EMS (Hệ thống quản lý năng lượng) là gì?

Khi thảo luận về lưu trữ năng lượng, điều đầu tiên thường xuất hiện trong đầu là pin. Thành phần quan trọng này gắn liền với các yếu tố thiết yếu như hiệu suất chuyển đổi năng lượng, tuổi thọ hệ thống và tính an toàn. Tuy nhiên, để khai thác hết tiềm năng của hệ thống lưu trữ năng lượng, “bộ não” của hoạt động—Hệ thống quản lý năng lượng (EMS)— cũng quan trọng không kém.

Vai trò của EMS trong lưu trữ năng lượng

EMS chịu trách nhiệm trực tiếp cho chiến lược kiểm soát hệ thống lưu trữ năng lượng. Nó ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy và tuổi thọ chu kỳ của pin, do đó xác định hiệu quả kinh tế của việc lưu trữ năng lượng. Ngoài ra, EMS giám sát các lỗi và bất thường trong quá trình vận hành hệ thống, cung cấp khả năng bảo vệ thiết bị kịp thời và nhanh chóng để đảm bảo an toàn. Nếu chúng ta so sánh hệ thống lưu trữ năng lượng với cơ thể con người, EMS hoạt động như bộ não, xác định hiệu quả hoạt động và đảm bảo các giao thức an toàn, giống như bộ não điều phối các chức năng của cơ thể và tự bảo vệ trong các trường hợp khẩn cấp.

Nhu cầu khác nhau của EMS đối với nguồn cung cấp điện và lưới điện so với lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại

Sự phát triển ban đầu của ngành lưu trữ năng lượng gắn liền với các ứng dụng lưu trữ quy mô lớn trên nguồn điện và lưới điện. Do đó, các thiết kế EMS ban đầu phục vụ cụ thể cho các tình huống này. EMS nguồn điện và lưới điện thường độc lập và cục bộ, được thiết kế cho các môi trường có bảo mật dữ liệu nghiêm ngặt và phụ thuộc nhiều vào hệ thống SCADA. Thiết kế này đòi hỏi phải có một nhóm vận hành và bảo trì tại chỗ.

Tuy nhiên, các hệ thống EMS truyền thống không thể áp dụng trực tiếp cho lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại do nhu cầu vận hành riêng biệt. Các hệ thống lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại có đặc điểm là công suất nhỏ hơn, phân tán rộng rãi và chi phí vận hành và bảo trì cao hơn, đòi hỏi phải giám sát và bảo trì từ xa. Điều này đòi hỏi một nền tảng vận hành và bảo trì kỹ thuật số đảm bảo tải dữ liệu lên đám mây theo thời gian thực và tận dụng tương tác giữa đám mây và biên để quản lý hiệu quả.

Nguyên tắc thiết kế lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại EMS

1. Truy cập đầy đủ: Mặc dù có dung lượng nhỏ hơn, các hệ thống lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại yêu cầu EMS phải kết nối với nhiều thiết bị khác nhau như PCS, BMS, điều hòa không khí, đồng hồ đo, máy cắt mạch và cảm biến. EMS phải hỗ trợ nhiều giao thức để đảm bảo thu thập dữ liệu toàn diện và theo thời gian thực, rất quan trọng để bảo vệ hệ thống hiệu quả.

2. Tích hợp Cloud-End: Để cho phép luồng dữ liệu hai chiều giữa trạm lưu trữ năng lượng và nền tảng đám mây, EMS phải đảm bảo báo cáo dữ liệu theo thời gian thực và truyền lệnh. Vì nhiều hệ thống kết nối qua 4G, EMS phải xử lý gián đoạn truyền thông một cách nhẹ nhàng, đảm bảo tính nhất quán và bảo mật của dữ liệu thông qua điều khiển từ xa cloud-edge.

3. Mở rộng tính linh hoạt: Khả năng lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại rất đa dạng, đòi hỏi EMS phải có khả năng mở rộng linh hoạt. EMS phải đáp ứng được số lượng tủ lưu trữ năng lượng khác nhau, cho phép triển khai dự án nhanh chóng và sẵn sàng hoạt động.

4. Trí tuệ chiến lược: Các ứng dụng chính cho lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại bao gồm cắt đỉnh, kiểm soát nhu cầu và bảo vệ chống dòng chảy ngược. EMS phải điều chỉnh chiến lược một cách năng động dựa trên dữ liệu thời gian thực, kết hợp các yếu tố như dự báo quang điện và biến động tải để tối ưu hóa hiệu quả kinh tế và giảm sự xuống cấp của pin.

Chức năng chính của EMS

Chức năng EMS lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại bao gồm:

Tổng quan hệ thống: Hiển thị dữ liệu hoạt động hiện tại, bao gồm công suất lưu trữ năng lượng, công suất thời gian thực, SOC, doanh thu và biểu đồ năng lượng.

Giám sát thiết bị: Cung cấp dữ liệu thời gian thực cho các thiết bị như PCS, BMS, điều hòa không khí, đồng hồ đo và cảm biến, hỗ trợ điều chỉnh thiết bị.

Doanh thu hoạt động: Làm nổi bật doanh thu và tiết kiệm điện, mối quan tâm chính của chủ sở hữu hệ thống.

Báo động lỗi: Tóm tắt và cho phép truy vấn các báo động lỗi của thiết bị.

Phân tích thống kê: Cung cấp dữ liệu hoạt động lịch sử và tạo báo cáo với chức năng xuất.

Quản lý năng lượng: Cấu hình các chiến lược lưu trữ năng lượng để đáp ứng các nhu cầu hoạt động khác nhau.

Quản lý hệ thống: Quản lý thông tin cơ bản về nhà máy điện, thiết bị, giá điện, nhật ký, tài khoản và cài đặt ngôn ngữ.

Kim tự tháp đánh giá EMS

Khi lựa chọn EMS, điều cần thiết là phải đánh giá nó dựa trên mô hình kim tự tháp:

Mức độ thấp hơn: Sự ổn định

Nền tảng của EMS bao gồm phần cứng và phần mềm ổn định. Điều này đảm bảo hoạt động đáng tin cậy trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau và giao tiếp mạnh mẽ.

Cấp độ trung bình: Tốc độ

Truy cập hướng nam hiệu quả, quản lý thiết bị nhanh chóng và điều khiển từ xa an toàn theo thời gian thực là rất quan trọng để gỡ lỗi, bảo trì và vận hành hàng ngày hiệu quả.

Cấp độ cao hơn: Trí thông minh

AI và thuật toán tiên tiến là cốt lõi của các chiến lược EMS thông minh. Các hệ thống này cần thích ứng và phát triển, cung cấp bảo trì dự đoán, đánh giá rủi ro và tích hợp liền mạch với các tài sản khác như gió, năng lượng mặt trời và trạm sạc.

Bằng cách tập trung vào các cấp độ này, người dùng có thể đảm bảo họ chọn được EMS có tính ổn định, hiệu quả và thông minh, yếu tố quan trọng để tối đa hóa lợi ích của hệ thống lưu trữ năng lượng.

Phần kết luận

Hiểu được vai trò và yêu cầu của EMS trong các kịch bản lưu trữ năng lượng khác nhau là rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất và an toàn. Cho dù là ứng dụng lưới điện quy mô lớn hay các thiết lập công nghiệp và thương mại nhỏ hơn, một EMS được thiết kế tốt là điều cần thiết để khai thác toàn bộ tiềm năng của các hệ thống lưu trữ năng lượng.