Effiziente Stromversorgungen senken CO2-Emissionen
06.05.2022
Der weltweite Stromverbrauch ist für ein Viertel aller Kohlendioxidemissionen (CO2) verantwortlich. Durch einfache Maßnahmen können Unternehmen und Verbraucher jedoch den Stromverbrauch - vor allem aus der Verbrennung von Kohle oder Gas - senken und so Milliarden von Dollar einsparen und gleichzeitig Millionen von Tonnen CO2 Emissionen reduzieren. Um nur einige Beispiele zu nennen, gehören dazu der Austausch giftiger Leuchtstoffröhren und ineffizienter Glühbirnen durch LED-Lampen, die deutlich weniger Strom verbrauchen, die Verwendung energieeffizienter Haushaltsgeräte, die Nutzung von Solarenergie und das Fahren von Elektrofahrzeugen.
Fortschrittliche Leistungselektronik und Stromversorgungen sind ein entscheidender Faktor für diese Lösungen, da effiziente, leistungsstarke Stromversorgungen diese Technologien vorantreiben und ihre Verbreitung beschleunigen. All dies führt dazu, dass Millionen von kWh Energie eingespart werden, was sich wiederum positiv auf die Ausgaben der Verbraucher und auf die Umwelt auswirkt.
Fortschrittliche Technologien für eine grünere Zukunft
So benötigen beispielsweise LEDs hocheffiziente Treiber, damit diese Halbleitergeräte die maximale Leistung zu niedrigen Kosten erzielen könnten. Ineffiziente Treiber machen dies zunichte. RECOM hat die Klassenbesten Konstantstrom- und Konstantspannungstreiber entwickelt, welche die erforderliche Zuverlässigkeit und Effizienz bieten, damit die LED-Technologie ihr Versprechen einlösen und die Beleuchtungsindustrie verändern kann. Die AC/DC- und DC/DC-LED-Treiber von RECOM haben dazu beigetragen, weltweit Millionen kWh Strom einzusparen und damit Dutzende von Millionen Tonnen CO2-Emissionen zu reduzieren.
In der Vergangenheit haben die meisten Hersteller von AC/DC-Adaptern und –Ladegeräten, die hohe Effizienz unter Volllast hervorgehoben, während sie die eher schlechte Leistung bei niedriger oder keiner Last kaum erwähnten Infolgedessen vergeuden Millionen von AC/DC-Stromversorgungen im Standby-Modus einfach nur Strom und verbrauchen so zwischen 5% und 10% des gesamten Stromverbrauchs des Geräts.
Da ein durchschnittlicher Haushalt heute mehr als 40 netzbetriebene Geräte hat, sind diese Verluste erschreckend. Als Reaktion auf diese Probleme haben die Regulierungsbehörden Normen für Standby- und Volllastverluste eingeführt.
Die wichtigsten Energieeffizienzvorschriften für die Leistungsaufnahme externer Stromversorgungen im Standby-Modus (ohne Last) sind Energy Star (≤ 0,30W bis 10W; ≤ 0,5W bis 250W), China Energy Conservation Program (≤ 0,30W bis 10W; ≤ 0,5W bis 250W), EU EcoDesign (Energy related Products - ErP) (≤ 0,30W für Nicht-PFC; ≤ 0,5W für PFC) und Australia Energy Efficiency (≤ 0,5W bis 180W). Für Stromversorgungen externer Ladegeräte gelten sogar strengere Grenzwerte (0,075W bis 50W, 0,15W bis 250W), weil davon ausgegangen wird, dass sie die meiste Zeit im Standby-Modus eingesteckt bleiben.
AC/DC-Stromversorgungen müssen über den gesamten Lastbereich, einschließlich des Leerlaufs, effizient arbeiten. RECOM hat diese Herausforderungen der Branche erkannt und AC/DC power supplies mit besonderem Augenmerk auf die Effizienz bei Leerlauf und geringer Last entwickelt.
