EMS (سیستم مدیریت انرژی) چیست؟

هنگام بحث در مورد ذخیره انرژی، اولین چیزی که معمولاً به ذهن می رسد باتری است. این مولفه حیاتی به عوامل اساسی مانند راندمان تبدیل انرژی، طول عمر سیستم و ایمنی گره خورده است. با این حال، برای باز کردن پتانسیل کامل یک سیستم ذخیره انرژی، "مغز" عملیات - سیستم مدیریت انرژی (EMS) - به همان اندازه حیاتی است.

نقش EMS در ذخیره انرژی

EMS مستقیماً مسئول استراتژی کنترل سیستم ذخیره انرژی است. این بر میزان پوسیدگی و عمر چرخه باتری ها تأثیر می گذارد و در نتیجه کارایی اقتصادی ذخیره انرژی را تعیین می کند. علاوه بر این، EMS عیوب و ناهنجاری ها را در حین کارکرد سیستم نظارت می کند و حفاظت به موقع و سریع از تجهیزات را برای اطمینان از ایمنی فراهم می کند. اگر سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی را با بدن انسان مقایسه کنیم، EMS به عنوان مغز عمل می‌کند، کارایی عملیاتی را تعیین می‌کند و پروتکل‌های ایمنی را تضمین می‌کند، همانطور که مغز عملکردهای بدن و محافظت از خود را در مواقع اضطراری هماهنگ می‌کند.

تقاضاهای مختلف EMS برای منبع تغذیه و طرف شبکه در مقابل ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری

رشد اولیه صنعت ذخیره سازی انرژی به کاربردهای ذخیره سازی در مقیاس بزرگ در طرف منبع تغذیه و شبکه گره خورده است. در نتیجه، طرح های اولیه EMS به طور خاص به این سناریوها توجه می کردند. منبع تغذیه و EMS سمت شبکه اغلب مستقل و محلی بوده و برای محیط‌هایی با امنیت داده‌های دقیق و اتکای شدید به سیستم‌های SCADA طراحی شده‌اند. این طراحی نیاز به یک تیم عملیاتی و نگهداری محلی در محل داشت.

با این حال، سیستم های EMS سنتی به دلیل نیازهای عملیاتی متمایز به طور مستقیم برای ذخیره سازی انرژی صنعتی و تجاری قابل استفاده نیستند. سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری با ظرفیت‌های کوچک‌تر، پراکندگی گسترده و هزینه‌های عملیاتی و نگهداری بالاتر مشخص می‌شوند که نیاز به نظارت و نگهداری از راه دور دارد. این نیاز به یک پلت فرم عملیات دیجیتال و تعمیر و نگهداری دارد که آپلود بلادرنگ داده ها در ابر را تضمین کند و از تعامل لبه ابری برای مدیریت کارآمد استفاده کند.

اصول طراحی EMS ذخیره سازی انرژی صنعتی و تجاری

1. دسترسی کامل: سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری با وجود ظرفیت‌های کوچک‌تر، به EMS برای اتصال به دستگاه‌های مختلف مانند PCS، BMS، تهویه مطبوع، متر، قطع کننده‌های مدار و سنسورها نیاز دارند. EMS باید از پروتکل‌های متعددی پشتیبانی کند تا از جمع‌آوری داده‌های جامع و در زمان واقعی اطمینان حاصل کند که برای حفاظت مؤثر سیستم بسیار مهم است.

2. یکپارچه سازی Cloud-End: برای فعال کردن جریان داده های دو طرفه بین ایستگاه ذخیره انرژی و پلت فرم ابری، EMS باید از گزارش داده ها در زمان واقعی و انتقال فرمان اطمینان حاصل کند. با توجه به اینکه بسیاری از سیستم‌ها از طریق 4G به هم متصل می‌شوند، EMS باید با وقفه‌های ارتباطی به خوبی برخورد کند و از طریق کنترل از راه دور لبه ابری، ثبات و امنیت داده‌ها را تضمین کند.

