ما هو EMS (نظام إدارة الطاقة)؟

عند مناقشة تخزين الطاقة ، فإن أول ما يتبادر إلى الذهن هو البطارية. يرتبط هذا المكون الحرج بالعوامل الأساسية مثل كفاءة تحويل الطاقة وعمر النظام والسلامة. ومع ذلك ، لإلغاء قفل الإمكانات الكاملة لنظام تخزين الطاقة ، فإن "دماغ" العملية - نظام إدارة الطاقة (EMS) - أمر بالغ الأهمية.

دور EMS في تخزين الطاقة

EMS مسؤولة مباشرة عن استراتيجية التحكم في نظام تخزين الطاقة. إنه يؤثر على معدل التحلل وعمر البطاريات ، وبالتالي تحديد الكفاءة الاقتصادية لتخزين الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، تراقب EMS العيوب والشذوذ أثناء تشغيل النظام ، مما يوفر حماية سريعة وسريعة للمعدات لضمان السلامة. إذا قمنا بمقارنة أنظمة تخزين الطاقة بالجسم البشري ، فإن EMS يعمل بمثابة الدماغ ، ويحدد الكفاءة التشغيلية وضمان بروتوكولات السلامة ، تمامًا كما ينسق الدماغ الوظائف الجسدية والحماية الذاتية في حالات الطوارئ.

مطالب مختلفة من EMS لتوفير الطاقة وجوانب الشبكة مقابل تخزين الطاقة الصناعية والتجارية

كان الارتفاع الأولي لصناعة تخزين الطاقة مرتبطًا بتطبيقات التخزين على نطاق واسع على جوانب إمدادات الطاقة والشبكة. وبالتالي ، تم تقديم تصميمات EMS المبكرة على وجه التحديد لهذه السيناريوهات. كانت إمدادات الطاقة وجانب الشبكة في كثير من الأحيان مستقلين ومترجمين ، مصممة للبيئات ذات أمن البيانات الصارم والاعتماد الشديد على أنظمة SCADA. استلزم هذا التصميم فريق تشغيل وصيانة محلي في الموقع.

ومع ذلك ، لا تنطبق أنظمة EMS التقليدية مباشرة على تخزين الطاقة الصناعية والتجارية بسبب الاحتياجات التشغيلية المتميزة. تتميز أنظمة تخزين الطاقة الصناعية والتجارية بقدرات أصغر ، وتشتت واسع النطاق ، وارتفاع تكاليف التشغيل والصيانة ، مما يستلزم المراقبة والصيانة عن بُعد. يتطلب ذلك تشغيل منصة تشغيل وصيانة رقمية تضمن تحميل البيانات في الوقت الفعلي على السحابة ويستفيد من تفاعل الحافة السحابية للإدارة الفعالة.

مبادئ تصميم EMS لتخزين الطاقة الصناعية والتجارية

1. الوصول الكامل: على الرغم من قدراتها الأصغر ، تتطلب أنظمة تخزين الطاقة الصناعية والتجارية من EMS للتواصل مع أجهزة مختلفة مثل أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، BMS ، تكييف الهواء ، العدادات ، قواطع الدوائر ، وأجهزة الاستشعار. يجب أن تدعم EMS بروتوكولات متعددة لضمان جمع البيانات الشامل والوقت الحقيقي ، وهو أمر بالغ الأهمية لحماية النظام الفعالة.

2. تكامل نهاية السحابة: لتمكين تدفق البيانات ثنائية الاتجاه بين محطة تخزين الطاقة والمنصة السحابية ، يجب على EMS ضمان الإبلاغ عن البيانات في الوقت الفعلي ونقل الأوامر. بالنظر إلى أن العديد من الأنظمة تتصل عبر 4G ، يجب على EMS التعامل مع انقطاع الاتصالات بأمان ، مما يضمن اتساق البيانات والأمان من خلال التحكم عن بُعد الحافة السحابية.

