Con l'aumento della domanda globale di energia pulita e di tecnologie smart grid, BESS sono diventati gradualmente un componente importante nel settore energetico. Per migliorare l'efficienza e i vantaggi economici dei sistemi di accumulo a batteria, è nato il sistema di gestione dell'energia (EMS).
Il ruolo dell'EMS nei sistemi di accumulo è fondamentale in quanto ottimizza i processi di carica e scarica delle batterie, assicura un uso efficiente dell'energia e garantisce un funzionamento stabile del sistema. Questo articolo approfondisce il ruolo dell'EMS nei BESS e i suoi principi di funzionamento.
Definizione di EMS
Il sistema di gestione dell'energia (EMS) per l'accumulo di energia è un sistema intelligente progettato per il controllo efficiente dell'accumulo, della gestione e della distribuzione dell'energia. L'EMS è in grado di regolare automaticamente la strategia di carica e scarica del sistema di accumulo in base allo stato operativo della rete, alla domanda di energia e alle capacità di fornitura delle diverse risorse energetiche (come fotovoltaico, eolico, generatori diesel, ecc.), migliorando così le prestazioni complessive e i vantaggi economici del sistema.
Utilizzando un'analisi precisa dei dati e delle previsioni, l'EMS carica o scarica il sistema di accumulo nei momenti più opportuni, evitando sovraccarichi o scariche profonde, prolungando la durata della batteria e ottenendo una distribuzione efficiente dell'energia.
Come funziona l'EMS
L'EMS prende decisioni dinamiche in un ambiente in continua evoluzione attraverso la raccolta integrata di dati, il monitoraggio in tempo reale, gli algoritmi di ottimizzazione e le tecnologie di controllo. I suoi principi di funzionamento possono essere riassunti nelle seguenti fasi:
Raccolta dati: Il sistema EMS raccoglie dati in tempo reale su tensione, corrente, temperatura e altre informazioni di stato della batteria, nonché i dati di funzionamento delle fonti energetiche esterne (ad esempio, fotovoltaico, eolico, generatori diesel).
Analisi dei dati: Utilizzando tecniche di analisi dei dati, l'EMS valuta lo stato operativo attuale del sistema e formula la migliore strategia di carica e scarica in base alla domanda della rete, alle strategie di prezzo e ad altri fattori esterni.
Controllo dell'ottimizzazione: Sulla base dell'analisi, l'EMS regola automaticamente lo stato di carica e scarica della batteria controllando il funzionamento di vari dispositivi, assicurando che la batteria operi entro limiti di sicurezza e massimizzando i vantaggi economici.
Previsioni e programmazione: L'EMS è in grado di prevedere le future richieste di carico e le fluttuazioni dei prezzi dell'elettricità, prendendo decisioni proattive di programmazione dell'energia per evitare inutili perdite di energia.
Componenti chiave del sistema di gestione ambientale
Apparecchiature di monitoraggio: Utilizzato per raccogliere informazioni sullo stato in tempo reale della batteria, della rete e di altre fonti energetiche (come l'energia fotovoltaica ed eolica), garantendo l'accuratezza e la tempestività dei dati.
Algoritmi di ottimizzazione: Formula i migliori schemi di carica e scarica in base alle richieste degli utenti, alle condizioni di fornitura dell'energia, alle politiche di tariffazione dell'elettricità, ecc.
Sistemi di controllo: Esegue le strategie di ottimizzazione controllando i dispositivi hardware (come inverter, apparecchiature di ricarica e dispositivi di scarica).
Piattaforma di analisi dei dati: Analizzare i dati chiave come SoC e SoH per valutare lo stato di salute del sistema di stoccaggio, prevedere i futuri requisiti di carico e ottimizzare il processo decisionale.
Interfacce di comunicazione: L'EMS scambia dati con la rete, il sistema di gestione delle batterie (BMS), le utenze e altri sistemi di fornitura energetica per garantire il funzionamento coordinato del sistema.
Vantaggi dell'EMS
Miglioramento dell'efficienza: L'EMS ottimizza i processi di carica e scarica, migliorando l'efficienza operativa del sistema di accumulo, garantendo che i dispositivi di accumulo si carichino e si scarichino al momento giusto per massimizzare la capacità di accumulo di energia.
Riduzione dei costiGrazie a una programmazione precisa e all'ottimizzazione dell'uso dell'energia, gli EMS possono ridurre i costi di utilizzo delle batterie e le spese energetiche, soprattutto nelle aree con prezzi dell'elettricità volatili, riducendo gli acquisti di elettricità nei periodi di picco.
Estensione della durata della batteria: L'EMS contribuisce a prolungare la durata della batteria prevenendo il sovraccarico e la scarica profonda, assicurando che le batterie funzionino entro il loro intervallo di lavoro ottimale.
Miglioramento dell'affidabilità: L'EMS è in grado di regolare tempestivamente lo stato operativo del sistema di accumulo, garantendo la stabilità del sistema e prevenendo guasti alle apparecchiature o sprechi di energia causati da fattori esterni.
Programmazione intelligente: L'EMS supporta la programmazione intelligente delle fonti di energia rinnovabili, come il fotovoltaico e l'eolico, e delle fonti di energia tradizionali, come i generatori diesel, ottenendo un utilizzo efficiente dell'energia e promuovendo lo sviluppo sostenibile.
Come configurare l'EMS per BESS
La configurazione dell'EMS dipende dal tipo e dai requisiti del sistema di archiviazione. Ecco due configurazioni comuni:
Fotovoltaico + Rete + Generatore diesel (sistema connesso alla rete):
In questa configurazione, il sistema fotovoltaico fornisce elettricità verde al carico. Quando la radiazione solare è insufficiente, il sistema passa automaticamente alla rete o al generatore diesel per integrare la fornitura di energia. L'EMS regola in modo intelligente l'uso delle varie fonti energetiche in base ai prezzi dell'elettricità di rete, alla produzione fotovoltaica e alla domanda del carico, per garantire il funzionamento ottimale del sistema.
Fotovoltaico + Generatore diesel (sistema off-grid):
In un sistema off-grid, l'energia fotovoltaica e i generatori diesel fungono da fonti energetiche. L'EMS è responsabile del monitoraggio in tempo reale dell'accumulo delle batterie, della produzione di energia fotovoltaica e del funzionamento del generatore diesel, garantendo un'alimentazione stabile anche in assenza di elettricità di rete.
Relazione tra EMS e BMS
Il Sistema di gestione della batteria (BMS) è specificamente progettato per monitorare lo stato di salute della batteria e gestire il processo di carica e scarica per garantire il funzionamento della batteria in condizioni di sicurezza. L'EMS, invece, ottimizza il flusso energetico complessivo del sistema di accumulo, compresa la programmazione e la gestione dei pacchi batteria, dei carichi, delle reti e di altre fonti di energia.
I due sistemi lavorano insieme: L'EMS è responsabile dell'ottimizzazione complessiva dell'energia, mentre il BMS si concentra sulla gestione interna e sul monitoraggio della salute della batteria. In un BESS completo, il BMS fornisce informazioni sullo stato operativo della batteria e l'EMS utilizza questi dati per ottimizzare la strategia di carica e scarica dell'intero sistema di accumulo.
Conclusione
L'EMS svolge un ruolo fondamentale nei sistemi di accumulo di energia. Scegliere un contenitore per soluzioni energetiche commerciali all-in-one con EMS, come il PKNERGY Batteria da 1MWHIl sistema può essere gestito comodamente, migliorando l'efficienza energetica, riducendo i costi e aumentando il ritorno sull'investimento.
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