Che cosa è l'EMS (Energy Management System)?

Quando si parla di accumulo di energia, la prima cosa che viene in genere in mente è la batteria. Questo componente critico è legato a fattori essenziali come l'efficienza di conversione dell'energia, la durata del sistema e la sicurezza. Tuttavia, per sfruttare appieno il potenziale di un sistema di accumulo di energia, il "cervello" del sistema, ovvero il Sistema di Gestione dell'Energia (EMS), è altrettanto cruciale.

Il ruolo dell'EMS nell'accumulo di energia

L'EMS è direttamente responsabile della strategia di controllo del sistema di accumulo di energia. Influisce sul tasso di decadimento e sulla durata delle batterie, determinando così l'efficienza economica dell'accumulo di energia. Inoltre, l'EMS monitora guasti e anomalie durante il funzionamento del sistema, fornendo una protezione tempestiva e rapida delle apparecchiature per garantirne la sicurezza. Paragonando i sistemi di accumulo di energia al corpo umano, l'EMS funge da cervello, determinando l'efficienza operativa e garantendo i protocolli di sicurezza, proprio come il cervello coordina le funzioni corporee e l'autoprotezione in caso di emergenza.

Diverse esigenze di EMS per l'alimentazione elettrica e la rete rispetto all'accumulo di energia industriale e commerciale

L'ascesa iniziale del settore dell'accumulo di energia era legata ad applicazioni di accumulo su larga scala sul lato alimentazione e sulla rete elettrica. Di conseguenza, i primi progetti di sistemi EMS si rivolgevano specificamente a questi scenari. I sistemi EMS lato alimentazione e rete erano spesso autonomi e localizzati, progettati per ambienti con rigorosi requisiti di sicurezza dei dati e un forte affidamento sui sistemi SCADA. Questa progettazione richiedeva la presenza di un team operativo e di manutenzione in loco.

Tuttavia, i sistemi EMS tradizionali non sono direttamente applicabili all'accumulo di energia industriale e commerciale a causa delle specifiche esigenze operative. I sistemi di accumulo di energia industriale e commerciale sono caratterizzati da capacità ridotte, ampia dispersione e costi di gestione e manutenzione più elevati, che richiedono monitoraggio e manutenzione da remoto. Ciò richiede una piattaforma digitale di gestione e manutenzione che garantisca il caricamento dei dati in tempo reale sul cloud e sfrutti l'interazione cloud-edge per una gestione efficiente.

Principi di progettazione di sistemi di accumulo di energia industriali e commerciali EMS

1. Accesso completo: nonostante le loro capacità ridotte, i sistemi di accumulo di energia industriali e commerciali richiedono che l'EMS si connetta a diversi dispositivi come PCS, BMS, sistemi di condizionamento dell'aria, contatori, interruttori automatici e sensori. L'EMS deve supportare diversi protocolli per garantire una raccolta dati completa e in tempo reale, fondamentale per un'efficace protezione del sistema.

2. Integrazione cloud-end: per consentire il flusso di dati bidirezionale tra la stazione di accumulo di energia e la piattaforma cloud, EMS deve garantire la segnalazione dei dati e la trasmissione dei comandi in tempo reale. Dato che molti sistemi si connettono tramite 4G, EMS deve gestire le interruzioni di comunicazione in modo efficiente, garantendo la coerenza e la sicurezza dei dati tramite il controllo remoto cloud-edge.

3. Aumentare la flessibilità: le capacità di accumulo di energia in ambito industriale e commerciale variano notevolmente, rendendo necessario un sistema di accumulo di energia (EMS) con capacità di espansione flessibili. Il sistema EMS dovrebbe ospitare un numero variabile di armadi di accumulo di energia, consentendo una rapida implementazione del progetto e la massima prontezza operativa.

4. Intelligence strategica: le principali applicazioni per l'accumulo di energia industriale e commerciale includono il peak shaving, il controllo della domanda e la protezione anti-riflusso. L'EMS deve adattare dinamicamente le strategie in base a dati in tempo reale, incorporando fattori come le previsioni fotovoltaiche e le fluttuazioni del carico per ottimizzare l'efficienza economica e ridurre il degrado della batteria.

Funzioni principali dell'EMS

Le funzioni EMS per l'accumulo di energia industriale e commerciale includono:

Panoramica del sistema: visualizza i dati operativi attuali, tra cui capacità di accumulo di energia, potenza in tempo reale, SOC, ricavi e grafici energetici.

Monitoraggio dei dispositivi: fornisce dati in tempo reale per dispositivi quali PCS, BMS, aria condizionata, contatori e sensori, supportando la regolamentazione delle apparecchiature.

Ricavi operativi: evidenziano i ricavi e il risparmio di energia elettrica, una preoccupazione fondamentale per i proprietari dei sistemi.

Allarme guasto: riassume e consente di interrogare gli allarmi di guasto del dispositivo.

Analisi statistica: offre dati operativi storici e generazione di report con funzionalità di esportazione.

Gestione dell'energia: configura strategie di accumulo dell'energia per soddisfare diverse esigenze operative.

Gestione del sistema: gestisce le informazioni di base della centrale elettrica, le apparecchiature, i prezzi dell'elettricità, i registri, gli account e le impostazioni della lingua.

Piramide di valutazione EMS

Nella scelta dell'EMS è fondamentale valutarlo secondo un modello piramidale:

Livello inferiore: stabilità

Il fondamento di EMS è costituito da hardware e software stabili. Ciò garantisce un funzionamento affidabile in diverse condizioni ambientali e una comunicazione affidabile.

Livello intermedio: velocità

Un accesso efficiente in direzione sud, una gestione rapida dei dispositivi e un controllo remoto sicuro in tempo reale sono essenziali per un debug, una manutenzione e operazioni quotidiane efficaci.

Livello superiore: Intelligenza

L'intelligenza artificiale e gli algoritmi avanzati sono al centro delle strategie EMS intelligenti. Questi sistemi dovrebbero adattarsi ed evolversi, fornendo manutenzione predittiva, valutazione dei rischi e integrandosi perfettamente con altre risorse come l'energia eolica, solare e le stazioni di ricarica.

Concentrandosi su questi livelli, gli utenti possono assicurarsi di scegliere un EMS che offra stabilità, efficienza e intelligenza, fondamentali per massimizzare i vantaggi dei loro sistemi di accumulo di energia.

Conclusione

Comprendere il ruolo e i requisiti dell'EMS in diversi scenari di accumulo di energia è fondamentale per ottimizzare prestazioni e sicurezza. Che si tratti di applicazioni di rete su larga scala o di piccole installazioni industriali e commerciali, un EMS ben progettato è essenziale per sfruttare appieno il potenziale dei sistemi di accumulo di energia.