Was ist EMS (Energiemanagementsystem)?

Wenn es um Energiespeicherung geht, denkt man meist zuerst an die Batterie. Diese kritische Komponente ist mit wichtigen Faktoren wie Energieumwandlungseffizienz, Systemlebensdauer und Sicherheit verknüpft. Um das volle Potenzial eines Energiespeichersystems auszuschöpfen, ist jedoch das „Gehirn“ des Systems – das Energiemanagementsystem (EMS) – ebenso entscheidend.

Die Rolle von EMS bei der Energiespeicherung

Das EMS ist direkt für die Steuerungsstrategie des Energiespeichersystems verantwortlich. Es beeinflusst die Zerfallsrate und die Lebensdauer der Batterien und bestimmt so die Wirtschaftlichkeit des Energiespeichers. Darüber hinaus überwacht das EMS Fehler und Anomalien während des Systembetriebs und sorgt so für einen rechtzeitigen und schnellen Schutz der Geräte, um die Sicherheit zu gewährleisten. Vergleicht man Energiespeichersysteme mit dem menschlichen Körper, fungiert das EMS als Gehirn, das die Betriebseffizienz bestimmt und Sicherheitsprotokolle gewährleistet, so wie das Gehirn in Notfällen Körperfunktionen und Selbstschutz koordiniert.

Unterschiedliche Anforderungen an EMS für die Stromversorgung und Netzseite im Vergleich zur industriellen und gewerblichen Energiespeicherung

Der anfängliche Aufstieg der Energiespeicherbranche war mit groß angelegten Speicheranwendungen in der Stromversorgung und im Netz verbunden. Daher waren frühe EMS-Designs speziell auf diese Szenarien ausgerichtet. Stromversorgungs- und netzseitige EMS waren oft eigenständig und lokalisiert und für Umgebungen mit strenger Datensicherheit und starker Abhängigkeit von SCADA-Systemen konzipiert. Dieses Design erforderte ein lokales Betriebs- und Wartungsteam vor Ort.

Herkömmliche EMS-Systeme sind jedoch aufgrund besonderer Betriebsanforderungen nicht direkt auf die industrielle und gewerbliche Energiespeicherung anwendbar. Industrielle und gewerbliche Energiespeichersysteme zeichnen sich durch geringere Kapazitäten, eine weit verbreitete Verteilung und höhere Betriebs- und Wartungskosten aus, was eine Fernüberwachung und -wartung erforderlich macht. Dies erfordert eine digitale Betriebs- und Wartungsplattform, die Echtzeit-Datenuploads in die Cloud gewährleistet und die Cloud-Edge-Interaktion für ein effizientes Management nutzt.

Konstruktionsprinzipien industrieller und kommerzieller Energiespeicher-EMS

1. Voller Zugriff: Trotz ihrer geringeren Kapazitäten benötigen industrielle und gewerbliche Energiespeichersysteme EMS, um mit verschiedenen Geräten wie PCS, BMS, Klimaanlagen, Zählern, Leistungsschaltern und Sensoren verbunden zu werden. EMS müssen mehrere Protokolle unterstützen, um eine umfassende und Echtzeit-Datenerfassung zu gewährleisten, die für einen effektiven Systemschutz entscheidend ist.

2. Cloud-End-Integration: Um einen bidirektionalen Datenfluss zwischen Energiespeicherstation und Cloud-Plattform zu ermöglichen, muss das EMS die Datenübermittlung und Befehlsübertragung in Echtzeit gewährleisten. Da viele Systeme über 4G verbunden sind, muss das EMS Kommunikationsunterbrechungen reibungslos bewältigen und Datenkonsistenz und -sicherheit durch Cloud-Edge-Fernsteuerung gewährleisten.

3. Flexibilität erhöhen: Die Kapazitäten industrieller und kommerzieller Energiespeicher variieren stark, was ein EMS mit flexiblen Erweiterungsmöglichkeiten erfordert. EMS sollten eine unterschiedliche Anzahl von Energiespeicherschränken aufnehmen können, um eine schnelle Projektimplementierung und Betriebsbereitschaft zu ermöglichen.

4. Strategieintelligenz: Zu den wichtigsten Anwendungen industrieller und gewerblicher Energiespeicher gehören Spitzenlastkappung, Bedarfssteuerung und Rückflussverhinderung. EMS müssen Strategien dynamisch auf Basis von Echtzeitdaten anpassen und dabei Faktoren wie Photovoltaikprognosen und Lastschwankungen berücksichtigen, um die Wirtschaftlichkeit zu optimieren und die Batterieleistung zu reduzieren.

Hauptfunktionen von EMS

Zu den EMS-Funktionen für industrielle und kommerzielle Energiespeicher gehören:

Systemübersicht: Zeigt aktuelle Betriebsdaten an, einschließlich Energiespeicherkapazität, Echtzeitleistung, SOC, Umsatz und Energiediagramme.

Geräteüberwachung: Bietet Echtzeitdaten für Geräte wie PCS, BMS, Klimaanlagen, Messgeräte und Sensoren und unterstützt so die Geräteregulierung.

Betriebsertrag: Hebt Erträge und Stromeinsparungen hervor, ein Hauptanliegen für Systembesitzer.

Fehleralarm: Fasst Gerätefehleralarme zusammen und ermöglicht deren Abfrage.

Statistische Analyse: Bietet historische Betriebsdaten und Berichterstellung mit Exportfunktion.

Energiemanagement: Konfiguriert Energiespeicherstrategien, um verschiedene Betriebsanforderungen zu erfüllen.

Systemverwaltung: Verwaltet grundlegende Kraftwerksinformationen, Geräte, Strompreise, Protokolle, Konten und Spracheinstellungen.

EMS-Bewertungspyramide

Bei der Auswahl eines EMS ist es wichtig, es anhand eines Pyramidenmodells zu bewerten:

Untere Ebene: Stabilität

Die Grundlage von EMS bildet stabile Hard- und Software. Dies gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb unter verschiedenen Umgebungsbedingungen und eine robuste Kommunikation.

Mittleres Level: Geschwindigkeit

Effizienter Southbound-Zugriff, schnelles Gerätemanagement und sichere Echtzeit-Fernsteuerung sind für effektives Debugging, Wartung und den täglichen Betrieb von entscheidender Bedeutung.

Obere Ebene: Intelligenz

Fortschrittliche KI und Algorithmen bilden den Kern intelligenter EMS-Strategien. Diese Systeme sollten sich anpassen und weiterentwickeln, um vorausschauende Wartung und Risikobewertung zu ermöglichen und sich nahtlos in andere Anlagen wie Wind-, Solar- und Ladestationen zu integrieren.

Durch die Konzentration auf diese Ebenen können Benutzer sicherstellen, dass sie ein EMS auswählen, das Stabilität, Effizienz und Intelligenz bietet, was für die Maximierung der Vorteile ihrer Energiespeichersysteme entscheidend ist.

Abschluss

Das Verständnis der Rolle und Anforderungen von EMS in verschiedenen Energiespeicherszenarien ist entscheidend für die Optimierung von Leistung und Sicherheit. Ob für große Netzanwendungen oder kleinere Industrie- und Gewerbeanlagen – ein gut konzipiertes EMS ist unerlässlich, um das volle Potenzial von Energiespeichersystemen auszuschöpfen.