systeem, waardoor een ‘hybride’ aandrijving
ontstaat. In dit geval biedt hybridisatie de
volgende voordelen: brandstofbesparing,
betere prestaties en lagere emissies.
door betere benutting
van energie
De diversificatie van energiebronnen gaat overal ter
wereld snel vooruit. Naarmate de omschakeling van fossiele
brandstoffen als olie en steenkool vordert, eerst op aardgas
en kernenergie, en vervolgens met zon, wind en water
opgewekte energie, neemt ook de noodzaak toe om de
kloof te overbruggen die ontstaat wanneer het aanbod van
en de vraag naar energie niet met elkaar in evenwicht zijn.
Energieleveranciers doen hun uiterste
best om de veranderingen in vraag
en aanbod zo goed mogelijk te volgen.
Door externe factoren, zoals de
weersomstandigheden (met name
voor hernieuwbare energiebronnen)
en de behoeften van industriële afnemers
(met de bijbehorende wisselende pieken
in de vraag), is het voorspellen van
de energiebehoefte eerder uitdagend.
In dat geval kan hybridisatie een
belangrijke rol spelen.
Hybridisatie in vogelvlucht
Volgens een eenvoudige,
ruime definitie is sprake
van hybridisatie wanneer
in een systeem meerdere
energiebronnen
samenwerken om een taak
uit te voeren. De bekendste hedendaagse
vorm van hybridisatie zijn waarschijnlijk
de hybride voertuigen waarbij een
conventionele interneverbrandingsmotor
wordt gecombineerd met een elektrisch
Volgens de normen van Danfoss Drives
is de definitie van hybridisatie als volgt:
het introduceren van een methode om
energie op te slaan in een systeem.
Hybride oplossingen worden hoofdzakelijk
om de volgende drie redenen toegepast:
Om de kapitaaluitgaven (CAPEX)
te verminderen of uit te stellen
- voorkomt overdimensionering
van een systeem
- maakt het mogelijk
infrastructuurinvesteringen
uit te stellen
Bij een surplus kan het overschot aan
energie in het hybride systeem worden
opgeslagen. Wanneer de vraag hoog is, kan
de opgeslagen energie opnieuw worden
gebruikt als aanvullende energiebron;
Om de bedrijfskosten (OPEX)
te verminderen
- verbetert het systeemrendement
- verbetert de beschikbaarheid van
het systeem
Hybride systemen maken het mogelijk
het systeemrendement te verhogen
en stroomonderbrekingen als gevolg
van instabiliteit van het elektriciteitsnet
te voorkomen;
Verminder stilstand van het systeem
door de weerstand te verhogen
in geval van kwaliteitsproblemen
met de voeding.
Hybride
conguraties
Aan de rechterkant
staat een schema
met een paar lay-out
voorbeelden.
De afmetingen
en indeling van
de verschillende
hybride systemen
zijn afhankelijk
van de toepassing.
Rechtstreeks via een netomvormer op
het AC-net aangesloten energieopslag
Dit beperkt het aantal onderdelen en de afmetingen
van het systeem en verbetert het rendement.
Danfoss Drives · DKDD.PFM.406.A1.102
Danfoss Drives producten voor hybridisatie
zijn voor tal van toepassingen geschikt
Hybride oplossingen
van Danfoss Drives
Energieopslag wordt vaak gezien
als randvoorwaarde om hernieuwbare
energie in de elektriciteitswinning
te kunnen integreren. Danfoss breidt
de mogelijkheden op het gebied van
energieopslag echter uit en werkt aan
oplossingen die mede gericht zijn op
de optimalisatie van het energieverbruik.
Door machines en processen uit te rusten
met systemen voor energieopslag is het
mogelijk de energiekwaliteit aanzienlijk
te verbeteren, en de prestaties en het
algehele rendement naar een hoger
niveau te brengen.
Voornaamste voordelen
van energieopslag
De opslag van energie verbetert de
stabiliteit van energieproductiesystemen
door pieken in de geproduceerde energie
op te vangen, de productie en het verbruik
van energie los te koppelen en te zorgen
voor reservecapaciteit in noodgevallen.
UitdagingVoordeel
Integratie van hernieuwbare
energiebronnen
Stabiliteit van het elektriciteitsnet –
nevendiensten
Micronetten• Piekvermogen compensatie
Rendement• Optimalisatie van energieproductie met
Milieu• Schone energie in havens
Beschikbaarheid van elektriciteit• Ononderbroken energievoorziening voor bijvoorbeeld
Bouw en mijnbouw op het vasteland• Lokale energieproductie, doorgaans met
Opvangen van pieken
Om pieken in de vraag op te vangen wordt de energiestroom tussen
de aangevoerde energie en de lokale opslag geoptimaliseerd. Dit wordt
ook wel ‘peak shaving’ of ‘piekscheren’ genoemd. De overtollige energie
kan worden opgeslagen wanneer de vraag en de prijzen laag zijn.
