilles det større ytelseskrav. Quint Power modulene med 24 V DC utgangsspenning brukes også her. En- og tofasers strømforsyninger leverer nominell strøm på 10, 20 eller 40 A. For at påtrykksvinkelen på rotorbladene skal endre seg avhengig av vindstyrken, drives pitchsystemene hydraulisk eller med elmotorer. Strømforsyningene forsyner motorene og styringen med en innstillbar utgangsspenning på mellom 18 og 29,5 V DC, alt etter bruk. I rotornavet er alle moduler utsatt for ekstreme vibrasjoner. På bakgrunn av dette oppfyller strømforsyningene de særdeles høye støt- og vibrasjonskravene. I henhold til standarden IEC måles vibrasjonene mens driften pågår med 15 Hz med ± 2,5 mm amplitude. I tillegg gjennomgår alle strømforsyninger tester med fra 15 Hz opptil 150 Hz der de belastes i 90 minutter med 2,3 g. Støttestingen i henhold til IEC gjennomføres sågar med 30 g pr. retning i rommet. Tilstrekkelig ytelsesreserve Strømforsyningene skal fungere pålitelig selv om de er montert snudd. Dette skyldes at apparatene dreier seg inne i rotornavet og det ikke er mulig å gi noen anbefalinger hva angår monteringsplassering. I dette tilfellet virker konveksjonskjølingen ikke lenger optimalt, og modulene reduserer utgangsstrømmen automatisk. Nominell strøm står da ikke lenger til rådighet. For å forhindre spenningstap vil en ytelsesreserve gi anleggsoperatøren sikkerhet. Takket være den statiske Power Boost ytelsesreserven leverer Quint Power strømforsyningen en konstant spenningsom er opptil 1,5 ganger verdien av den nominelle strømmen. Forebyggende funksjonsovervåking Gjennom en kontinuerlig overvåking av utgangsspenning og -strøm visualiseres kritiske situasjoner ved hjelp av lysdioder, den potensialfrie relékontakten og den aktive signalutgangen, og styringen gir varsel før det oppstår problemer. Alle apparater merket med CO (coated) oppfyller ekstreme miljøkrav. Alle wired komponenter som brolikerettere eller effekthalvledere er lakkert og dermed beskyttet mot støv, korrosive gasser og 100 % mot luftfuktighet samt mot nedtider som følge av rustbetinget krypestrøm og elektrokjemisk migrasjon. I tillegg begrenser OVP (Over Voltage Protection) overspenninger på 32 V. Temperaturområdet er utvidet til mellom -40 C og +70 C. Anja Moldehn Ul-karakteristikkurven viser egenskapene til Quint Power strømforsyningen

12 12 På stedet UPDATE 2 14 Berøringspanelet er integrert i målekofferten og sørger for en enkel parametrisering Effektivitet i koffert Energistyring for kombinerte varme- og kraftverk med mobiltelefonbasert styringsteknik Spesielt i kraftintensive bedrifter er energistyring en forutsetning for å oppnå økt energieffektivitet. Derfor tok Siempelkamp GmbH & Co. KG i bruk en bærbar energimålekoffert med integrert småkontrollerstyring fra Phoenix Contact for å kunne måle forbruk og kartlegge optimaliseringspotensialer. Firmaet G. Siempelkamp GmbH & Co. KG i Krefeld begynte i juni 2012 byggingen av et gassdrevet kombinert varme- og kraftverk (CHP) som også omfatter strøm- og varmeutnyttelsessystemer. «På denne måten oppnår vi bedre bruk av energien samtidig som vi sikrer alle forbrukerne energiforsyning», sier Klaus Gartz, ansvarshavende for elavdelingen i maskinfabrikken og ansvarlig for energistyringen. Siempelkamp produserer opptil to megawatt elektrisk strøm til eget bruk og varme for oppvarming av haller og kontor. Som brennstoff brukes naturgass. Kjernen i det nye kombinerte varme- og kraftverket til Siempelkamp er en Otto-motor-drevet generator som produserer strøm. Den elektriske energien mates på 10-kilo-volt nivå direkte inn i mellomspenningskoblingshuset på lokasjonen. Via det moderne mellomspenningsnettet forsynes i alt 15 transformatorer, hvorav tolv store er tilordnet maskinene i produksjonen mens de tre mindre transformatorene sørger for strømforsyning til kontorene. Det elektriske utstyret på det kombinerte varme- og kraftverket er konsipert som øy. Om det offentlige forsyningsnettet skulle være nede pga. strømsvikt, vil det ikke påvirke driften hos Siempelkamp. Siempelkamp bruker den bærbare energimåleløsningen eco Smart Mobil fra Arkadon Energy GmbH og telekommunikasjonsselskapet Telefónica ikke bare for å stille den elektriske energien til rådighet på en mer effektiv måte, men også for å få full oversikt over forbruket. Transparent visning av energi- og prosessdata Firmaet Arkadon Energy GmbH fra Kamp-Lintfort har mangeårig erfaring innen utvikling av programvare for det regulerte og ikke-regulerte energimarkedet. Foretaket har spesialisert seg på løsninger for styring av energidata. Dette omfatter hele prosessen fra registrering av måledata, via sanntidsvisninger av forbruksdata og hen til generering av utsagnskraftige parametere og referanseprofiler. Med ener gimålekofferten eco Smart Mobile har Arkadon utviklet en standardisert og mobil løsning for opptak av energi- og prosessdata. Foruten selve målekofferten omfatter systemet et globalt SIMkort fra Telefónica for sikker kommunikasjon via GPRS VPN/APN (Virtual Private Network/Access

