1 Systém EMS úložiště energie
V dnešní éře energetické transformace se technologie skladování energie stala klíčovou silou, která řídí energetický přechod. Mezi mnoha součástmi systémů pro ukládání energie je systém řízení energie (EMS) jako „super komorník“, který tiše řídí provoz celého systému skladování energie a zajišťuje jeho bezpečný, efektivní a stabilní provoz.
Možná vás zajímá, jak tento systém EMS pro ukládání energie uplatňuje své „kouzlo“? Jednoduše řečeno, dosahuje především efektivního využití energie a inteligentního řízení prostřednictvím monitorování v reálném čase, přesného řízení a optimalizovaného plánování zařízení pro ukládání energie. Od shromažďování údajů o napětí, proudu, teplotě a dalších údajích o akumulátorech energie, přes uspořádání doby nabíjení a vybíjení a výkonu energetických zásobníků přiměřeně podle poptávky rozvodné sítě a kolísání cen elektřiny až po zajištění bezpečného a stabilního provozu. systému skladování energie nelze každou vazbu oddělit od pečlivého plánování a přesné realizace systému skladování energie EMS.
2 Jak funguje systém EMS?
(1) Složení systému
Architektura systému EMS pro ukládání energie je jako sofistikovaná budova, kde každé patro hraje nezastupitelnou roli při podpoře efektivního provozu celého systému.
Vrstva vybavení: Jedná se o základní podpůrnou část celého systému, která se především opírá o zařízení pro získávání a transformaci energie, jako je PCS (konvertor pro ukládání energie) a BMS (systém správy baterií). PCS zodpovídá za přeměnu a řízení elektrické energie, čímž zajišťuje, že akumulátorovou baterii lze nabíjet a vybíjet bezpečně a efektivně; BMS je jako věrný strážce, který vždy hlídá zdraví baterie, přesně měří a sleduje klíčové parametry, jako je napětí, proud, teplota atd., aby nedocházelo k přebíjení, nadměrnému vybíjení a prodlužovala životnost baterie.
Komunikační vrstva: přebírá důležité poslání přenosu informací, včetně klíčových prvků, jako jsou spoje, protokoly a přenos. Je to jako „nervový systém“ systému, který zajišťuje, že data shromážděná vrstvou zařízení mohou být přesně a rychle přenesena do informační vrstvy, a zároveň včas vydává řídicí pokyny z informační vrstvy do vrstvy zařízení, což zajišťuje hladký a neomezený tok informací v celém systému.
Informační vrstva: skládá se převážně z cachovacího middlewaru, databáze, serveru atd. Mezi nimi je databázový systém jako obrovský „datový sklad“, který je zodpovědný za zpracování a ukládání masivního množství dat, nejen zaznamenává data v reálném čase, ale také ukládání důležitých historických dat, které poskytují pevný základ pro následnou analýzu dat a dotazy.
Aplikační vrstva: Jedná se o rozhraní pro přímou interakci mezi systémem a řídícími pracovníky, obvykle ve formě aplikací, webu atd. Poskytuje vizuální monitorovací a provozní platformu pro řídící pracovníky, což jim umožňuje intuitivně porozumět provoznímu stavu systému. systém skladování energie a vzdáleně ovládat a spravovat systém prostřednictvím této platformy. Mezi specifické funkce patří rozhodování o přeměně energie, přenos a sběr energetických dat, monitorování a řízení v reálném čase, analýza řízení provozu a údržby, vizuální analýza elektřiny/množství, dálkové ovládání v reálném čase atd.
(2) Základní funkce
Systém EMS pro ukládání energie má mnoho výkonných základních funkcí, které spolupracují na přesném řízení pulzu energie a zajišťují stabilní a efektivní provoz systému ukládání energie.
Monitorování a sběr: Prostřednictvím senzorů rozmístěných v různých klíčových částech systému akumulace energie, jako jsou senzory napětí, proudové senzory, teplotní senzory atd., je komplexně a v reálném čase monitorován provozní stav zařízení pro ukládání energie a bohatá data shromažďují se informace, jako je napětí baterie, proud, SOC (stav nabití), teplota, výkon PCS, frekvence a také okolní teplota a vlhkost. Tato data jsou jako „oči“ a „uši“ systému a poskytují informace z první ruky pro následnou analýzu a rozhodování.
Analýza a optimalizace dat: Využití pokročilých technik a algoritmů analýzy dat k provádění hloubkové těžby a analýzy shromážděných masivních dat. Například analýzou parametrů, jako jsou křivky nabíjení a vybíjení baterie, změny vnitřního odporu atd., lze vyhodnotit zdravotní stav baterie; Vytvořte přesný model baterie na základě historických dat a dat v reálném čase, abyste mohli předpovědět zbývající životnost a snížení výkonu baterie. Zároveň je na základě výsledků analýzy optimalizována a upravena provozní strategie systému skladování energie, jako je úprava strategie nabíjení a vybíjení, optimalizace účinnosti využití energie atd., aby se zlepšil celkový výkon a ekonomické přínosy systém skladování energie.
Odesílání a řízení energie: Inteligentní odesílání a řízení energie založené na poptávce po energii v reálném čase, podmínkách zatížení sítě a nákladových faktorech. Může přiměřeně zařídit nabíjení a vybíjení zařízení pro skladování energie na základě faktorů, jako je prognóza poptávky, situace cen elektřiny a zatížení sítě, čímž se dosáhne efektivního využití a úspory energie. Například během období špičkového zatížení v rozvodné síti může automatické plánování vybíjení zařízení pro skladování energie zmírnit tlak na rozvodnou síť; Během období nízké zátěže řiďte nabíjení zařízení pro ukládání energie, abyste snížili náklady na elektřinu. Kromě toho lze u zařízení, jako jsou invertory pro ukládání energie, použít přesné řízení, aby bylo zajištěno, že budou fungovat podle předem stanovených strategií, čímž se dosáhne přesné alokace a plánování energie.
