Com a crescente procura global de energia limpa e de tecnologias de redes inteligentes, BESS tornaram-se gradualmente um componente importante no sector da energia. Para melhorar a eficiência e os benefícios económicos dos sistemas de armazenamento de baterias, surgiu o Sistema de Gestão de Energia (EMS).
O papel do EMS nos sistemas de armazenamento é crucial, uma vez que optimiza os processos de carga e descarga das baterias, assegura uma utilização eficiente da energia e garante o funcionamento estável do sistema. Este artigo explora em pormenor o papel do EMS nos BESS e os seus princípios de funcionamento.
Definição de EMS
O Sistema de Gestão de Energia (EMS) para armazenamento de energia é um sistema inteligente concebido para o controlo eficiente do armazenamento, gestão e distribuição de energia. O EMS pode ajustar automaticamente a estratégia de carga e descarga do sistema de armazenamento com base no estado de funcionamento da rede, na procura de energia e nas capacidades de fornecimento de diferentes recursos energéticos (como fotovoltaicos, eólicos, geradores a diesel, etc.), melhorando assim o desempenho global e os benefícios económicos do sistema.
Utilizando uma análise e previsão precisas dos dados, o EMS carrega ou descarrega o sistema de armazenamento nas alturas mais adequadas, evitando sobrecargas ou descargas profundas, prolongando a vida útil da bateria e conseguindo uma distribuição eficiente da energia.
Como funciona o EMS
O EMS toma decisões dinâmicas num ambiente em constante mudança através da recolha integrada de dados, monitorização em tempo real, algoritmos de otimização e tecnologias de controlo. Os seus princípios de funcionamento podem ser resumidos nos seguintes passos:
Recolha de dados: O sistema EMS recolhe dados em tempo real sobre a tensão, corrente, temperatura e outras informações de estado da bateria, bem como os dados de funcionamento de fontes de energia externas (por exemplo, fotovoltaica, eólica, geradores a gasóleo).
Análise de dados: Utilizando técnicas de análise de dados, o EMS avalia o estado operacional atual do sistema e formula a melhor estratégia de carga e descarga com base na procura da rede, estratégias de preços e outros factores externos.
Controlo de otimização: Com base na análise, o EMS ajusta automaticamente o estado de carga e descarga da bateria, controlando o funcionamento de vários dispositivos, assegurando que a bateria funciona dentro de limites seguros e maximizando os benefícios económicos.
Previsão e programação: O EMS pode prever a procura futura de carga e as flutuações do preço da eletricidade, tomando decisões proactivas de programação de energia para evitar perdas de energia desnecessárias.
Principais componentes do SGA
Equipamento de monitorização: Utilizado para recolher informações em tempo real sobre o estado da bateria, da rede e de outras fontes de energia (como a energia fotovoltaica e eólica), garantindo a exatidão e a atualidade dos dados.
Algoritmos de otimização: Formula os melhores esquemas de carga e descarga com base na procura dos utilizadores, nas condições de fornecimento de energia, nas políticas de preços da eletricidade, etc.
Sistemas de controlo: Executa estratégias de otimização através do controlo de dispositivos de hardware (tais como inversores, equipamento de carga, dispositivos de descarga).
Plataforma de análise de dados: Analisar os principais dados, tais como SoC e SoH para avaliar o estado do sistema de armazenamento, prever futuras necessidades de carga e otimizar o processo de tomada de decisões.
Interfaces de comunicação: O EMS troca dados com a rede, o sistema de gestão de baterias (BMS), os utilizadores de energia e outros sistemas de fornecimento de energia para garantir o funcionamento coordenado do sistema.
Benefícios do SGA
Melhoria da eficiência: O EMS optimiza os processos de carga e descarga, melhorando a eficiência operacional do sistema de armazenamento, assegurando que os dispositivos de armazenamento carregam e descarregam no momento certo para maximizar a capacidade de armazenamento de energia.
Redução de custos: Através de uma programação precisa e da otimização da utilização de energia, o EMS pode reduzir os custos de utilização da bateria e as despesas de energia, especialmente em áreas com preços de eletricidade voláteis, reduzindo as compras de eletricidade durante os períodos de pico de preços.
Extensão da vida útil da bateria: O EMS ajuda a prolongar a vida útil da bateria ao evitar sobrecargas e descargas profundas, assegurando que as baterias funcionam dentro da sua gama de funcionamento ideal.
Melhoria da fiabilidade: O EMS pode ajustar prontamente o estado operacional do sistema de armazenamento, garantindo a estabilidade do sistema e evitando falhas do equipamento ou desperdício de energia causados por factores externos.
Programação inteligente: O EMS suporta a programação inteligente de fontes de energia renováveis, como a energia fotovoltaica e eólica, bem como de fontes de energia tradicionais, como geradores a gasóleo, conseguindo uma utilização eficiente da energia e promovendo o desenvolvimento sustentável.
Como configurar o EMS para BESS
A configuração do EMS depende do tipo e dos requisitos do sistema de armazenamento. Seguem-se duas configurações comuns:
Fotovoltaico + Rede + Gerador a gasóleo (sistema ligado à rede):
Nesta configuração, o sistema fotovoltaico fornece eletricidade verde à carga. Quando a radiação solar é insuficiente, o sistema muda automaticamente para a rede ou para o gerador a gasóleo para complementar o fornecimento de energia. O EMS ajusta de forma inteligente a utilização de várias fontes de energia com base nos preços da eletricidade da rede, na produção fotovoltaica e na procura de carga para garantir o funcionamento ideal do sistema.
Fotovoltaico + Gerador Diesel (sistema fora da rede):
Num sistema fora da rede, a energia fotovoltaica e os geradores a gasóleo servem como fontes de energia. O EMS é responsável pela monitorização em tempo real do armazenamento da bateria, da produção de energia fotovoltaica e do funcionamento do gerador a gasóleo, garantindo um fornecimento de energia estável mesmo na ausência de eletricidade da rede.
Relação entre EMS e BMS
O Sistema de gestão da bateria O sistema de gestão de energia (BMS) foi especificamente concebido para monitorizar o estado da bateria e gerir o processo de carga e descarga para garantir que a bateria funciona em condições de segurança. O EMS, por outro lado, optimiza o fluxo global de energia do sistema de armazenamento, incluindo a programação e gestão dos conjuntos de baterias, cargas, redes e outras fontes de energia.
Os dois sistemas funcionam em conjunto: O EMS é responsável pela otimização global da energia, enquanto o BMS se concentra na gestão interna e na monitorização do estado da bateria. Num BESS completo, o BMS fornece as informações sobre o estado de funcionamento da bateria e o EMS utiliza estes dados para otimizar a estratégia de carga e descarga de todo o sistema de armazenamento.
Conclusão
O EMS desempenha um papel vital nos sistemas de armazenamento de energia. A escolha de um contentor de solução energética comercial tudo-em-um com EMS, como o PKNERGY Bateria de 1MWH, can conveniently manage the system, improve energy efficiency, reduce costs, and increase return on investment.
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