13 UPDATE 3 14 På stedet 13 Point Name) og energiportalen. Energiportalen drives i en computersentral sertifisert av tyske Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI). Løsningen kan f.eks. brukes til å analysere belastningskurven og til å finne potensialer for energibesparelser. Utover det kan målekofferten brukes til å overprøve om anbefalte tiltak har blitt implementert etter at energirådgivning har funnet sted og å kontrollere anleggene energetisk mens istandsettingsarbeid pågår. Styringen leder måleverdiene videre via mobilnettet En vesentlig del av denne løsningen utgjør den modulære småkontrolleren ILC 151 GSM/GPRS som de analoge og digitale inngangsmodulene, effektmålingsklemmene og serielle funksjonsmoduler fra Inlineautomatiseringsmodulen er klemt til. Den betjenes ved hjelp av et berøringspanel, noe som gjør det meget enkelt å parametrisere applikasjonen. Styringsprogrammet for energimålekofferten har Arkadon utviklet i samarbeid med spesialister fra Phoenix Contact. Siden ILC 151 GSM/ GPRS videreleder registrerte data ved hjelp av det globale SIM-kortet fra Telefónica via mobilnettet, kan kofferten brukes til forskjellige måleoppgaver. Siempelkamp bruker den bærbare energimålekofferten til anleggsovervåking og innen Facility Management. Den integrerte småkontrolleren ILC 151 GSM/GPRS som er i kofferten og utvidet med noen funksjonsmoduler, bearbeider måleverdiene og sender dem kryptert og dermed utilgjengelig for uvedkommende videre til computersentralen hos Arkadon ved hjelp av det globale SIM-kortet fra Telefónica via GPRS-nettet. Der evalueres og behandles dataene profesjonelt. Klaus Gartz forklarer: «Vi har nå tilgang til pålitelig informasjon som kan brukes som grunnlag for bedre å kunne evaluere de energetiske rammebetingelsene.» Måleresultatene danner grunnlaget for utarbeiding av egnede tiltak, for eksempel for å redusere tap ved bruk uten last i transformatorene og for å bruke energi produsert i eget kombinert varme- og kraftverk på en mest mulig lønnsom måte. Arno Martin Fast Som ansvarshavende for elavdelingen har Klaus Gartz ansvaret for energistyringen Den modulære småkontrolleren ILC 151 GSM/ GPRS behandler måledata og leder dem videre til computersentralen

