Waarom DC. DC is een feit. Alles waarvan we en zijn DC. We leven al in een gelijkspanningswereld

Transcriptie

1 DC is een feit Waarom DC Alles waarvan we en zijn DC We leven al in een gelijkspanningswereld

2 Stappen naar een DC toekomst Harry Stokman Contact Address: Stationsweg 38-BB, 1431 EG Aalsmeer, The Netherlands DC is the Future

3 To make the DC future About Harry 28 years DC entrepreneur and owner of: Direct Ltd: Mission DCify the grids R&D DC and development Hellas Rectifiers Ltd: Manufacturing AC/DC and DC/DC Femtogrid Energy solutions Ltd: Solar micro converters and DC grids Amstel Rectifiers Ltd: Manufacturing SMPS AC/DC Just started: DOE DC Ltd projects and DC Horti Lighting Ltd financial (light as a service) Chairmen of the DC foundation CIGRE member MVDC working group Politic active in the working group Dutch electric infra IEC SEG 6 and SEG 4 member Chairmen TC 64 Dutch working group LVDC (NEN 1010) Close cooperation whit the Dutch technical universities Breaking the chicken egg discussion and define system from a helicopter view and testing it on applications Resources to DCify the grids FYI, I m dyslectic, so forgive me for spelling mistakes. Language isn t logical.

4 Toekomst Begin stand Wie gelooft dat DC een toekomst heeft? Wordt DC binnen 5 jaar dagelijkse activiteit? Gaat AC in het laagspanningsnet vervangen?

5 AC had gewonnen Geschiedenis AC has won DC has lost 1880 Battle between Tesla and Edison War of currents

6 AC doodlopend Problemen in AC en is AC een winnaar? Er is geen standaard!!! Slimme netten - hoe maak je een dom systeem slim? Verandering kan goedkoper zijn China

7 Hoe Strategie We hebben een super plan: We hebben een oplossing voor: Niet bestaand probleem Niet bestaande klanten Niet bestaande vraag Dit is een zéér strak plan

8 HOE Hoe doen we het Opleiding Visie Netwerk Politiek DC masterplan Groot denken Drammen Lef R&D AC problemen voeden ons plan

9 DC oplossing Waar gaat het om Opwekken Besparen Maar belangrijker is de -Verbinding- Gelijkspanning is daarom het fundament onder duurzaamheid Femtogrid Energy Solutions BV (opwekken) en Direct BV (verbinden / besparen) Deze fusie maakt dit mogelijk

10 We gebruiken het al USB brengt blijdschap USB is de meest gebruikte stekker USB is een wereldwijde standaard Nu al meer USB stekkers dan mensen USB-C naar 100W goed genoeg voor het echte werk

11 DCificatie proces door de markt USB-C is: Power nu tot 100W Data Domotica Twee richtingen Media Mooi APPLE naar USB-C één systeem Alleen efficiënt te doen via een DC systeem. Ondersteund door INTEL, APPLE, GOOGLE,SAMSUNG etc.

12 DC breakthrough Future roadmap semiconductors 1 cm² Semiconductor switch technical limits Si: 60V 100A 6kW switch SiC: 600V 100A 60kW switch GaN: 1200V 100A 120kW switch

13 DC Feitjes AC versus DC 1500W / 1500VA(1200W) 75gram / 25kG 150 euro / 350 euro Stand-by 14W / 50W Verlies 100% 30W / 100W Rendement 98% / 93% AC 1.8W adapter Stilstand is vooruitgang AC 30W adapter

14 DC future Vision

15 600Vdc 1500Vdc DC voltage What voltage? DC House hybrid AC/DC House DC Heat Pump 2/50kW EV 10/20kW Office 100Wp on DC Data center >1MW Factory >1MW Ware house lighting Green house >1 MW Steet light Domestic Street light Hiroads Solar System 10kW Solar park 2MW Power 6A/mm2 Cu mg/w 6A/mm2 Can replace 12V X X X X X X X X X X X X X 72 W 247/+1817% - 2 0,6 m 24V X X X X X X X X X X X X X 144 W 124/+858% - 2 1,2 m 48V X X X X X X X X X X X X 288 W 61,8/+379% - 2 2,4 m 60V X X X X X X X X X X X X 360 W 49,4/+283% - 2 2,9 m 110V X X X X X X X X X X X X 660 W 27,0/+109% - 2 5,4 m 220V X X X X X X X X X X 1320 W 13,5/+5% 230Vac 1ph 2 10,8 m 300V X X X X X X X X 1800 W 9,9/-23% 230Vac 1ph 2 14,7 m 350V X X X X X X 2100 W 8,5/-34% 230Vac 1ph 2 17,2 m +/- 190V X X X X X X 2280 W 11,7/-9% 230Vac 1ph 3 18,6 m 380V X X X X X X 2280 W 7,8/-39% 230Vac 1ph 2 18,6 m 400V X X X X X X 2400 W 7,4/-43% 230Vac 1ph 2 19,6 m 500V X X X X X X X X X X X 3000 W 5,9/-54% ,5 m +/-300V X X X X X 3600 W 7,4/-43% ,4 m 600V X X X X X X X X X 3600 W 4,9/-23% 400Vac 3ph 2 29,4 m +/- 350V X X X 4200 W 6,4/-51% 230Vac 1ph 3 34,3 m 700V X X X X X X X 4200 W 4,2/-34% 400Vac 3ph 2 34,3 m +/- 380V X X X 4560 W 5,9/-55% 230Vac 1ph 3 37,3 m 760V X X X X X X X X 4560 W 3,9/-39% 400Vac 3ph 2 37,3 m 900V X X X X X X X X X X X 5400 W 3,3/-49% ,1 m 1000V X X X X X X X X X X X X X 6000 W 3,0/-54% ,0 m +/- 600V X X X X X X 7200 W 3,7/-42% 400Vac 3ph 3 58,8 m 1200V X X X X X X X X X X X X X 7200 W 2,5/-34% 690Vac 3ph 2 58,8 m +/- 700V X X X X X X 8400 W 3,2/-51% 400Vac 3ph 3 68,6 m 1400V X X X X X X Future X X X X X X 8400 W 2,1/-43% 690Vac 3ph 2 68,6 m Author Harry Stokman 2013 by Direct BV internet: W 12,9 230Vac 1ph 2 11,3 m EMerge Alliance Best range Proposed standard by Direct BV 4157 W 6,4 400Vac 3ph 3 34,0 m AC Possible extension Possible 300V/600V grids 7171 W 3,7 690Vac 3ph 3 58,6 m Wires no PE Distance 1% 6A/mm2 IEC USA Standard low voltage limits Research done by Direct BV application versus voltage level.

