EMS (Energy Management System) คืออะไร?

เมื่อกล่าวถึงการกักเก็บพลังงาน สิ่งแรกที่มักนึกถึงคือแบตเตอรี่ ส่วนประกอบสำคัญนี้เชื่อมโยงกับปัจจัยสำคัญต่างๆ เช่น ประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน อายุการใช้งานของระบบ และความปลอดภัย อย่างไรก็ตาม เพื่อปลดล็อกศักยภาพสูงสุดของระบบกักเก็บพลังงาน “สมอง” ของระบบ ซึ่งก็คือระบบการจัดการพลังงาน (EMS) ก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน

บทบาทของ EMS ในการจัดเก็บพลังงาน

EMS รับผิดชอบโดยตรงต่อกลยุทธ์การควบคุมระบบกักเก็บพลังงาน ซึ่งส่งผลต่ออัตราการเสื่อมสภาพและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ซึ่งเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของระบบกักเก็บพลังงาน นอกจากนี้ EMS ยังตรวจสอบข้อบกพร่องและความผิดปกติระหว่างการทำงานของระบบ เพื่อปกป้องอุปกรณ์ได้อย่างรวดเร็วและทันท่วงทีเพื่อความปลอดภัย หากเปรียบเทียบระบบกักเก็บพลังงานกับร่างกายมนุษย์ EMS เปรียบเสมือนสมองที่ทำหน้าที่กำหนดประสิทธิภาพการทำงานและกำหนดมาตรการความปลอดภัย เช่นเดียวกับที่สมองทำหน้าที่ประสานงานการทำงานของร่างกายและการป้องกันตนเองในกรณีฉุกเฉิน

ความต้องการที่แตกต่างกันของ EMS สำหรับแหล่งจ่ายไฟและด้านกริดเทียบกับการจัดเก็บพลังงานอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์

การเติบโตในระยะแรกของอุตสาหกรรมการกักเก็บพลังงานนั้นเชื่อมโยงกับแอปพลิเคชันการกักเก็บพลังงานขนาดใหญ่ทั้งในส่วนของแหล่งจ่ายไฟและโครงข่ายไฟฟ้า ดังนั้น การออกแบบ EMS ในยุคแรกจึงมุ่งเน้นไปที่สถานการณ์เหล่านี้โดยเฉพาะ ระบบ EMS ของแหล่งจ่ายไฟและโครงข่ายไฟฟ้ามักเป็นแบบสแตนด์อโลนและเฉพาะพื้นที่ ออกแบบมาเพื่อสภาพแวดล้อมที่มีความปลอดภัยของข้อมูลที่เข้มงวดและต้องพึ่งพาระบบ SCADA เป็นอย่างมาก การออกแบบนี้จำเป็นต้องมีทีมปฏิบัติการและบำรุงรักษาในพื้นที่

อย่างไรก็ตาม ระบบ EMS แบบดั้งเดิมไม่สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับระบบกักเก็บพลังงานอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ได้โดยตรง เนื่องจากความต้องการในการดำเนินงานที่แตกต่างกัน ระบบกักเก็บพลังงานอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์มีลักษณะเด่นคือความจุที่น้อยกว่า การกระจายตัวที่กว้างขวาง และต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษาที่สูงกว่า จึงจำเป็นต้องมีการตรวจสอบและบำรุงรักษาจากระยะไกล จำเป็นต้องมีแพลตฟอร์มการดำเนินงานและการบำรุงรักษาแบบดิจิทัลที่รับรองการอัปโหลดข้อมูลแบบเรียลไทม์ไปยังคลาวด์ และใช้ประโยชน์จากการโต้ตอบระหว่างคลาวด์และเอจเพื่อการจัดการที่มีประสิทธิภาพ

หลักการออกแบบระบบกักเก็บพลังงานอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ EMS

1. การเข้าถึงแบบเต็มรูปแบบ: แม้จะมีความจุน้อยกว่า แต่ระบบกักเก็บพลังงานทั้งในภาคอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ก็จำเป็นต้องใช้ EMS เพื่อเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น PCS, BMS, เครื่องปรับอากาศ, มิเตอร์, เซอร์กิตเบรกเกอร์ และเซ็นเซอร์ EMS ต้องรองรับโปรโตคอลที่หลากหลายเพื่อให้มั่นใจว่ามีการรวบรวมข้อมูลที่ครอบคลุมและแบบเรียลไทม์ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการป้องกันระบบอย่างมีประสิทธิภาพ

2. การผสานรวม Cloud-End: เพื่อให้สามารถส่งข้อมูลแบบสองทิศทางระหว่างสถานีจัดเก็บพลังงานและแพลตฟอร์มคลาวด์ EMS จำเป็นต้องรับรองการรายงานข้อมูลแบบเรียลไทม์และการส่งสัญญาณคำสั่ง เนื่องจากระบบจำนวนมากเชื่อมต่อผ่าน 4G EMS จึงต้องจัดการกับการขัดข้องของการสื่อสารได้อย่างราบรื่น มั่นใจได้ถึงความสอดคล้องและความปลอดภัยของข้อมูลผ่านการควบคุมระยะไกลแบบ Cloud-Edge

