Eltek i Drammen leder verdensmesterskapet i virkningsgrad. Det er ikke verst, for selskapet har ingen komparative fordeler å støtte seg til. Bare kloke hoder.
Ingen klarer å konvertere 230 volt vekselstrøm til 48 volts likestrøm slik som dem.
Drammensbedriften har 220 ansatte i Norge, men hele 2500 over hele verden. Likevel er det i Drammen det tenkes mest. 90 prosent av all utvikling foregår ved hovedkontoret.
– Det er ingen grunn til å flytte ut forskning og utvikling. Her har vi svært gode ingeniører med høy kompetanse og de er særdeles effektive, sier forskningsdirektør Ole Jakob Sørdalen.
VM i virkningsgrad
I 2007 klarte Eltek å halvere tapet i sine likerettere ved å øke virkningsgraden fra 92 til over 96 prosent da de lanserte sin HE – High Efficiency-serie. Det tok konkurrentene tre år å komme etter.
En kinesisk konkurrent kopierte like godt elektronikken til Eltek, transistor for transistor og software som blant annet inneholdt telefonnumre til Elteks ingeniører, notater og alt. Eltek vant den rettsaken og mener den viser at de har store likheter med veskene fra Louis Vuitton. Eltek er trendsettende og en masse piratbedrifter kopierer dem.
Til sommeren kommer neste generasjon som igjen halverer tapene. Med den forsvinner bare i overkant av 2 prosent av energien under de beste betingelsene. Det er det ingen andre som klarer i dag. Og de har beskyttet programvaren godt.
Det er den som styrer svitsjene og som er mye av hemmeligheten med det lave tapet.
– Selv med en forbedring av effektiviteten på under to prosent, blir det penger av det. En basestasjon som benytter en modul på 3 kW til kraftforsyningen, og som går med et gjennomsnittlig kraftforbruk på halvparten av makseffekten, vil spare rundt 30 euro i året per modul. Det blir fort penger av slikt når teleselskapene har noen tusen basestasjoner, med mange moduler i hver, sier markedsdirektør i Eltek, siv. ing. Morten Schøyen.
Det er mobiloperatørene som er den størst kunden i dette segmentet. De står for 85 prosent av omsetningen av slike kraftforsyninger. Før så teleselskapene bare på innkjøpsprisen. Etter at Eltek kom med sin HE-serie skjønte de at de også måtte ta en titt på virkningsgraden.
Det vil gjøre det lettere å få oppmerksomhet denne gangen når de nok en gang hever virkningsgraden.
– Dette markedet er i stabil vekst. Det øker med rundt tre prosent årlig. I tillegg til basestasjoner er datasentre og strømforsyning til fibernettet viktige kunder og alle skjønner at det gjelder å sløse minst mulig med strømmen. I mange tilfeller må de bruke enda mer strøm for å kjøle bort varmen som avgis av kraftforsyningen. Og det blir mye av den om virkningsgraden er lav. Vi har lavest varmeutvikling og sier ofte at det er jo litt coolt at vi klarer det her i Drammen, ler Schøyen.
Verdensnyhet
Eltek kan også varte opp med en annen verdensnyhet som de mener er litt av en revolusjon innen kraftforsyning. Den er så spesiell at de har gitt den et hittil ukjent navn for en slik komponent. Vi snakker om en «rectiverter».
– En rectiverter er en kombinasjon av en rectifier, altså en likeretter som omformer vekselstrøm til likestrøm, og en inverter som gjør det motsatte. Å gjøre det en rectiverter kan gjøre, krevde tidligere tre komponenter. For i tillegg til å være en likeretter og en inverter fungerer den også som et filter for vekselstrøm. Men det ble ikke plass til alle de tre funksjonene i navnet, sier Sørdalen.
Ideen til den nye kraftkomponenten dukket opp i 2013 og utviklingen startet for fullt i 2013 med støtte fra Norges Forskningsråds program Renergi. I disse dager er de første enhetene på vei ut til verdensmarkedet.
- Den kan også lage en renere vekselstrøm der det trengs ved å optimalisere frekvens og spenning til lasten. Altså fungere som en avansert UPS. Det at kraftelektronikken er bidireksjonal eller at den kan omforme energien begge veier, gjør det mulig å integrere disse funksjonene inn i en og samme modul. Den nye komponenten er den første av sitt slag i verden og forenkler installasjonen og tilkobling betydelig og den reduserer plassbehovet til det halve, sier Sørdalen.
Ideen til den nye kraftkomponenten dukket opp i 2013 og utviklingen startet for fullt i 2013 med støtte fra Norges Forskningsråds program Renergi. I disse dager er de første enhetene på vei ut til verdensmarkedet.
Modulær
Eltek har priset rectiverteren til 1100 euro for en 2kW modul. Det gjør den til et høymarginprodukt som selskapet venter seg mye av. Markedet for denne er langt større enn telebransjen. Den er konstruert etter legoprinsippet som en basismodul som kan bygges ut etter behov.
Antall moduler velges for å kunne levere nødvendig effekt og gjerne en ekstra for redundans. Øker effektbehovet er det bare å plugge inn flere moduler.
– Dette vil være et ypperlig produkt i mange land hvor de etablerer såkalte mikrogrid basert på solceller. Det bor svært mange i områder uten strømnett, men hvor de trenger tilgang til mobilnett og til å kunne lade telefoner. Med rectivertere i strømforsyningen får de både likestrøm til basestasjonen og vekselstrøm til mobilladere, i tillegg til å forsyne andre elektriske apparater. Utfordringen for oss er å tenke ut alle de nye markedsområdene som dette produktet vil kunne åpne, sier Ole Jakob Sørdalen.
Han ser også for seg at utviklingen av fornybar strøm i land som Tyskland vil trenge rectivertere. Det trengs veldig mye både likeretting, vekselretting og glatting av vekselstrømmen i et marked hvor strøm fra solceller og vindkraft er utbredt. Boligene trenger 230 volt enten strømmen kommer fra batterier eller solceller og når det er lite fornybar strøm trengs det likestrøm til lading av batterier.
– Vi ser store muligheter for rectivertere i markedet for nødstrøm i kritisk infrastruktur. Langt ut over telemarkedet vi allerede har et godt inngrep med. Hvis all likeretting og vekselretting i strømnettet i dag, og slikt er det mye av, var bidireksjonal, ville vi gjøre nettet veldig mye mer fleksibelt enn i dag, sier Schøyen.
Mye mer i vente
Sørdalen tror ikke teknologiutviklingen innen kraftelektronikk er ved veis ende på tross av de imponerende virkningsgradene Eltek kan vise til.
– Det vi ser fremover at nye materialer som galliumnitrid og silisiumkarbid vil gi oss transistorer med større båndgap. De kan bidra til en enda høyere virkningsgrad og muliggjør en høyere svitsjefrekvens. I dag er den typisk på under 100 kHz, men i fremtiden kan den mangedobles og kanskje nå en MHz. Det vil gjøre at vi kan redusere størrelsen på de magnetiske komponentene og lage mindre produkter, sier Schøyen, og mer enn antyder at selskapet ruger på flere produktideer.
