应用案例 | 久茂技术在电热转换系统上的应用

• 关键词：久茂,功率调节器,电热转换系统
• 摘要：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。

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储能方案。作为一种技术优势，电热转换-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。

基于可控硅控制器的电能管理

双能源管理功能使电网中的能量均衡分配，从而节省电力成本。久茂功率控制器均配有以太网接口，此接口能够以更快的速率获得更多设备信息。因此保证了负载电流、负载电压和阻抗等过程信息能够稳定传输。另外，也会对相关能耗信息以及电压波动、负载故障和温度超限等诊断信息进行评估。

应用于电热转换设备上的其他久茂产品还包括JUMO dTRANS p20 DELTA差压变送器，可以测量腐蚀性和非腐蚀性气体、蒸汽和液体（-40到85℃）等不同介质的压力。压力变送器采用了压阻式测量原理。

可靠的温度监控

ELWA同样将久茂技术应用于温度监控。JUMO safetyM STB/STW安全温度限值器可靠地监测热处理过程，一旦发生故障即可将设备切换到安全状态。设备中安装有不同热电阻温度探头、表面安装温度开关、度盘式温度计、JUMO DICON touch双通道过程控制器。对于特殊介质，适用于液体分析的JUMO AQUIS S/P touch模块化多通道测量仪表也具备监测功能。

设备控制完全使用JUMO mTRON T 测量、控制及自动化系统。

JUMO mTRON T系统采用模块化设计，使用以太网系统总线，集成了PLC控制功能。此通用可扩展自动化系统的突出特点是操作简单、导向性应用、人性化组态。系统核心是配置了人机界面的中央处理单元，可扩展达30个输入/输出模块。该CPU包含了能实现web服务器功能的通讯接口。

其特色之一是具备成熟的无纸记录数据功能。预定义的标准化屏幕画面模板缩短了组态时间。使用JUMO PCA3000软件对导出的数据进行归档和分析。通过对ELWA电热转换设备的综合评估，久茂为客户提供了一体化的解决方案。正是基于丰富而优越的产品，才使我们赢得了客户的普遍认可。