سیستم مدیریت انرژی (EMS) چیست؟
هنگام بحث در مورد ذخیره انرژی، اولین چیزی که معمولاً به ذهن خطور می‌کند باتری است. این جزء حیاتی با عوامل اساسی مانند راندمان تبدیل انرژی، طول عمر سیستم و ایمنی گره خورده است. با این حال، برای آزادسازی پتانسیل کامل یک سیستم ذخیره انرژی، "مغز" عملیات - سیستم مدیریت انرژی (EMS) - به همان اندازه حیاتی است.
نقش EMS در ذخیره انرژی
EMS مستقیماً مسئول استراتژی کنترل سیستم ذخیره انرژی است. این سیستم بر نرخ پوسیدگی و عمر چرخه باتری‌ها تأثیر می‌گذارد و در نتیجه راندمان اقتصادی ذخیره انرژی را تعیین می‌کند. علاوه بر این، EMS در حین کار سیستم، خطاها و ناهنجاری‌ها را رصد می‌کند و محافظت به موقع و سریع از تجهیزات را برای اطمینان از ایمنی فراهم می‌کند. اگر سیستم‌های ذخیره انرژی را با بدن انسان مقایسه کنیم، EMS مانند مغز عمل می‌کند و راندمان عملیاتی را تعیین و پروتکل‌های ایمنی را تضمین می‌کند، همانطور که مغز عملکردهای بدن و محافظت از خود را در مواقع اضطراری هماهنگ می‌کند.
تقاضاهای مختلف EMS برای منابع تغذیه و شبکه در مقابل ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری
ظهور اولیه صنعت ذخیره‌سازی انرژی به کاربردهای ذخیره‌سازی در مقیاس بزرگ در سمت منبع تغذیه و شبکه گره خورده بود. در نتیجه، طرح‌های اولیه EMS به طور خاص برای این سناریوها طراحی شده بودند. EMS منبع تغذیه و سمت شبکه اغلب مستقل و محلی بودند و برای محیط‌هایی با امنیت داده‌های دقیق و وابستگی شدید به سیستم‌های SCADA طراحی شده بودند. این طراحی مستلزم یک تیم عملیاتی و نگهداری محلی در محل بود.
با این حال، سیستم‌های سنتی EMS به دلیل نیازهای عملیاتی متمایز، مستقیماً برای ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری قابل استفاده نیستند. سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری با ظرفیت‌های کمتر، پراکندگی گسترده و هزینه‌های بالاتر بهره‌برداری و نگهداری مشخص می‌شوند که نیاز به نظارت و نگهداری از راه دور را ضروری می‌سازد. این امر مستلزم یک پلتفرم بهره‌برداری و نگهداری دیجیتال است که آپلود داده‌ها را در زمان واقعی به ابر تضمین کند و از تعامل لبه ابر برای مدیریت کارآمد بهره ببرد.
اصول طراحی سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری (EMS)
۱. دسترسی کامل: سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری، علیرغم ظرفیت‌های کمترشان، برای اتصال EMS به دستگاه‌های مختلفی مانند PCS، BMS، تهویه مطبوع، کنتورها، قطع‌کننده‌های مدار و حسگرها نیاز دارند. EMS باید از پروتکل‌های متعددی پشتیبانی کند تا جمع‌آوری جامع و بلادرنگ داده‌ها را تضمین کند، که برای حفاظت مؤثر از سیستم بسیار مهم است.
۲. یکپارچه‌سازی ابری: برای فعال کردن جریان دوطرفه داده‌ها بین ایستگاه ذخیره‌سازی انرژی و پلتفرم ابری، EMS باید گزارش‌دهی داده‌ها و انتقال دستورات را در زمان واقعی تضمین کند. با توجه به اینکه بسیاری از سیستم‌ها از طریق 4G متصل می‌شوند، EMS باید وقفه‌های ارتباطی را به خوبی مدیریت کند و از طریق کنترل از راه دور ابری، ثبات و امنیت داده‌ها را تضمین کند.