3. گسترش انعطاف‌پذیری: ظرفیت‌های ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری طیف گسترده‌ای دارد، که به EMS با قابلیت‌های گسترش انعطاف‌پذیر نیاز دارد. EMS باید تعداد متفاوتی از کابینت های ذخیره انرژی را در خود جای دهد، که امکان استقرار سریع پروژه و آمادگی عملیاتی را فراهم می کند.

4. هوش استراتژی: کاربردهای اصلی ذخیره سازی انرژی صنعتی و تجاری شامل تراشیدن پیک، کنترل تقاضا و حفاظت در برابر جریان برگشتی است. EMS باید به صورت پویا استراتژی‌ها را بر اساس داده‌های بلادرنگ تنظیم کند، و عواملی مانند پیش‌بینی فتوولتائیک و نوسانات بار را برای بهینه‌سازی بازده اقتصادی و کاهش تخریب باتری در بر بگیرد.

توابع اصلی EMS

توابع ذخیره سازی انرژی EMS صنعتی و تجاری عبارتند از:

نمای کلی سیستم: داده های عملیاتی فعلی، از جمله ظرفیت ذخیره انرژی، توان بلادرنگ، SOC، درآمد و نمودارهای انرژی را نمایش می دهد.

مانیتورینگ دستگاه: داده‌های بی‌درنگ را برای دستگاه‌هایی مانند PCS، BMS، تهویه مطبوع، مترها و حسگرها فراهم می‌کند و از تنظیم تجهیزات پشتیبانی می‌کند.

درآمد عملیاتی: صرفه جویی در درآمد و برق را برجسته می کند، که یک نگرانی کلیدی برای صاحبان سیستم است.

هشدار خطا: خلاصه و اجازه پرس و جو از هشدارهای خطای دستگاه را می دهد.

تجزیه و تحلیل آماری: ارائه داده های عملیاتی تاریخی و تولید گزارش با قابلیت صادرات.

مدیریت انرژی: راهبردهای ذخیره انرژی را برای رفع نیازهای عملیاتی مختلف پیکربندی می کند.

مدیریت سیستم: اطلاعات پایه نیروگاه، تجهیزات، قیمت برق، گزارش‌ها، حساب‌ها و تنظیمات زبان را مدیریت می‌کند.

هرم ارزیابی EMS

هنگام انتخاب EMS، ارزیابی آن بر اساس مدل هرمی ضروری است:

سطح پایین: ثبات

اساس EMS شامل سخت افزار و نرم افزار پایدار است. این کارکرد قابل اعتماد را در شرایط مختلف محیطی و ارتباطات قوی تضمین می کند.

سطح میانی: سرعت

دسترسی کارآمد به سمت جنوب، مدیریت سریع دستگاه، و کنترل از راه دور امن در زمان واقعی برای اشکال زدایی مؤثر، تعمیر و نگهداری و عملیات روزانه بسیار مهم هستند.

سطح بالا: هوش

هوش مصنوعی و الگوریتم های پیشرفته در هسته استراتژی های هوشمند EMS قرار دارند. این سیستم‌ها باید تطبیق داده و تکامل یابند و تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده، ارزیابی ریسک و یکپارچه‌سازی یکپارچه با سایر دارایی‌ها مانند ایستگاه‌های بادی، خورشیدی و شارژ را فراهم کنند.

با تمرکز بر این سطوح، کاربران می توانند اطمینان حاصل کنند که EMS را انتخاب می کنند که ثبات، کارایی و هوشمندی را ارائه می دهد که برای به حداکثر رساندن مزایای سیستم های ذخیره انرژی آنها بسیار مهم است.

نتیجه گیری

درک نقش و الزامات EMS در سناریوهای مختلف ذخیره انرژی برای بهینه سازی عملکرد و ایمنی حیاتی است. چه برای کاربردهای شبکه در مقیاس بزرگ و چه برای راه‌اندازی‌های صنعتی و تجاری کوچک‌تر، یک EMS با طراحی خوب برای باز کردن پتانسیل کامل سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی ضروری است.