14 14 På stedet UPDATE 2 14 Phoenix Contact tilbyr løsninger for solcellekraftverk Transparent inntjening DC-overvåking i solenergiparken Zuera II i Spania I Spania oppnås solinnstrålingsverdier på opptil 2100 kilowattimer pr. kvadratmeter årlig. For å unngå sløsing av denne ressursen dannes stadig flere megawatt-anlegg for solenergibasert strømproduksjon. For at anleggene skal være effektive er komponenter av høy kvalitet og spesielt også service av avgjørende betydning. Derfor må driftsledelsen og -overvåkingen organiseres optimalt og utformes bærekraftig. I solenergiparken Zuera II måles og visualiseres innmatingseffekten til PV-modulene nøye for hvert segment. Denne løsningen kommer fra Phoenix Contact. Zuera II er en solenergipark med en ytelse på 11,5 megawatt i nærheten av byen Saragossa i Nord-Spania. Anlegget omfatter krystallinske moduler som følger solen enakset horisontalt. Anlegget dekker et areal som er over 30 hektar stort, og produserer solenergi til over innbyggere. Slik reduseres utslipp av karbondioksid årlig med mer enn tonn. Solenergiparken har i alt 2034 strenger som er inndelt i ni segmenter med 256 strenger hver. Hvert av disse segmentene tilkobles to sentrale vekselrettere via 16 generatortilkoblingsbokser (GAK). For en vedvarende og produktiv funksjon og effektivt vedlikehold av hele anlegget krever operatøren at strengene overvåkes kontinuerlig. For dette har Phoenix Contact utviklet en generatortilkoblingskasse for 16 strenger hvor strengovervåkingsmodulene Solarcheck brukes. Overvåkingssystemet Solarcheck stiller data for strengestrømmer, spenning pr. generatortilkoblingskasse og apparattemperaturen innenfor målemodulene til rådighet. Dataene ledes fra kommunikasjonsmodulene videre via RS485 Modbus RTU til Inline-styringen. Deretter sender PLS-dataene til de ni segmentene direkte videre til Scada-systemet og via Profinetprotokollen til det overordnete styringssystemet for parken. Varsling ved uvanlige avvik For visning og overvåking av bortimot verdier og meldinger i solenergiparken bruker operatøren en nettbasert visualiseringsløsning fra Phoenix Contact. Denne løsningen viser anleggets effekt- og værdata som produksjonsansvarlige kan hente frem både lokalt via en nettside, og på Internett. Produksjonsansvarlige har dermed når som helst og hvor som helst tilgang til all relevant informasjon. På nettsiden får man opp en oversiktlig visning av strømmen som hvert enkelt segment i solenergiparken produserer der og da. En feilmeldingslogg dokumenterer eventuelle feilhendelser, mens uvanlige avvik indikeres direkte av et alarmsystem og varsles vedlikeholdspersonellet via SMS. For feilhåndtering kan man med et museklikk få opp nøyaktig informasjon om deltakeren som har forårsaket feilen. Måledataene kan eksakt tilordnes strengen i feltet

15 UPDATE 3 14 På stedet 15 siden den er lagt i en predefinert registertabell. I tabellen står hver eneste strømmålekanal og hver målemodul på kommunikasjonsmodulen entydig oppført. Økonomisk bruk av personell og materialer DC-strengovervåkingen danner selve ryggraden i styringen og kontrollen av solenergiparken Zuera II. På grunn av den nøyaktige måledatatilordningen kan vedlikeholds-personellet iverksette nødvendige tiltak straks om det skulle oppstå feil. Driftskostnadene holder seg på et lavt nivå over tid fordi servicefolk kan arbeide og materialer benyttes på en økonomisk lønnsom måte. Også modaliteten og effektiviteten på strengovervåkingssystemet Solarcheck har virket overbevisende på produksjonsansvarlige. Slik har utnyttelsesgraden på målemodulene i de 16-strengegeneratortilkoblingskassene vist seg å være optimale. I tillegg har energiforsyningen til hele strengovervåkingen vært effektiv, for i GAK trenger man ingen strømforsyning. Målemodulene får tilført energi via kommunikasjons-kablingen fra styringsboksene. Den komplette reguleringen av solenergiparken basert på en strengmonitorering og visualisering av registrerte verdier sørger for at energi-inntjeningen er sikret på sikt. De produksjonsansvarlige har valgt komponenter og systemer fra Phoenix Contact på grunn av den høye kvaliteten på totalløsningen og den omfattende kundeservicen. Medarbeiderne hos automatiserings-spesialistene har vært en god støtte gjennom hele idriftsettingsperioden. Siden alle spørsmål fra foretak som var involvert i oppbyggingen ble raskt besvart, kunne solenergiparken mate strømnettet til planlagt tid. Lotte Ehlers, Maren Gast Det er plassert en styringsboks i hver av segmentene i solenergiparken Solenergiparken Zuera II befinner seg på et 30 hektar stort område

