Hybridisierung

  • Verbesserte Leistung durch optimierte Energienutzung

    Hybridisierung auf einen Blick

    Einfach und allgemein gefasst, lässt sich ein Hybridantrieb als ein beliebiges System definieren, bei dem zwei oder mehr Energiequellen gemeinsam eine Antriebsaufgabe erfüllen sollen. Spricht man von Hybridisierung, so denken die meisten Menschen zuerst an Hybridfahrzeuge, bei denen eine Kombination aus konventionellem Verbrennungsmotor und einem zusätzlichen Elektroantriebssystem einen Hybridantrieb bildet. Die Vorteile der Hybridisierung bestehen in diesem Fall in Kraftstoffeinsparungen, Leistungsverbesserungen und verringerten Emissionen.

  • Hybridisierung - Merkmale, Vorteile, Konfigurationen

    Was versteht Danfoss Drives unter Hybrdisierung?

    Danfoss Drives definiert Hybridisierung dahingehend, dass ein Antriebssystem um eine Option zur Speicherung von (elektrischer) Energie erweitert wird. Hybridlösungen kommen zumeist aus mindestens einem der drei folgenden Gründe zum Einsatz: 
    • Verringerung oder Vermeidung von Anlagekosten (CAPEX)
      • Vermeiden einer Überdimensionierung von Systeme
      • Zurückstellung von Investitionen in die Infrastruktur
    Erzeugt ein System zu viel Energie, kann das Hybridsystem die überschüssige Energie direkt in den Speicher leiten. Bei hoher Nachfrage lässt sich das Speichermedium als zusätzliche Energiequelle nutzen.
    • Senken der Betriebskosten (OPEX)
      • Verbessern der Anlageneffizienz
      • Steigern der Anlagenverfügbarkeit
    Hybridsysteme können die Anlageneffizienz steigern und Netzausfälle aufgrund von Problemen mit der Qualität des Versorgungsnetzes verhindern.
    • Verringern der Ausfallzeiten der Anlage durch Verbesserung der Stabilität im Fall von Problemen mit der Qualität des Versorgungsnetzes

    Wichtige Vorteile der Energiespeicherung

    Die Speicherung der Energie verbessert die Stabilität in Stromerzeugungsanlagen, indem sie Spitzen beim Eingangsstrom abfängt und zeitliche Verschiebungen bei der Erzeugung sowie eine Notstromversorgung im Notfall ermöglicht.

    Es ist davon auszugehen, dass die Hybridisierung von Anlagen auch weiterhin stark in allen Bereichen von gewerblichen und industriellen sowie bei maritimen Anwendungen zunehmen wird. Insbesondere die sinkenden Batteriekosten bei zunehmender Energiedichte bei Batterien begünstigt dies.

    Hybridlösungen von Danfoss Drives

    Energiespeicherung wird häufig als Schlüsselfaktor für die Integration erneuerbarer Energien in die Energieerzeugung genannt. Danfoss erweitert die Zielsetzung der Energiespeicherung und entwickelt Lösungen, die gleichzeitig auf die Optimierung des Energieverbrauchs abzielen. Durch die Ausstattung von Maschinen und gesamten Prozessen mit Lösungen zur Energiespeicherung lassen sich die Qualität der Netzversorgung sowie die Leistung und Gesamteffizienz deutlch verbessern.


    Hybridisierungsprodukte von Danfoss Drives lassen sich in vielen Anwendungen einsetzen:

    Integration von erneuerbaren Energiequellen

    • Vorhersage von erzeugten Energiemengen
    • Abfangen von Spitzen
    • Zeitliche Verschiebung der Energieerzeugung
     Stabilität des Versorgungsnetzes – zusätzliche Services
    • Rotierende Speicher
    • Überlast-Fähigkeit/Boosting
    • Schnelle Starts/Reaktionen
    Mikro-Netze
    • Optimierung der Energieerzeugung in Verbindung mit Diesel- und LNG-Generatoren  Spitzenlastausgleich auf Ebene der Umspannwerk
    • Notstromversorgung im Fall von Störungen 
    Wirkungsgrad
    • Optimierung des Energieverbrauchs von Lasten in maritimen Umgebungen
    • Saubere Energie in Häfen
    Ökologie 
    • Saubere Energie in Häfen
    • Zeitliche Verschiebung der Nutzung, Integration von erneuerbaren Energien
    Verfügbarkeit von Strom
    • Unterbrechungsfreie Stromversorgung, z. B. für Telekommunikation, Flughäfen und Krankenhäuser
    Hochbau und Bergbau 
    • Regionale Energieerzeugung, typischerweise Dieselaggregate, Betriebsoptimierung durch Batterien
    • Maschinenhybridisierung

    Merkmale und Vorteile der Danfoss-Hybridlösungen

    Zentrale Anlaufstelle: Senken der Beschaffungskosten – luft- und flüssigkeitsgekühlte Antriebe AFE, NFE, INU, DC/DC, Grid Converter, DC-Module und Komponenten aus einer Quelle

    Großer Leistungsbereich: Weniger Varianten – Lösungen eignen sich für Anwendungsbereiche von kW bis MW

    Modulare Lösung: Basierend auf den Leistungsmodulen der Vacon®-NXP-Plattform lässt sich das DC-Bus-System leicht konfigurieren

    Großer Spannungsbereich: Erhöhen der Flexibilität – Fähigkeit zur Integration einer Vielzahl gängiger Batteriebankspannungen mit einem DC/DC-Umrichter

    Flexibilität: Problemlos erweiterbar – Die einfach erweiterbare VACON®NXP-Plattform bietet hervorragende Systemflexibilität bei geringen zusätzlichen Kosten

    Skalierbarkeit: Die Leistung der Lösungen lässt sich entsprechend den zukünftigen Anforderungen hinsichtlich neuer Energiequellen, weiterer Speichermöglichkeiten oder eines gesteigerten Bedarfs anpassen

    Wartung: Geringere Investitionen – Durch Verwendung derselben Hardwarekonfiguration für Vacon® NXP besteht geringer oder kein Schulungsbedarf bei den Service-Teams

    Branchen- und Anwendungs-Know-how: Dauerhafte Qualität – Flüssigkeits- und luftgekühlte Lösungen basierend auf umfassendem Anwendungs-Know-how für anspruchsvollste Branchen

    Offener Ansatz: Schnellere Markteinführung – Große Bandbreite an Anwendungen als Basis für den Aufbau individuell angepasster Lösungen

    Partnerschaft: Stärker im Team – Systemintegratoren arbeiten mit einem Anbieter zusammen, der ein Interesse am gemeinsamen Erfolg hat

  • Hybridkonfigurationen

    Zwei Methoden zur Konfiguration

    Es gibt zwei primäre Methoden, um Anwendungen mit Lösungen zur Energiespeicherung zu erweitern. Die erste ist ein gemeinsamer AC-Bus, die zweite ein gemeinsamer DC-Bus. Beide Lösungen bieten Vorteile, abhängig von der Anwendung.

    Energiespeicherung mit direkter Verbindung zum Wechselstromnetz mithilfe eines Grid Converters

    Diese Lösung reduziert die Anzahl der Komponenten und die Größe des Systems und verbessert den Wirkungsgrad.

    DC/DC-Umrichter zwischen Zwischenkreis und Energiespeicher

    Dies verschiebt die Grundlastversorgung/die Energieversorgung nahe zum Verbraucher, ermöglicht die Anpassungen an verschiedene Speicherspannungen/-technologien, verbessert die Skalierbarkeit der Lösung und ermöglicht einen Austausch ausgedienter Batterien.

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