Ontkoppelen van energieproductie en -verbruik
Wanneer de energieproductie en het energieverbruik op verschillende
tijdstippen plaatsvinden, wordt de energie opgeslagen wanneer de
prijs van energie op het elektriciteitsnet laag is en wordt de opgeslagen
energie geleverd wanneer de prijs op het elektriciteitsnet hoog is.
Reservecapaciteit
Door energie op te slaan kan een reserve worden opgebouwd voor wanneer
de stroom uitvalt, zodat de bedrijfsvoering niet wordt onderbroken.
• Voorspellen van energieopbrengst
• Opvangen van pieken
• Ontkoppelen van energieproductie en -verbruik
• Frequentieregeling/ traagheidsimulatie
• Reservecapaciteit
• Overbelastbaarheid/boosting
• Snel starten/reageren
op het niveau van onderstations
• Reservecapaciteit in geval van storingen
behulp van diesel- en aardgasgeneratoren
• Optimalisatie van energieverbruik in
de maritieme sector
• Voorkomen van transmissieverliezen
• Ontkoppelen van energieproductie en -verbruik,
integratie van hernieuwbare energiebronnen
telecommunicatie, luchthavens en ziekenhuizen
dieselgeneratoren, optimalisatie tijdens
bedrijf met behulp van accu’s
• Hybridisatie van machines
Naar verwachting
zal het gebruik van
hybride systemen in
tal van bedrijfstakken
op het vasteland en
op zee aanzienlijk
toenemen, met
name als gevolg
van de dalende
prijzen van accu’s
en de toenemende
energiedichtheid.
Tussen DC-tussenkring en energieopslag aangesloten DC/DC-omvormer
Hierdoor worden het lastvermogen en/of de energieondersteuning dicht bij de afnemer gebracht,
is het mogelijk verschillen in de opslagspanning/-technologie op elkaar af te stemmen, worden
de uitbreidingsmogelijkheden vergroot en kan het accupakket naar behoefte worden vervangen.
M
3Danfoss Drives · DKDD.PFM.406.A1.10
Energieopslag bij
toepassingen met
wind- en zonne-energie
Traditionele
energieproductie
met nevendiensten
Ondersteuning van
het elektriciteitsnet
Maritieme en
offshore-industrie
Havens
Energieopslag op
machineniveau
Bouw en mijnbouw
op het vasteland
Kenmerken en voordelen van de hybride oplossingen van Danfoss
KenmerkVoordeel
One-stop shopLagere aanschafkosten – Lucht- en vloeistofgekoelde frequentie-
Groot vermogensbereikMinder verschillende varianten – Er zijn oplossingen leverbaar voor
Modulaire oplossingenHet DC-bussysteem is gebaseerd op de vermogensmodules
Groot spanningsbereikGrotere flexibiliteit – Door toepassing van een DC/DC-omvormer
FlexibelEenvoudig op te waarderen – Het eenvoudig uit te breiden VACON®
SchaalbaarDe oplossingen kunnen worden opgeschaald om tegemoet te komen
OnderhoudsvriendelijkLagere investeringen – Doordat gebruikgemaakt wordt van dezelfde
Kennis van de sector
en de toepassingen
Open aanpakSnellere vermarkting – Er zijn talrijke toepassingen verkrijgbaar op
PartnerschapSamen staan we sterker – De systeemintegrators werken samen
regelaars, AFE’s, NFE’s, DC/DC-omvormers, netomvormers, DC-modules
en onderdelen kunnen van één leverancier worden betrokken
toepassingen in een kW- tot MW-bereik
van het VACON® NXP-platform en kan daardoor moeiteloos
worden geconfigureerd
kan worden gewerkt met tal van gangbare accubanken met
verschillende spanningen
NXP-platform staat garant voor een grote systeemflexibiliteit met
lage bijkomende investeringen
aan toekomstige vereisten ten aanzien van nieuwe energiebronnen
of aanvullende opslag, of aan de stijgende vraag
VACON® NXP-hardwareconfiguraties hoeven de onderhoudsteams
praktisch geen bijkomende training te volgen
Duurzaam – Vloeistof- en luchtgekoelde oplossingen op basis van diepgaande kennis van toepassingen voor de meest veeleisende sectoren
basis waarvan oplossingen op maat kunnen worden samengesteld