16 16 Teknologi UPDATE 3 14 Kompakt design: Sunclix micon kan til og med plasseres bak flate solcellemoduler Flat og sterk AC-tilkoblingssystem til solcelle-modulvekselrettere Komplett system: Robuste Power-plugg-forbindere, støvhetter, IP-beskyttelseshetter og frigjøringsverktøy Lik ytelse på mindre plass trenden mot downsizing opptar også solcellebransjen: Fordi flatere solcellemoduler krever mindre material- og logistikkostnader blir også solcellemodulene ved økt ytelse og belastbarhet stadig mindre. Denne utviklingen er en utfordring for produsenter av moduler med helintegrerte vekselrettere. Flate solcellemoduler krever kompakte vekselrettere med kompakt tilkoblingsteknikk som sammen passer inn i modulrammene. Tradisjonelle runde pluggforbindere med en høyde på gjennomsnittlig 25 mm er ofte overdimensjonert for dette bruksområdet. Det firkantede ACtilkoblingssystemet Sunclix micon fra Phoenix Contact er bare 20 millimeter høyt og egner seg derfor godt til de slanke solcellemodulene. Sunclix micon er basert på komponenter fra den felttestede Sunclix-serien. DAC-Y-forbinderen og nettilkoblingsplugg er tilgjengelig i flere varianter for det nord-amerikanske og med trepolet plugg for det europeiske markedet. Tilkoblingssystemet egner seg like godt for klassisk Trunk-Drop- som for Daisy-Chain-kabling. Clouet er at på Sunclix micon blir forhindres. Sikker tilkobling Den robuste låsemekanismen på IP67- pluggforbinderen forhindrer pålitelig at forbindelsen løsner utilsiktet. Om produsenten ønsker å vedlikeholde eller utvide solcellemodulene, kan pluggkontakten enkelt og greit løses ved hjelp av et spesielt frigjøringsverktøy. Verktøyet skal bare stikkes oppå de sammenkoblede pluggkontaktene og løsner da boltene på sidene. Sunclix micon ble utviklet spesielt for bruk i solcelleanlegg og er dessuten også godt egnet til andre utendørs bruksområder. Den er bestandig mot UV-stråling, ammoniakk og saltvann. De kundespesifiserte pluggkontaktene bidrar dessuten til kortere installasjonstid på byggeplassen. Andreas Beck Drop-Line ikke stukket inn i Trunk-Line, men formet som en Y integrert i en av de to Trunkpluggene. Dermed forblir Trunk-ledningen gjennomgående, og unødig overgangsmotstand

17 UPDATE 3 14 Nye Produkter 17 Ren sinusfunksjon Mode-2-ladesystem for stikkontakten Med In-Cable Control and Protection Device (IC-CPD) kan elkjøretøyer lades opp ved hjelp av all slags stikkontakter hjemme eller underveis. Med en ladekapasitet på opptil 3 kw tar det seks timer å lade en 18-kilowatt-akkumulator helt opp. IC-CPD gjør dermed elbiler mer uavhengig av spesielle oppladingsinfrastrukturer og forbedrer bruksmulighetene i hverdagen. På bilsiden finnes type 1- og type 2-plugger for bruk i Europa. Med tanke på infrastruktur har begge versjoner Schuko-plugger. Den avbruddsfrie strømforsyningen Quint AC-UPS med IQ Technology tilbyr høy anleggstilgjengelighet for last med 120 eller 230 V AC og 500 VA effekt. Som utgangsspenning stiller apparatet en ren sinuskurve til rådighet slik at også sensible forbrukere kan drives uten forstyrrelser på nett med 80 til 264 V AC. Med et energilager blir strømforsyning til en intelligent UPSløsning. Alt etter hva slags batteri som er valgt, oppnås buffertider på opptil 40 timer ved 15 W ytelse og to timer med 400 W ytelse. Visualiseringsapp Visu+ mobil Med den nyeste visualiseringsappen Visu+ mobile blir visninger av anlegg utvidet til nettbasert utstyr. Dermed muliggjøres fleksible betjenings- og observeringskonsepter hvor brukeren når og hvor som helst har tilgang til anlegget. Til dette brukes utstyr vi kjenner fra konsumentverden som Smartphones eller nettbrett. Dermed er også klassiske Scada-funksjoner, f.eks. trendvisninger eller alarmhandlinger, mulig på mobilt utstyr. Kompakt testpluggsystem Fame 2 er det nye testsystemet for all slags målings- og testoppgaver innen nettbeskyttelsesteknologi. I mellomog høyspenningskoblingsanlegg også i desentrale innmatingsenheter på store solenergi- og vindkraftanlegg kan man enkelt og greit utføre komplekse tester i en og samme arbeidsøkt. Med testpluggen med sikkerhetshåndtak kan man utføre funksjonelle koblingssekvenser som er tidsmessig avgrenset. Dette kombinert med automatisk foranliggende omformerkortslutning gir høyest mulig sikkerhet og lett