Umstellung auf erneuerbare Energien
In den letzten zehn Jahren haben erneuerbare Energiequellen wie Wind, Sonne, Wasserkraft, Erdwärme und Biomasse bemerkenswerte Fortschritte bei der Eroberung des globalen Energieversorgungsmarktes gemacht. Die heutige Leistungselektronik mit höherem Wirkungsgrad und hoher Leistungsdichte ist neben den niedrigeren Kosten ein Schlüsselfaktor für die Verbreitung der erneuerbaren Energien.
Laut einem IEA-Bericht hat der Anteil der erneuerbaren Energien am Stromerzeugungsmix im Jahr 2021 einen historischen Höchststand von 30% erreicht. Das bedeutet jedoch, dass 70% des weltweiten Stroms heute immer noch aus Treibhausgasen und Kohlenstoff produzierenden fossilen Brennstoffen erzeugt wird.
Folglich sind der weitere Ausbau und das Wachstum der erneuerbaren Energien in der Welt der Stromerzeugung wichtiger denn je. Obwohl die Preise für PV-Paneele und Windturbinen in den letzten zehn Jahren erheblich gesunken sind, werden leistungsstarke und kostengünstige Stromversorgungen, sowohl DC/AC-Stromversorgungen als auch DC/DC converters, benötigt, um diesen Trend zu beschleunigen. RECOM steht bei dieser Anwendung an vorderster Front und bietet Hochleistungswechselrichter und -wandler an, die leicht in intelligente Netze und erneuerbare Energiequellen integriert werden können, und das zu kostengünstigen Preisen.
Elektrifizierung des Verkehrs
Der Verkehrssektor ist ein weiterer Sektor, der eine entscheidende Rolle bei der Verringerung der CO2-Emissionen spielt, um die Ziele der von den internationalen Regulierungsbehörden festgelegten Normen zu erreichen. Indem wir den Transport mit fossilen Brennstoffen durch elektrisch betriebene Fahrzeuge und andere Transportarten ersetzen, können wir die CO2-Emissionen drastisch reduzieren und die Qualität unserer Luft erheblich verbessern.
Die Automobil- und Transporthersteller haben den direkten Zusammenhang zwischen E-Mobilität und Emissionsreduzierung erkannt. Deswegen stellen sie nach und nach verbrennungsmotorische Fahrzeuge ein und erhöhen die Produktion von E-Fahrzeugen. GM beispielsweise hat sich zum Ziel gesetzt, in einem bisher nicht gekannten Ausmaß zu handeln und jeden Fahrer in ein E-Fahrzeug zu setzen, um die USA in eine vollelektrische Zukunft zu führen.
Um dieses Ziel zu erreichen, hat GM Investitionen in Höhe von 2,2 Milliarden US-Dollar angekündigt. Auch die Ford Motor Company hat Pläne bekannt gegeben, mit zwei neuen riesigen, umweltfreundlichen und technologisch fortschrittlichen Anlagen in Tennessee und Kentucky, in denen die nächste Generation von Elektro-Lkw der F-Serie und die Batterien für künftige Elektrofahrzeuge von Ford und Lincoln hergestellt werden sollen, Elektroautos in großem Ausmaß zu amerikanischen Kunden zu bringen. In der Zwischenzeit hofft Tesla auf höhere Verkaufszahlen für seine Elektroautos, da die Gaspreise inmitten der Ukraine-Krise und der russischen Sanktionen in die Höhe schießen.
Auch in Europa und Japan versprechen die Automobilhersteller, gasbetriebene Fahrzeuge aus dem Verkehr zu ziehen und die Produktion von E-Fahrzeugen zu erhöhen. Die weltweite Entwicklung hin zu E-Mobilitätslösungen setzt sich mit hoher Geschwindigkeit fort. Um die Einführung von E-Fahrzeugen weltweit weiter zu beschleunigen, fordern die Automobil- und Transportindustrie globale und staatliche Regulierungsbehörden auf, den Einsatz von energieeffizienten E-Fahrzeugen zu fördern. Der Verkauf neuer Fahrzeuge, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, wird in den europäischen Ländern ab 2035 verboten sein.