16 DC systems Proposed DC system voltage LVDC350V +350V Power direction LVDCB350V +350V Power direction SOURCE M 350Vdc SOURCE M 350Vdc 700Vdc 350Vdc PE Max. -20V +20V PE -350V Max. -20V +20V PE LVDC700V +700V Power direction + 350V M Device PE LVDCB700V +700V Power direction + 350V M Device + 350V M Device + 700V M Device SOURCE M 700Vdc SOURCE M 700Vdc 1400Vdc 700Vdc PE -700V Max. -20V +20V PE -700V Max. -20V +20V PE + 700V M Device PE + 700V M Device + 700V M Device V M Device US proposal = ±190Vdc (380Vdc) floating grid (LVDC limitation 600Vdc) Some EU proposals are ±380Vdc (760Vdc) not scalable to ±760Vdc bypassing the 1500V border But there is more definition needed to define an open system. DC grid codes to maintain safety and stability. Clear labeling 350V, 700V and 1400V are no existing AC voltages

17 DC history DC versions compare DC AC Generation Consumption Protection Transformation Safety Transport Large systems Controllability Raw materials reduction User / installer simplicity Product development simplicity Local grid decentralize grids Data Communication

18 LEVEL SENSOR Public area DC Examples Outdoor 20KV 10KV AC + DC SMART OUTDOOR DC CLOUD MANAGEMENT PV/DC PV/DC PV/DC PV/DC BATT PV/DC PV/DC PV/DC PV/DC DC FUTURE SOLAROAD CO2 SENSOR DC SMART CITIES Crowd detect CO 2 BIKE CHARGE CO 2 CLOUD MANAGEMENT ±350Vdc + PLC DC² OS Harry Stokman

19 Public area DC Examples Buildings DC EV CHARGING USB-C NETWORK + DATA SS DC² DC HOMES USB-C POWER & DATA WALL SOCKET SS DC² SINGLE PLUG FOR ALL USB-C USB-C NETWORK + DATA DC OFFICES USB-C USB-C BS DESKTOP COMPUTING MOBILE STORAGE HEATPUMP COOLING/ HEATING VENTILATION LIGHTING WE WORKING ON AND REALIZING A DC FUTURE ENERGY CENTER OS Harry Stokman

20 Public area DC Examples (greenhouses) : Full selectivity in protection Arcing detection Congestion management Distribution panels OS Example: 700Vdc or ±700Vdc Grids Earth fault protection 1..30mA adjustable Power level 2MW DC station 1MW Heat power generator (var speed) 1.4MW DC grow light 0.7MW PV farm DC PV FIELDS PV/DC PV/DC PV/DC PV/DC 15 minute market DC/DC PV/DC PV/DC PV/DC PV/DC DC AC DC GREEN HOUSES DC AC DC AC DC COOLING 20KV 10KV M DC Hybride breakers AC 20KV 10KV DC HPS WE WORKING ON AND REALIZING A DC FUTURE 16A 700Vdc + protection 1000W 700V DC Driver SON-T Harry Stokman

21 Public area AC in public space RF DC Cntr AC 230Vac L YCAP Iac PE YCAP N N e x t s t op 19: 0 0 B US Vac L YCAP Iac PE 230Vac YCAP N 230Vac 230Vac 230Vac Iac AC system Leak Iac ULac PE C cable Iac 2015 Direct BV

22 DC public DC in public space Successfully launched Public lighting on DC Products and system designed & invented by Direct BV Smart DC LED driver with power line communication N e x t s t op 19: 0 0 B US Management in the cloud Smart AC/DC and Power Line Communication OS Example: ±350Vdc Grids Earth fault protection 1..30mA adjustable Full selectivity in protection No breakers and fuses! Cable quality and state is known Lighting protection Arcing detection No underground cable connections Corrosion protection Fully controlled 100% digital converters used Smart grid (/OS) s as distribution panels Arc free disconnecting Power Line Communication G3 protocol connected to the cloud DC networks No Breaking needed for protection Cable length >3km HVAC transmission lines area 2015 Direct BV Sensor bus for smart cities

23 DC Protection DC and illegal tapping OS

24 DC Protection Short circuit Film

25 Toekomst Eind stand Wie gelooft dat DC een toekomst heeft? Wordt DC binnen 5 jaar dagelijkse activiteit? Gaat AC in het laagspanningsnet verdwijnen?

26 DC en nu verder Wat is er voor jullie De markt is enorm!! Samen zijn we unstoppable Doe mee En help ons! Direct BV We hebben een boek uitgegeven, deze is gratis te downloaden of in druk te koop via