3. ขยายความยืดหยุ่น: ความจุในการกักเก็บพลังงานทั้งในภาคอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์มีความหลากหลาย จึงจำเป็นต้องมีระบบ EMS ที่มีความสามารถในการขยายระบบได้อย่างยืดหยุ่น ระบบ EMS ควรรองรับจำนวนตู้เก็บพลังงานที่หลากหลาย ช่วยให้สามารถปรับใช้โครงการได้อย่างรวดเร็วและพร้อมปฏิบัติงาน

4. กลยุทธ์อัจฉริยะ: การประยุกต์ใช้หลักสำหรับระบบกักเก็บพลังงานทั้งในภาคอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ ได้แก่ การลดค่าสูงสุด การควบคุมความต้องการ และการป้องกันการไหลย้อนกลับ EMS จำเป็นต้องปรับกลยุทธ์อย่างมีพลวัตโดยอิงจากข้อมูลแบบเรียลไทม์ โดยรวมปัจจัยต่างๆ เช่น การคาดการณ์พลังงานแสงอาทิตย์และความผันผวนของโหลด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจและลดการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่

หน้าที่หลักของ EMS

ฟังก์ชั่น EMS สำหรับการจัดเก็บพลังงานในอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ ได้แก่:

ภาพรวมระบบ: แสดงข้อมูลการทำงานในปัจจุบัน รวมถึงความจุในการกักเก็บพลังงาน พลังงานแบบเรียลไทม์ SOC รายได้ และแผนภูมิพลังงาน

การตรวจสอบอุปกรณ์: ให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์สำหรับอุปกรณ์ เช่น PCS, BMS, เครื่องปรับอากาศ, มิเตอร์ และเซ็นเซอร์ รองรับการควบคุมอุปกรณ์

รายได้จากการดำเนินงาน: เน้นถึงรายได้และการประหยัดค่าไฟฟ้า ซึ่งเป็นข้อกังวลหลักของเจ้าของระบบ

การแจ้งเตือนความผิดพลาด: สรุปและอนุญาตให้สอบถามการแจ้งเตือนความผิดพลาดของอุปกรณ์

การวิเคราะห์ทางสถิติ: นำเสนอข้อมูลการดำเนินงานในอดีตและการสร้างรายงานพร้อมฟังก์ชันการส่งออก

การจัดการพลังงาน: กำหนดค่ากลยุทธ์การจัดเก็บพลังงานเพื่อตอบสนองความต้องการในการดำเนินงานต่างๆ

การจัดการระบบ: จัดการข้อมูลพื้นฐานของโรงไฟฟ้า อุปกรณ์ ราคาไฟฟ้า บันทึก บัญชี และการตั้งค่าภาษา

พีระมิดการประเมิน EMS

เมื่อเลือก EMS สิ่งสำคัญคือการประเมินตามแบบจำลองพีระมิด:

ระดับล่าง: เสถียรภาพ

รากฐานของ EMS ประกอบด้วยฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่มีเสถียรภาพ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย และการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพ

ระดับกลาง: ความเร็ว

การเข้าถึงทางใต้ที่มีประสิทธิภาพ การจัดการอุปกรณ์ที่รวดเร็ว และการควบคุมระยะไกลแบบเรียลไทม์ที่ปลอดภัยมีความสำคัญต่อการดีบัก การบำรุงรักษา และการดำเนินการประจำวันอย่างมีประสิทธิผล

ระดับสูง: หน่วยสืบราชการลับ

AI และอัลกอริทึมขั้นสูงเป็นหัวใจสำคัญของกลยุทธ์ EMS อัจฉริยะ ระบบเหล่านี้ควรปรับตัวและพัฒนา ครอบคลุมการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ การประเมินความเสี่ยง และการบูรณาการกับสินทรัพย์อื่นๆ ได้อย่างราบรื่น เช่น พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ และสถานีชาร์จ

การเน้นที่ระดับเหล่านี้ทำให้ผู้ใช้สามารถมั่นใจได้ว่าจะเลือก EMS ที่ให้ความเสถียร ประสิทธิภาพ และความชาญฉลาด ซึ่งมีความสำคัญต่อการเพิ่มประโยชน์ของระบบจัดเก็บพลังงานให้สูงสุด

บทสรุป

การทำความเข้าใจบทบาทและข้อกำหนดของ EMS ในสถานการณ์การจัดเก็บพลังงานที่แตกต่างกันนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัยสูงสุด ไม่ว่าจะเป็นการใช้งานในระบบโครงข่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่ หรือการติดตั้งในภาคอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ขนาดเล็ก EMS ที่ได้รับการออกแบบอย่างดีก็เป็นสิ่งจำเป็นต่อการปลดล็อกศักยภาพสูงสุดของระบบจัดเก็บพลังงาน