In den USA hat die Regierung von Präsident Joe Biden beispielsweise ein Infrastrukturgesetz über 1,75 Billionen US-Dollar verabschiedet, das steuerliche Anreize für E-Fahrzeuge in Höhe von bis zu 12.500 US-Dollar pro Fahrzeug vorsieht, um die Verbrauchernachfrage nach E-Fahrzeugen anzukurbeln, sowie 7,5 Milliarden US-Dollar für ein Netz von Ladeinfrastrukturen. Ähnliche Anreize sind auch in Europa, Japan und China im Gange.
Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge erfordern für den Automobilbereich qualifizierte Traktionswechselrichter und DC/DC-Stromversorgungen, die effizient, kompakt und robust sind und in einem weiten Temperaturbereich arbeiten können. RECOM hat solche Lösungen entwickelt, die problemlos in EV battery charging stations, Antriebssträngen und Konditionierungsanwendungen eingesetzt werden können.
Gebäude und Industrieanlagen
Laut Forrester Consulting sind gewerbliche, industrielle und staatliche Gebäude für etwa 40% der weltweiten Emissionen verantwortlich. Die Dekarbonisierung geht in diesem Sektor eher langsam voran, aber es gibt Hoffnung, weil ernsthafte Anstrengungen unternommen werden, um Gebäude mit neuesten Technologien zu optimieren, die erhebliche Energieeinsparungen mit einem entsprechenden Rückgang der CO2-Emissionen und 100% erneuerbarem Strom liefern können.
Um den neuen Anforderungen von Smart Building-Anwendungen gerecht zu werden, erweitert RECOM seine bestehende RAC series mit geringem Stromverbrauch um neue, für den Haushalt zertifizierte AC/DC-Stromversorgungen zu geringeren Kosten.
Schlussfolgerung
Das Rennen um die Dekarbonisierung ist in vollem Gange und es gibt Licht am Ende des Tunnels. Aber unterm Strich ist die Leistungselektronik der Wegbereiter für all diese Bemühungen.
Die Leistungselektronik wird weiter voranschreiten, um die Einführung von LEDs und erneuerbaren Energien weltweit zu beschleunigen, alle Arten von Verkehrsmitteln zu elektrifizieren und Gebäude, Rechenzentren und Produktionsanlagen auf der ganzen Welt sauberer zu machen, um das Netto-Null-Ziel für 2050 zu erreichen.
Und RECOM ist bereit, mit innovativen Stromversorgungen für LEDs, erneuerbare Energien, E-Mobilität, Smart Buildings, Rechenzentren und Produktionsanlagen auf der ganzen Welt zu helfen.
Fortschrittliche Technologien für eine grünere Zukunft
So benötigen beispielsweise LEDs hocheffiziente Treiber, damit diese Halbleitergeräte die maximale Leistung zu niedrigen Kosten erzielen könnten. Ineffiziente Treiber machen dies zunichte. RECOM hat die Klassenbesten Konstantstrom- und Konstantspannungstreiber entwickelt, welche die erforderliche Zuverlässigkeit und Effizienz bieten, damit die LED-Technologie ihr Versprechen einlösen und die Beleuchtungsindustrie verändern kann. Die AC/DC- und DC/DC-LED-Treiber von RECOM haben dazu beigetragen, weltweit Millionen kWh Strom einzusparen und damit Dutzende von Millionen Tonnen CO2-Emissionen zu reduzieren.
In der Vergangenheit haben die meisten Hersteller von AC/DC-Adaptern und –Ladegeräten, die hohe Effizienz unter Volllast hervorgehoben, während sie die eher schlechte Leistung bei niedriger oder keiner Last kaum erwähnten Infolgedessen vergeuden Millionen von AC/DC-Stromversorgungen im Standby-Modus einfach nur Strom und verbrauchen so zwischen 5% und 10% des gesamten Stromverbrauchs des Geräts.