3. توسيع المرونة: نطاق قدرات تخزين الطاقة الصناعية والتجارية على نطاق واسع ، مما يستلزم EMS مع إمكانيات التوسع المرنة. يجب أن تستوعب EMS أعدادًا مختلفة من خزائن تخزين الطاقة ، مما يتيح نشر المشروع السريع والاستعداد التشغيلي.

4. استخبارات الإستراتيجية: تشمل التطبيقات الرئيسية لتخزين الطاقة الصناعية والتجارية ذروة الحلاقة ، والتحكم في الطلب ، وحماية مضادة للتدهور. يجب على EMS ضبط الاستراتيجيات ديناميكيًا بناءً على البيانات في الوقت الفعلي ، وتدمير عوامل مثل التنبؤ الكهروضوئي وتقلبات التحميل لتحسين الكفاءة الاقتصادية وتقليل تدهور البطارية.

الوظائف الرئيسية لـ EMS

تشمل وظائف EMS لتخزين الطاقة الصناعية والتجارية:

نظرة عامة على النظام: يعرض البيانات التشغيلية الحالية ، بما في ذلك سعة تخزين الطاقة ، والقوة في الوقت الفعلي ، و SOC ، والإيرادات ، ومخططات الطاقة.

مراقبة الجهاز: يوفر بيانات في الوقت الفعلي لأجهزة مثل أجهزة الكمبيوتر ، BMS ، تكييف الهواء ، العدادات ، وأجهزة الاستشعار ، وتنظيم المعدات الداعمة.

الإيرادات التشغيلية: يسلط الضوء على إيرادات وفورات الكهرباء ، وهو مصدر قلق رئيسي لأصحاب النظام.

إنذار الصدع: يلخص ويسمح بالاستعلام عن إنذارات صدع الجهاز.

التحليل الإحصائي: يقدم بيانات تشغيلية تاريخية وتوليد التقارير مع وظائف التصدير.

إدارة الطاقة: تكوين استراتيجيات تخزين الطاقة لتلبية الاحتياجات التشغيلية المختلفة.

إدارة النظام: تدير معلومات محطة الطاقة الأساسية ، والمعدات ، وأسعار الكهرباء ، والسجلات ، والحسابات ، وإعدادات اللغة.

هرم تقييم EMS

عند اختيار EMS ، من الضروري تقييمه بناءً على نموذج الهرم:

المستوى الأدنى: الاستقرار

يتضمن أساس EMS الأجهزة والبرامج المستقرة. وهذا يضمن تشغيل موثوق في مختلف الظروف البيئية والتواصل القوي.

المستوى الأوسط: السرعة

يعد الوصول الفعال للوصول إلى الجنوب ، وإدارة الأجهزة السريعة ، والتحكم عن بعد في الوقت الفعلي آمنًا أمرًا ضروريًا للتصحيح الفعال والصيانة والعمليات اليومية.

المستوى العلوي: الذكاء

AI والخوارزميات المتقدمة هي في صميم استراتيجيات EMS الذكية. يجب أن تتكيف هذه الأنظمة وتتطور ، وتوفير الصيانة التنبؤية ، وتقييم المخاطر ، ودمجها بسلاسة مع أصول أخرى مثل محطات الرياح والطاقة الشمسية والشحن.

من خلال التركيز على هذه المستويات ، يمكن للمستخدمين ضمان اختيار EMS الذي يوفر الاستقرار والكفاءة والذكاء ، وهو أمر بالغ الأهمية لزيادة فوائد أنظمة تخزين الطاقة الخاصة بهم.

خاتمة

يعد فهم دور ومتطلبات EMS في سيناريوهات تخزين الطاقة المختلفة أمرًا حيويًا لتحسين الأداء والسلامة. سواء بالنسبة لتطبيقات الشبكات واسعة النطاق أو الإعدادات الصناعية والتجارية الأصغر ، فإن EMS مصممة جيدًا ضروري لإلغاء إمكانات أنظمة تخزين الطاقة الكاملة.