能源变革蓬勃发展。德国的目标是到2050年能源需求以可再生能源为主,比如风能、水能、太阳能以及可再生材料。而目前的主要问题是缺少高效的能量存储方案。作为一种技术优势——电热转换,即将过剩的电能转换为热能的过程,正变得越来越重要。位于德国慕尼黑市附近的迈萨赫,ELWA公司(ELWA Elero-Wärme GmbH & Co.KG)生产用于发电站领域,基于久茂测量与控制技术的电热转换系统。
对于常规发电站来说,对能源的管理相对比较简单,如果在冬季或夜晚需要更多电量时,只需要增加电站输出即可。而对于可再生能源的管理就有些复杂了。在阳光充沛而多风的夏季,当数以千计满负荷运行的光伏系统和位于北海、波罗地海上的风电涡轮机产生了大量电量时,应该怎样应对?如何去利用大自然给予的这些能量?在德国2016年母亲节当天就出现过这样的情形。结果是发电商只能通过支付相关费用后,将过剩的电量输送至其他电网。
于是就出现了所谓的“负电价”。这自然不是一个合适的解决方法,需要找到合适的替代方案。一个目前很有前景的解决方案是将电能转换为热能,电热转换站可用于发电站、沼气站或者与热泵系统相结合,在联合热电站与发电站运行过程中,电热转换站提高了能源的效率和利用率。
电气设备的电热转换系统
ELWA 提供易于扩展的模块化解决方案。在设备开发过程中注重高安全性、实用性、易维护性。系统至少一个独立输出、功率从<100KW 到1.68MW不等的电站,并且在电站数量上没有限制。某个子系统出现热输出下降时,其它系统会及时进行补偿。在已经储备了足够的能量时,系统允许解除电气和压力故障检测系统,便于进行维护操作。所有元件均可使用标准工具进行更换。相比于只提供一个总输出的单个系统,系统仅需要较少安装空间。各站之间可以进行平行切换,并配有旁路管道。客户仅需进行管件和电缆的连接即可。可以通过安装在分体控制柜上的8.4英寸人性化操作界面实现ELWA P2H系统任意数量子系统的控制。因此能随时对系统进行扩展。
安全性是尤为重要的方面。P2H系统不仅需要可靠的电力控制,同时也需要连续检测和控制过程压力和温度。ELWA依靠久茂产品来完成这些任务。比如,在设备中就安装有高可靠性的JUMO TYA 202三相功率调节器。JUMO TYA 202以三相经济型电流模式,采用星型或三角型连接方式来控制阻性负载。