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

Khi thảo luận về việc lưu trữ năng lượng, điều đầu tiên người ta thường nghĩ đến 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 độ an toàn. Tuy nhiên, để khai thác toàn bộ tiềm năng của hệ thống lưu trữ năng lượng, “bộ não” vận hành—Hệ thống quản lý năng lượng (EMS)— cũng quan trọng không kém.

Vai trò của EMS trong việc lưu trữ năng lượng

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

Các nhu cầu khác nhau của EMS đối với nguồn điện và phía lưới điện so với việc 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 ở phía cung cấp điện và lưới điện. Do đó, các thiết kế EMS ban đầu phục vụ riêng cho các tình huống này. EMS phía 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 cần có đội vận hành và bảo trì địa phương tại chỗ.

Tuy nhiên, hệ thống EMS truyền thống không thể áp dụng trực tiếp vào việc 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, 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 theo thời gian thực lên đám mây và tận dụng sự tương tác giữa đám mây 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 nhưng hệ thống lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại yêu cầu EMS kết nối với nhiều thiết bị khác nhau như PCS, BMS, điều hòa không khí, đồng hồ đo, cầu dao và cảm biến. EMS phải hỗ trợ nhiều giao thức để đảm bảo thu thập dữ liệu toàn diện và theo thời gian thực, điều quan trọng để bảo vệ hệ thống hiệu quả.

2. Tích hợp cuối đám mây: 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 và truyền lệnh theo thời gian thực. Do nhiều hệ thống kết nối qua 4G, EMS phải xử lý tình trạng gián đoạn liên lạc một cách linh hoạt, đảm bảo tính nhất quán và bảo mật dữ liệu thông qua điều khiển từ xa trên nền tảng đám mây.

3. Mở rộng tính linh hoạt: Dung lượng 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 số lượng tủ lưu trữ năng lượng khác nhau, cho phép triển khai dự án nhanh chóng và sẵn sàng vận hành.

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

Chức năng chính của EMS

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

Tổng quan về hệ thống: Hiển thị dữ liệu vận hành hiện tại, bao gồm dung lượng 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: Nêu bật doanh thu và tiết kiệm điện, mối quan tâm chính của chủ sở hữu hệ thống.

Cảnh báo lỗi: Tóm tắt và cho phép truy vấn các cảnh báo 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: Định cấu hình 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 trạm điện, thiết bị, giá điện, nhật ký, tài khoản và cài đặt ngôn ngữ.

Kim tự tháp đánh giá EMS

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

Cấp độ thấp hơn: 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 các điều kiện môi trường khác nhau và khả năng liên lạc mạnh mẽ.

Cấp độ trung bình: Tốc độ

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

Cấp trên: Trí thông minh

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

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

Phần kết luận

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