Da ein durchschnittlicher Haushalt heute mehr als 40 netzbetriebene Geräte hat, sind diese Verluste erschreckend. Als Reaktion auf diese Probleme haben die Regulierungsbehörden Normen für Standby- und Volllastverluste eingeführt.
Die wichtigsten Energieeffizienzvorschriften für die Leistungsaufnahme externer Stromversorgungen im Standby-Modus (ohne Last) sind Energy Star (≤ 0,30W bis 10W; ≤ 0,5W bis 250W), China Energy Conservation Program (≤ 0,30W bis 10W; ≤ 0,5W bis 250W), EU EcoDesign (Energy related Products - ErP) (≤ 0,30W für Nicht-PFC; ≤ 0,5W für PFC) und Australia Energy Efficiency (≤ 0,5W bis 180W). Für Stromversorgungen externer Ladegeräte gelten sogar strengere Grenzwerte (0,075W bis 50W, 0,15W bis 250W), weil davon ausgegangen wird, dass sie die meiste Zeit im Standby-Modus eingesteckt bleiben.
AC/DC-Stromversorgungen müssen über den gesamten Lastbereich, einschließlich des Leerlaufs, effizient arbeiten. RECOM hat diese Herausforderungen der Branche erkannt und AC/DC power supplies mit besonderem Augenmerk auf die Effizienz bei Leerlauf und geringer Last entwickelt.
Umstellung auf erneuerbare Energien
In den letzten zehn Jahren haben erneuerbare Energiequellen wie Wind, Sonne, Wasserkraft, Erdwärme und Biomasse bemerkenswerte Fortschritte bei der Eroberung des globalen Energieversorgungsmarktes gemacht. Die heutige Leistungselektronik mit höherem Wirkungsgrad und hoher Leistungsdichte ist neben den niedrigeren Kosten ein Schlüsselfaktor für die Verbreitung der erneuerbaren Energien.
Laut einem IEA-Bericht hat der Anteil der erneuerbaren Energien am Stromerzeugungsmix im Jahr 2021 einen historischen Höchststand von 30% erreicht. Das bedeutet jedoch, dass 70% des weltweiten Stroms heute immer noch aus Treibhausgasen und Kohlenstoff produzierenden fossilen Brennstoffen erzeugt wird.
Folglich sind der weitere Ausbau und das Wachstum der erneuerbaren Energien in der Welt der Stromerzeugung wichtiger denn je. Obwohl die Preise für PV-Paneele und Windturbinen in den letzten zehn Jahren erheblich gesunken sind, werden leistungsstarke und kostengünstige Stromversorgungen, sowohl DC/AC-Stromversorgungen als auch DC/DC converters, benötigt, um diesen Trend zu beschleunigen. RECOM steht bei dieser Anwendung an vorderster Front und bietet Hochleistungswechselrichter und -wandler an, die leicht in intelligente Netze und erneuerbare Energiequellen integriert werden können, und das zu kostengünstigen Preisen.
Elektrifizierung des Verkehrs
Der Verkehrssektor ist ein weiterer Sektor, der eine entscheidende Rolle bei der Verringerung der CO2-Emissionen spielt, um die Ziele der von den internationalen Regulierungsbehörden festgelegten Normen zu erreichen. Indem wir den Transport mit fossilen Brennstoffen durch elektrisch betriebene Fahrzeuge und andere Transportarten ersetzen, können wir die CO2-Emissionen drastisch reduzieren und die Qualität unserer Luft erheblich verbessern.
Die Automobil- und Transporthersteller haben den direkten Zusammenhang zwischen E-Mobilität und Emissionsreduzierung erkannt. Deswegen stellen sie nach und nach verbrennungsmotorische Fahrzeuge ein und erhöhen die Produktion von E-Fahrzeugen. GM beispielsweise hat sich zum Ziel gesetzt, in einem bisher nicht gekannten Ausmaß zu handeln und jeden Fahrer in ein E-Fahrzeug zu setzen, um die USA in eine vollelektrische Zukunft zu führen.