18 18 Aktuelt UPDATE 3 14 To ganger i teten! Phoenix Contact igjen «Topp arbeidsplass for ingeniører» og «Topp arbeidsplass Tyskland» Phoenix Contact er en av de to beste arbeidsplassene for ingeniører. Dette viser en undersøkelse som gjennomføres av Top Employer Institut i samarbeid med det uavhengige revisjonsselskapet Grant Thornton hvert år i tyskspråklige land. Blomberg-foretaket fikk top plassering først og fremst i kategoriene innovasjonsledelse, foretakskultur, primære benefits og opplæring og utvikling. «Vårt rykte som arbeidsplass blir enda bedre takket være disse utmerkelsene», er prof. dr. Gunther Olesch, daglig leder i Phoenix Contact, sikker på: «Vi ønsker å tilby våre ansatte en arbeidsplass der det er nok takhøyde for innovasjon og prosesser.» Dessuten deltok Phoenix Contact for første gang i undersøkelsen «Topp arbeidsplass Tyskland», og ble nummer seks av i alt 125 deltagende bedrifter. Undersøkelsen tok for seg personalledelse og -strategi i foretak med overgjennomsnittlig mange ingeniører. Renere energi i Sør-Afrika Energieeksperter fra Sør-Afrika på besøk hos Phoenix Contact En sørafrikansk delegasjon med representanter fra energidepartementet, energibransjen og industrien har vært hos Phoenix Contact og fått en orientering om moderne energistyring. Mbulelo Ncetezo, leder for den sørafrikanske energireguleringsetaten, fortalte at gruppen var spesielt interessert i innføringen av optimalisert moderne energistyring av forskjellige energiressurser. Delegasjonen fikk hos Blomberg innblikk i tiltak for å øke energiproduktitiveten, egen strømforsyning, geotermisk energigjenvinning og forbruksmåling. Mer inngående informasjon kunne delegasjonen få da de besøkte de kombinerte varme- og kraftverkene og produksjonen. Delegasjonen fra Sør-Afrika besøkte Phoenix Contact etter invitasjon fra selskapet for internasjonalt samarbeid (GIZ) og det tyske departementet for økonomisk samarbeid og utvikling (BMZ) som ledd i det tysk-sørafrikanske energiprogrammet Sagen. Mbulelo Ncetezo (til høyre) får en orientering om kombinerte varme- og kraftverk av Herbert Kamionka, leder for FME

19 UPDATE 3 14 Aktuelt 19 Harrisburg tas fra nettet Phoenix Contact USA setter det kombinerte varme- og kraftverket i drift Det nye naturgassdrevne Combined Cooling, Heating and Power(CCHP)-systemet i Harrisburg, Pennsylvania, kan forsyne hovedkvarteret til Phoenix Contact USA uten hjelp utenfra 65 prosent av tiden. Derfor ble bygget tatt symbolsk fra nettet 22. april. Kraftverket omfatter fem 200 kw mikrogassturbiner, en absorpsjonskjølemaskin og en varmeveksler. Turbinene kan produsere opptil én megawatt elektrisitet, og CCHPsystemet kan varme og kjøle ned bygningen uavhengig av eksterne energikilder. Spillvarmen fra gassturbinene ledes gjennom absorpsjonskjølemaskinen eller varmeveksleren og sørger på den måten for klimatisering og varmtvann. I tillegg til at dette reduserer utslipp av miljøskadelig avgass setter amerikanerne også pris på en kostnadsreduksjon på bortimot dollar i året. Med den nye energiforsyningen brukes mange egne produkter. For eksempel industri-pc-er av typen Valueline, Ethernet-Switches, Visu+-Software, I/O-systemer, relémoduler, strømforsyninger og overspenningsvern fra Phoenix Contact. Det nye kombinerte varme- og kraftverket gjør Phoenix Contact USA mer uavhengig av forsyningsnettet. Leserservise UPDATE 3/14 Kundeprofil fra norske anlegg Har du en historie fra din arbeidsplass om nyttige løsninger og erfaringer fra Phoenix Contact som kan deles med våre lesere? Ta kontakt med redaksjonen for mer info og avtale om et innlegg i vår neste UPDATE Velkommen til UPDATE på nett: Her kan du bla igjennom magasinet online og hente opp mer informasjon! UPDATE: redaksjonen Phoenix Contact AS Grethe Røsnes Informasjonsansvarlig Telefon: grosnes@phoenixcontact.com Phoenix Contact GmbH & Co. KG Presse- und Öffentlichkeitsarbeit Christoph Manegold Copyright 2014 by Phoenix Contact

20 20 Reiseskildring UPDATE 2 14