۳. گسترش انعطاف‌پذیری: ظرفیت‌های ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری بسیار گسترده هستند و این امر مستلزم EMS با قابلیت‌های توسعه انعطاف‌پذیر است. EMS باید تعداد مختلفی از کابینت‌های ذخیره‌سازی انرژی را در خود جای دهد و امکان استقرار سریع پروژه و آمادگی عملیاتی را فراهم کند.
۴. هوش استراتژیک: کاربردهای اصلی ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری شامل اصلاح اوج مصرف، کنترل تقاضا و محافظت در برابر جریان برگشتی است. EMS باید به صورت پویا استراتژی‌ها را بر اساس داده‌های بلادرنگ تنظیم کند و عواملی مانند پیش‌بینی فتوولتائیک و نوسانات بار را در نظر بگیرد تا بهره‌وری اقتصادی را بهینه کرده و تخریب باتری را کاهش دهد.
کارکردهای اصلی EMS
عملکردهای EMS ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری شامل موارد زیر است:
نمای کلی سیستم: داده‌های عملیاتی فعلی، از جمله ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی، توان لحظه‌ای، SOC، درآمد و نمودارهای انرژی را نمایش می‌دهد.
نظارت بر دستگاه‌ها: داده‌های بلادرنگ را برای دستگاه‌هایی مانند PCS، BMS، تهویه مطبوع، کنتورها و حسگرها فراهم می‌کند و از تنظیم تجهیزات پشتیبانی می‌کند.
درآمد عملیاتی: درآمد و صرفه‌جویی در مصرف برق را که دغدغه اصلی صاحبان سیستم است، برجسته می‌کند.
هشدار خطا: خلاصه‌ای از هشدارهای خطای دستگاه را ارائه می‌دهد و امکان پرس‌وجو از آنها را فراهم می‌کند.
تحلیل آماری: داده‌های عملیاتی تاریخی و تولید گزارش را با قابلیت خروجی ارائه می‌دهد.
مدیریت انرژی: استراتژی‌های ذخیره‌سازی انرژی را برای برآورده کردن نیازهای عملیاتی مختلف پیکربندی می‌کند.
مدیریت سیستم: اطلاعات اولیه نیروگاه، تجهیزات، قیمت برق، گزارش‌ها، حساب‌ها و تنظیمات زبان را مدیریت می‌کند.
هرم ارزیابی EMS
هنگام انتخاب EMS، ارزیابی آن بر اساس مدل هرمی ضروری است:
سطح پایین‌تر: پایداری
پایه و اساس EMS شامل سخت‌افزار و نرم‌افزار پایدار است. این امر عملکرد قابل اعتماد در شرایط محیطی مختلف و ارتباط قوی را تضمین می‌کند.
سطح متوسط: سرعت
دسترسی کارآمد به جنوب، مدیریت سریع دستگاه و کنترل از راه دور امن و بلادرنگ برای اشکال‌زدایی، نگهداری و عملیات روزانه مؤثر بسیار مهم هستند.
سطح بالا: هوش
هوش مصنوعی و الگوریتم‌های پیشرفته در هسته استراتژی‌های هوشمند EMS قرار دارند. این سیستم‌ها باید سازگار شوند و تکامل یابند، نگهداری و تعمیرات پیش‌بینی‌کننده، ارزیابی ریسک و ادغام یکپارچه با سایر دارایی‌ها مانند انرژی بادی، خورشیدی و ایستگاه‌های شارژ را ارائه دهند.
با تمرکز بر این سطوح، کاربران می‌توانند اطمینان حاصل کنند که EMS ای را انتخاب می‌کنند که پایداری، کارایی و هوشمندی را ارائه می‌دهد، که برای به حداکثر رساندن مزایای سیستم‌های ذخیره انرژی آنها بسیار مهم است.
نتیجه‌گیری
درک نقش و الزامات EMS در سناریوهای مختلف ذخیره‌سازی انرژی برای بهینه‌سازی عملکرد و ایمنی حیاتی است. چه برای کاربردهای شبکه در مقیاس بزرگ و چه برای تأسیسات صنعتی و تجاری کوچک‌تر، یک EMS با طراحی مناسب برای آزادسازی پتانسیل کامل سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی ضروری است.
زمان ارسال: ۳۰ مه ۲۰۲۴