Czym jest EMS (System Zarządzania Energią)?

Mówiąc o magazynowaniu energii, pierwszą rzeczą, która zazwyczaj przychodzi na myśl, jest akumulator. Ten kluczowy element jest powiązany z takimi istotnymi czynnikami, jak efektywność konwersji energii, żywotność systemu i bezpieczeństwo. Jednak, aby w pełni wykorzystać potencjał systemu magazynowania energii, równie ważny jest „mózg” całego systemu – System Zarządzania Energią (EMS).

Rola EMS w magazynowaniu energii

System EMS jest bezpośrednio odpowiedzialny za strategię sterowania systemem magazynowania energii. Wpływa na szybkość rozkładu i cykl życia akumulatorów, determinując tym samym ekonomiczną efektywność magazynowania energii. Ponadto, EMS monitoruje usterki i anomalie podczas pracy systemu, zapewniając terminową i szybką ochronę urządzeń, gwarantując bezpieczeństwo. Porównując systemy magazynowania energii do ludzkiego ciała, EMS działa jak mózg, określając wydajność operacyjną i zapewniając protokoły bezpieczeństwa, tak jak mózg koordynuje funkcje organizmu i samoobronę w sytuacjach awaryjnych.

Różne wymagania dotyczące EMS dla zasilania i sieci energetycznej w porównaniu z przemysłowym i komercyjnym magazynowaniem energii

Początkowy rozwój branży magazynowania energii był związany z zastosowaniami magazynowania na dużą skalę po stronie zasilania i sieci. W związku z tym wczesne projekty systemów EMS były dostosowane specjalnie do tych scenariuszy. Systemy EMS po stronie zasilania i sieci były często autonomiczne i zlokalizowane, projektowane dla środowisk o rygorystycznym bezpieczeństwie danych i dużym uzależnieniu od systemów SCADA. Taka konstrukcja wymagała obecności lokalnego zespołu ds. eksploatacji i konserwacji na miejscu.

Tradycyjne systemy EMS nie nadają się jednak bezpośrednio do przemysłowego i komercyjnego magazynowania energii ze względu na specyficzne potrzeby operacyjne. Przemysłowe i komercyjne systemy magazynowania energii charakteryzują się mniejszymi pojemnościami, dużym rozproszeniem oraz wyższymi kosztami eksploatacji i konserwacji, co wymusza zdalny monitoring i konserwację. Wymaga to cyfrowej platformy obsługi i konserwacji, która zapewnia przesyłanie danych do chmury w czasie rzeczywistym i wykorzystuje interakcję z brzegiem chmury w celu efektywnego zarządzania.

Zasady projektowania przemysłowych i komercyjnych systemów magazynowania energii EMS

1. Pełny dostęp: Pomimo mniejszych pojemności, przemysłowe i komercyjne systemy magazynowania energii wymagają, aby EMS łączył się z różnymi urządzeniami, takimi jak PCS, BMS, klimatyzacja, liczniki, wyłączniki i czujniki. EMS musi obsługiwać wiele protokołów, aby zapewnić kompleksowe i bieżące gromadzenie danych, co jest kluczowe dla skutecznej ochrony systemu.

2. Integracja z chmurą: Aby umożliwić dwukierunkowy przepływ danych między stacją magazynowania energii a platformą chmurową, system EMS musi zapewnić raportowanie danych w czasie rzeczywistym i transmisję poleceń. Biorąc pod uwagę, że wiele systemów łączy się za pośrednictwem sieci 4G, system EMS musi sprawnie obsługiwać przerwy w komunikacji, zapewniając spójność i bezpieczeństwo danych poprzez zdalne sterowanie z poziomu chmury.

3. Zwiększenie elastyczności: Przemysłowe i komercyjne pojemności magazynów energii są bardzo zróżnicowane, co wymaga systemów EMS z możliwością elastycznej rozbudowy. System EMS powinien obsługiwać zmienną liczbę szaf magazynowych energii, umożliwiając szybkie wdrożenie projektu i zapewnienie gotowości operacyjnej.

4. Inteligencja strategiczna: Główne zastosowania przemysłowego i komercyjnego magazynowania energii obejmują ograniczanie szczytowego zapotrzebowania na energię, kontrolę zapotrzebowania i zabezpieczenie przed przepływem zwrotnym. Systemy zarządzania energią (EMS) muszą dynamicznie dostosowywać strategie w oparciu o dane w czasie rzeczywistym, uwzględniając takie czynniki, jak prognozowanie fotowoltaiki i wahania obciążenia, aby zoptymalizować efektywność ekonomiczną i ograniczyć degradację akumulatorów.

Główne funkcje EMS

Funkcje EMS w zakresie magazynowania energii w przemyśle i handlu obejmują:

Przegląd systemu: Wyświetla aktualne dane operacyjne, w tym pojemność magazynowania energii, moc w czasie rzeczywistym, stan naładowania baterii, przychody i wykresy zużycia energii.

Monitorowanie urządzeń: dostarcza dane w czasie rzeczywistym dla urządzeń takich jak PCS, BMS, klimatyzacja, liczniki i czujniki, wspomagając regulację urządzeń.

Przychody operacyjne: Podkreślają przychody i oszczędności energii elektrycznej, co jest kluczową kwestią dla właścicieli systemów.

Alarm błędu: Podsumowuje i umożliwia wyszukiwanie alarmów błędów urządzenia.

Analiza statystyczna: Oferuje historyczne dane operacyjne i generowanie raportów z funkcją eksportu.

Zarządzanie energią: Konfigurowanie strategii magazynowania energii w celu spełnienia różnych potrzeb operacyjnych.

Zarządzanie systemem: Zarządza podstawowymi informacjami o elektrowni, sprzętem, cenami energii elektrycznej, rejestrami, kontami i ustawieniami językowymi.

Piramida oceny EMS

Wybierając EMS, ważne jest, aby ocenić go w oparciu o model piramidy:

Poziom niższy: Stabilność

Podstawą EMS jest stabilny sprzęt i oprogramowanie. Gwarantuje to niezawodną pracę w różnych warunkach środowiskowych i niezawodną komunikację.

Poziom średni: Prędkość

Sprawny dostęp od strony południowej, szybkie zarządzanie urządzeniami i bezpieczne zdalne sterowanie w czasie rzeczywistym mają kluczowe znaczenie dla efektywnego debugowania, konserwacji i codziennych operacji.

Poziom wyższy: Inteligencja

Zaawansowana sztuczna inteligencja i algorytmy stanowią podstawę inteligentnych strategii EMS. Systemy te powinny adaptować się i ewoluować, zapewniając konserwację predykcyjną, ocenę ryzyka i płynną integrację z innymi zasobami, takimi jak elektrownie wiatrowe, słoneczne i stacje ładowania.

Koncentrując się na tych poziomach, użytkownicy mogą mieć pewność, że wybiorą system EMS oferujący stabilność, wydajność i inteligencję, co ma kluczowe znaczenie dla maksymalizacji korzyści płynących z systemów magazynowania energii.

Wniosek

Zrozumienie roli i wymagań EMS w różnych scenariuszach magazynowania energii jest kluczowe dla optymalizacji wydajności i bezpieczeństwa. Zarówno w przypadku zastosowań w sieciach elektroenergetycznych na dużą skalę, jak i mniejszych instalacji przemysłowych i komercyjnych, dobrze zaprojektowany EMS jest niezbędny do pełnego wykorzystania potencjału systemów magazynowania energii.