Cos'è l'EMS (sistema di gestione dell'energia)?

Quando si parla di accumulo di energia, la prima cosa che viene in mente è la batteria. Questo componente critico è legato a fattori essenziali come l’efficienza di conversione energetica, la durata del sistema e la sicurezza. Tuttavia, per sfruttare appieno il potenziale di un sistema di accumulo dell’energia, il “cervello” dell’operazione, l’Energy Management System (EMS), è altrettanto cruciale.

Il ruolo degli EMS nello stoccaggio dell’energia

EMS è direttamente responsabile della strategia di controllo del sistema di accumulo dell'energia. Influisce sul tasso di decadimento e sulla durata del ciclo delle batterie, determinando così l’efficienza economica dello stoccaggio dell’energia. Inoltre, EMS monitora guasti e anomalie durante il funzionamento del sistema, fornendo una protezione tempestiva e rapida delle apparecchiature per garantirne la sicurezza. Se confrontiamo i sistemi di accumulo di energia con il corpo umano, l’EMS agisce come un cervello, determinando l’efficienza operativa e garantendo protocolli di sicurezza, proprio come il cervello coordina le funzioni corporee e l’autoprotezione in caso di emergenza.

Differenti richieste di EMS per l'alimentazione elettrica e i lati della rete rispetto allo stoccaggio di energia industriale e commerciale

L'ascesa iniziale del settore dello stoccaggio dell'energia è stata legata ad applicazioni di stoccaggio su larga scala sul lato dell'alimentazione elettrica e della rete. Di conseguenza, i primi progetti EMS si adattavano specificamente a questi scenari. L'alimentazione elettrica e gli EMS lato rete erano spesso autonomi e localizzati, progettati per ambienti con rigorosa sicurezza dei dati e forte dipendenza dai sistemi SCADA. Questo progetto richiedeva un team locale di gestione e manutenzione sul posto.

Tuttavia, i sistemi EMS tradizionali non sono direttamente applicabili allo stoccaggio di energia industriale e commerciale a causa di esigenze operative distinte. I sistemi di accumulo di energia industriali e commerciali sono caratterizzati da capacità inferiori, dispersione diffusa e costi operativi e di manutenzione più elevati, che necessitano di monitoraggio e manutenzione remoti. Ciò richiede una piattaforma operativa e di manutenzione digitale che garantisca il caricamento dei dati in tempo reale nel cloud e sfrutti l’interazione a livello del cloud per una gestione efficiente.

Principi di progettazione degli EMS per lo stoccaggio dell'energia industriale e commerciale

1. Accesso completo: nonostante le loro capacità inferiori, i sistemi di accumulo di energia industriale e commerciale richiedono che EMS si connetta con vari dispositivi come PCS, BMS, aria condizionata, contatori, interruttori automatici e sensori. EMS deve supportare più protocolli per garantire una raccolta dati completa e in tempo reale, fondamentale per un'efficace protezione del sistema.

2. Integrazione cloud-end: per consentire il flusso di dati bidirezionale tra la stazione di stoccaggio dell'energia e la piattaforma cloud, EMS deve garantire il reporting dei dati in tempo reale e la trasmissione dei comandi. Dato che molti sistemi si connettono tramite 4G, EMS deve gestire con garbo le interruzioni della comunicazione, garantendo la coerenza e la sicurezza dei dati attraverso il controllo remoto cloud-edge.

3. Ampliare la flessibilità: le capacità di stoccaggio dell’energia industriale e commerciale variano ampiamente, rendendo necessari EMS con capacità di espansione flessibili. L'EMS dovrebbe ospitare un numero variabile di armadi di stoccaggio dell'energia, consentendo una rapida implementazione del progetto e prontezza operativa.

4. Intelligenza strategica: le principali applicazioni per lo stoccaggio di energia industriale e commerciale includono il peak shaving, il controllo della domanda e la protezione anti-riflusso. EMS deve adattare dinamicamente le strategie basate su dati in tempo reale, incorporando fattori come le previsioni fotovoltaiche e le fluttuazioni del carico per ottimizzare l’efficienza economica e ridurre il degrado della batteria.

Principali funzioni dello SME

Le funzioni EMS di stoccaggio dell'energia industriale e commerciale includono:

Panoramica del sistema: visualizza i dati operativi correnti, tra cui capacità di accumulo di energia, potenza in tempo reale, SOC, entrate e grafici energetici.

Monitoraggio dei dispositivi: fornisce dati in tempo reale per dispositivi come PCS, BMS, aria condizionata, contatori e sensori, supportando la regolamentazione delle apparecchiature.

Ricavi operativi: evidenzia i ricavi e il risparmio energetico, una preoccupazione fondamentale per i proprietari di sistemi.

Allarme guasto: riepiloga e consente l'interrogazione degli allarmi di guasto del dispositivo.

Analisi statistica: offre dati operativi storici e generazione di report con funzionalità di esportazione.

Gestione energetica: configura strategie di stoccaggio dell'energia per soddisfare varie esigenze operative.

Gestione del sistema: gestisce le informazioni di base della centrale elettrica, le apparecchiature, i prezzi dell'elettricità, i registri, gli account e le impostazioni della lingua.

Piramide di valutazione dello SME

Quando si sceglie l'EMS è fondamentale valutarlo sulla base di un modello piramidale:

Livello inferiore: stabilità

La base di EMS comprende hardware e software stabili. Ciò garantisce un funzionamento affidabile in varie condizioni ambientali e una comunicazione robusta.

Livello intermedio: velocità

Un accesso efficiente in direzione sud, una gestione rapida dei dispositivi e un controllo remoto sicuro in tempo reale sono fondamentali per l'efficacia del debugging, della manutenzione e delle operazioni quotidiane.

Livello superiore: intelligenza

L’intelligenza artificiale e gli algoritmi avanzati sono al centro delle strategie EMS intelligenti. Questi sistemi dovrebbero adattarsi ed evolversi, fornendo manutenzione predittiva, valutazione del rischio e integrandosi perfettamente con altre risorse come l’energia eolica, solare e le stazioni di ricarica.

Concentrandosi su questi livelli, gli utenti possono assicurarsi di selezionare un EMS che offra stabilità, efficienza e intelligenza, fondamentali per massimizzare i vantaggi dei loro sistemi di accumulo dell’energia.

Conclusione

Comprendere il ruolo e i requisiti degli EMS nei diversi scenari di stoccaggio dell’energia è fondamentale per ottimizzare le prestazioni e la sicurezza. Che si tratti di applicazioni di rete su larga scala o di piccoli impianti industriali e commerciali, un EMS ben progettato è essenziale per sfruttare tutto il potenziale dei sistemi di accumulo dell'energia.