Um dieses Ziel zu erreichen, hat GM Investitionen in Höhe von 2,2 Milliarden US-Dollar angekündigt. Auch die Ford Motor Company hat Pläne bekannt gegeben, mit zwei neuen riesigen, umweltfreundlichen und technologisch fortschrittlichen Anlagen in Tennessee und Kentucky, in denen die nächste Generation von Elektro-Lkw der F-Serie und die Batterien für künftige Elektrofahrzeuge von Ford und Lincoln hergestellt werden sollen, Elektroautos in großem Ausmaß zu amerikanischen Kunden zu bringen. In der Zwischenzeit hofft Tesla auf höhere Verkaufszahlen für seine Elektroautos, da die Gaspreise inmitten der Ukraine-Krise und der russischen Sanktionen in die Höhe schießen.
Auch in Europa und Japan versprechen die Automobilhersteller, gasbetriebene Fahrzeuge aus dem Verkehr zu ziehen und die Produktion von E-Fahrzeugen zu erhöhen. Die weltweite Entwicklung hin zu E-Mobilitätslösungen setzt sich mit hoher Geschwindigkeit fort. Um die Einführung von E-Fahrzeugen weltweit weiter zu beschleunigen, fordern die Automobil- und Transportindustrie globale und staatliche Regulierungsbehörden auf, den Einsatz von energieeffizienten E-Fahrzeugen zu fördern. Der Verkauf neuer Fahrzeuge, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, wird in den europäischen Ländern ab 2035 verboten sein.
In den USA hat die Regierung von Präsident Joe Biden beispielsweise ein Infrastrukturgesetz über 1,75 Billionen US-Dollar verabschiedet, das steuerliche Anreize für E-Fahrzeuge in Höhe von bis zu 12.500 US-Dollar pro Fahrzeug vorsieht, um die Verbrauchernachfrage nach E-Fahrzeugen anzukurbeln, sowie 7,5 Milliarden US-Dollar für ein Netz von Ladeinfrastrukturen. Ähnliche Anreize sind auch in Europa, Japan und China im Gange.
Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge erfordern für den Automobilbereich qualifizierte Traktionswechselrichter und DC/DC-Stromversorgungen, die effizient, kompakt und robust sind und in einem weiten Temperaturbereich arbeiten können. RECOM hat solche Lösungen entwickelt, die problemlos in EV battery charging stations, Antriebssträngen und Konditionierungsanwendungen eingesetzt werden können.
Gebäude und Industrieanlagen
Laut Forrester Consulting sind gewerbliche, industrielle und staatliche Gebäude für etwa 40% der weltweiten Emissionen verantwortlich. Die Dekarbonisierung geht in diesem Sektor eher langsam voran, aber es gibt Hoffnung, weil ernsthafte Anstrengungen unternommen werden, um Gebäude mit neuesten Technologien zu optimieren, die erhebliche Energieeinsparungen mit einem entsprechenden Rückgang der CO2-Emissionen und 100% erneuerbarem Strom liefern können.
Um den neuen Anforderungen von Smart Building-Anwendungen gerecht zu werden, erweitert RECOM seine bestehende RAC series mit geringem Stromverbrauch um neue, für den Haushalt zertifizierte AC/DC-Stromversorgungen zu geringeren Kosten.
Schlussfolgerung
Das Rennen um die Dekarbonisierung ist in vollem Gange und es gibt Licht am Ende des Tunnels. Aber unterm Strich ist die Leistungselektronik der Wegbereiter für all diese Bemühungen.
Die Leistungselektronik wird weiter voranschreiten, um die Einführung von LEDs und erneuerbaren Energien weltweit zu beschleunigen, alle Arten von Verkehrsmitteln zu elektrifizieren und Gebäude, Rechenzentren und Produktionsanlagen auf der ganzen Welt sauberer zu machen, um das Netto-Null-Ziel für 2050 zu erreichen.
Und RECOM ist bereit, mit innovativen Stromversorgungen für LEDs, erneuerbare Energien, E-Mobilität, Smart Buildings, Rechenzentren und Produktionsanlagen auf der ganzen Welt zu helfen.
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