Con la creciente demanda mundial de energía limpia y tecnologías de redes inteligentes, BESS se han convertido gradualmente en un componente importante en el sector energético. Para mejorar la eficiencia y los beneficios económicos de los sistemas de almacenamiento en baterías, ha surgido el Sistema de Gestión de la Energía (SGE).
El papel del EMS en los sistemas de almacenamiento es crucial, ya que optimiza los procesos de carga y descarga de las baterías, asegura un uso eficiente de la energía y garantiza el funcionamiento estable del sistema. Este artículo explorará en detalle el papel del EMS en los BESS y sus principios de funcionamiento.
Definición de SME
El Sistema de Gestión Energética (SGE) para el almacenamiento de energía es un sistema inteligente diseñado para el control eficaz del almacenamiento, la gestión y la distribución de la energía. El EMS puede ajustar automáticamente la estrategia de carga y descarga del sistema de almacenamiento en función del estado de funcionamiento de la red, la demanda de energía y la capacidad de suministro de los distintos recursos energéticos (como la energía fotovoltaica, la eólica, los generadores diésel, etc.), mejorando así el rendimiento general y los beneficios económicos del sistema.
Utilizando un análisis y una previsión precisos de los datos, EMS carga o descarga el sistema de almacenamiento en los momentos más adecuados, evitando la sobrecarga o la descarga profunda, prolongando la vida útil de las baterías y logrando una distribución eficiente de la energía.
Cómo funciona el SME
EMS toma decisiones dinámicas en un entorno en constante cambio mediante la recopilación integrada de datos, la supervisión en tiempo real, los algoritmos de optimización y las tecnologías de control. Sus principios de funcionamiento pueden resumirse en los siguientes pasos:
Recogida de datos: El sistema EMS recoge datos en tiempo real sobre la tensión, la corriente, la temperatura y otra información de estado de la batería, así como los datos de funcionamiento de las fuentes de energía externas (por ejemplo, fotovoltaica, eólica, generadores diésel).
Análisis de datos: Mediante técnicas de análisis de datos, el EMS evalúa el estado operativo actual del sistema y formula la mejor estrategia de carga y descarga en función de la demanda de la red, las estrategias de tarificación y otros factores externos.
Control de optimización: Basándose en el análisis, el EMS ajusta automáticamente el estado de carga y descarga de la batería controlando el funcionamiento de varios dispositivos, lo que garantiza que la batería funcione dentro de unos límites seguros al tiempo que se maximizan los beneficios económicos.
Previsión y programación: EMS puede predecir las futuras demandas de carga y las fluctuaciones del precio de la electricidad, tomando decisiones proactivas de programación energética para evitar pérdidas innecesarias de energía.
Componentes clave del SME
Equipos de vigilancia: Se utiliza para recopilar información en tiempo real sobre el estado de la batería, la red y otras fuentes de energía (como la fotovoltaica y la eólica), garantizando la precisión y puntualidad de los datos.
Algoritmos de optimización: Formula los mejores esquemas de carga y descarga en función de las demandas de los usuarios, las condiciones de suministro de energía, las políticas de tarificación de la electricidad, etc.
Sistemas de control: Ejecuta estrategias de optimización mediante el control de dispositivos hardware (como inversores, equipos de carga, dispositivos de descarga).
Plataforma de análisis de datos: Analizar datos clave como SoC y SoH para evaluar la salud del sistema de almacenamiento, predecir las necesidades futuras de carga y optimizar el proceso de toma de decisiones.
Interfaces de comunicación: El EMS intercambia datos con la red, el sistema de gestión de baterías (BMS), los usuarios y otros sistemas de suministro de energía para garantizar un funcionamiento coordinado del sistema.
Beneficios del SME
Mejora de la eficiencia: EMS optimiza los procesos de carga y descarga, mejorando la eficacia operativa del sistema de almacenamiento, garantizando que los dispositivos de almacenamiento se cargan y descargan en el momento adecuado para maximizar la capacidad de almacenamiento de energía.
Reducción de costes: Gracias a una programación precisa y a la optimización del uso de la energía, EMS puede reducir los costes de uso de las baterías y los gastos energéticos, especialmente en zonas con precios volátiles de la electricidad, reduciendo las compras de electricidad durante los periodos de precios máximos.
Prolongación de la vida útil de las pilas: El EMS ayuda a prolongar la vida útil de las baterías evitando la sobrecarga y la descarga profunda, asegurando que las baterías funcionen dentro de su rango óptimo de trabajo.
Mejora de la fiabilidad: El EMS puede ajustar rápidamente el estado operativo del sistema de almacenamiento, garantizando la estabilidad del sistema y evitando fallos en los equipos o el derroche de energía causado por factores externos.
Programación inteligente: EMS apoya la programación inteligente de fuentes de energía renovables como la fotovoltaica y la eólica, así como de fuentes de energía tradicionales como los generadores diésel, logrando una utilización eficiente de la energía y promoviendo el desarrollo sostenible.
Cómo configurar EMS para BESS
La configuración de EMS depende del tipo y los requisitos del sistema de almacenamiento. He aquí dos configuraciones habituales:
Fotovoltaica + Red + Generador diesel (sistema conectado a la red):
En esta configuración, el sistema fotovoltaico suministra electricidad verde a la carga. Cuando la radiación solar es insuficiente, el sistema cambia automáticamente a la red o al generador diésel para complementar el suministro de energía. El EMS ajusta de forma inteligente el uso de las distintas fuentes de energía en función de los precios de la electricidad de la red, la generación fotovoltaica y la demanda de carga para garantizar un funcionamiento óptimo del sistema.
Fotovoltaica + Generador diesel (sistema sin conexión a la red):
En un sistema sin conexión a la red, la energía fotovoltaica y los generadores diésel sirven como fuentes de energía. El EMS se encarga de supervisar en tiempo real el almacenamiento de las baterías, la generación de energía fotovoltaica y el funcionamiento de los generadores diésel, garantizando un suministro eléctrico estable incluso en ausencia de electricidad de la red.
Relación entre EMS y BMS
El Sistema de gestión de baterías (BMS) está diseñado específicamente para controlar la salud de la batería y gestionar el proceso de carga y descarga para garantizar que la batería funciona en condiciones seguras. El EMS, por su parte, optimiza el flujo energético global del sistema de almacenamiento, incluyendo la programación y la gestión de los paquetes de baterías, las cargas, las redes y otras fuentes de energía.
Los dos sistemas trabajan juntos: El EMS es responsable de la optimización global de la energía, mientras que el BMS se centra en la gestión interna y la supervisión del estado de la batería. En un BESS completo, el BMS proporciona información sobre el estado de funcionamiento de la batería, y el EMS utiliza estos datos para optimizar la estrategia de carga y descarga de todo el sistema de almacenamiento.
Conclusión
El EMS desempeña un papel vital en los sistemas de almacenamiento de energía. Elegir un contenedor de soluciones energéticas comerciales todo en uno con EMS, como el PKNERGY Batería de 1MWH, puede gestionar cómodamente el sistema, mejorar la eficiencia energética, reducir los costes y aumentar la rentabilidad de la inversión.
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