Detekce chyb a bezpečnostní ochrana: Díky funkcím ostré detekce poruch může v reálném čase monitorovat provozní stav systému ukládání energie, včas detekovat a diagnostikovat různá potenciální nebezpečí poruch, jako je přebití baterie, nadměrné vybití, přehřátí, zkrat, poruchy PCS a abnormální stav jiných zařízení. Jakmile je zjištěna závada, systém okamžitě aktivuje bezpečnostní ochranný mechanismus a přijme příslušná opatření k jejímu zvládnutí, jako je vydávání různých forem varovných signálů, jako jsou zvukové a světelné alarmy, SMS upozornění, APP push notifikace atd. personál provozu a údržby, aby poruchu včas řešil; Současně bude automaticky provádět bezpečnostní ochranné strategie, jako je ovládání PCS pro zastavení nabíjení nebo vybíjení, přerušení připojení obvodů vadného zařízení atd., aby se zabránilo rozšíření poruch, zajistil bezpečný a stabilní provoz zařízení. systém akumulace energie a zabráníte tak bezpečnostním nehodám.
3 Funkce systému EMS úložiště energie
(1) Napájecí systém
V rozsáhlé a komplexní fázi energetického systému hrají systémy EMS skladování energie klíčovou roli a jsou hrdiny, kteří zajišťují stabilní provoz energetické sítě.
Snížení špiček a plnění údolí: S rychlým rozvojem sociální ekonomiky se propast mezi špičkovým a dolním odběrem elektřiny zvětšuje, což představuje obrovskou výzvu pro rovnováhu mezi nabídkou a poptávkou v energetické síti. Systém EMS akumulace energie používá přesné řídicí strategie k přikázání zařízení pro ukládání energie, aby se nabíjela ve velkých množstvích během období nízké spotřeby elektřiny a ukládala přebytečnou elektrickou energii; Během období špičkové spotřeby elektřiny jsou zařízení pro ukládání energie rychle odeslána k vybití a poskytují dodatečnou energetickou podporu do sítě. Je to jako vybudovat „zásobník elektrické energie“ v rozvodné síti, účinně uvolňovat tlak napájecího zdroje během špičkových hodin, vyrovnávat špičkové zatížení elektřiny, zaplňovat mezeru v elektrické energii během nízkých období, výrazně zlepšovat spolehlivost a stabilitu dodávky energie v rozvodné sítě, snížení rizika výpadků proudu způsobeného kolísáním zátěže a zajištění toho, aby obyvatelé a podniky mohli nadále stabilně využívat elektřinu.
Regulace frekvence: Stabilita frekvence elektrické sítě je jedním z klíčových ukazatelů pro normální provoz elektrizační soustavy. Když je energetický systém vystaven náhlým změnám zatížení, poruchám zařízení na výrobu energie nebo občasným dopadům nové výroby energie, je frekvence sítě náchylná ke kolísání. Systém EMS pro ukládání energie se svou schopností rychlé odezvy a přesnou řídicí technologií dokáže monitorovat změny frekvence sítě v reálném čase a rychle instruovat zařízení pro ukládání energie, aby včas upravilo nabíjecí a vybíjecí výkon, vstřikovalo nebo absorbovalo činný výkon do sítě. pro udržení stability síťové frekvence. Tato rychlá a přesná funkce regulace frekvence je jako instalace „stabilizátoru“ na rozvodnou síť, který účinně zajišťuje bezpečný a stabilní provoz energetického systému, zabraňuje poškození zařízení a rozsáhlým výpadkům napájení způsobeným frekvenčními anomáliemi a poskytuje solidní záruku. pro spolehlivé napájení energetického systému.
Záložní zdroj energie: V případě náhlých poruch nebo výpadků napájení v rozvodné síti může systém EMS úložiště energie rychle přepínat pracovní režimy s využitím zařízení pro ukládání energie jako záložního zdroje energie pro zajištění nepřetržitého a stabilního napájení kritických zátěží. Jedná se nepochybně o „uklidňující pilulku“ pro místa, jako jsou nemocnice, datová centra a dopravní uzly, které vyžadují extrémně vysokou spolehlivost napájení. Například během chirurgického procesu v nemocnici, pokud dojde k náhlému výpadku proudu, lze systém EMS akumulace energie okamžitě aktivovat, aby se zajistil normální provoz klíčových zařízení, jako jsou chirurgické vybavení a systémy podpory života, a zabránilo se ohrožení pacienta. bezpečnost života způsobená výpadky proudu; V datových centrech mohou systémy EMS pro ukládání energie zajistit nepřetržitý provoz serverů, zabránit ztrátě dat a udržet normální provoz podniků. Systém EMS úložiště energie jako záložní zdroj energie s rychlou odezvou a spolehlivými schopnostmi napájení hraje v kritických okamžicích nezastupitelnou roli, efektivně zajišťuje běžný chod společnosti a bezpečnost životů a majetku lidí.
(2) Obnovitelná energie
Ve vlně vzkvétajícího rozvoje obnovitelné energie se systémy skladování energie EMS staly klíčovým mostem spojujícím obnovitelnou energii a elektrickou síť, účinně řeší občasné a nestabilní problémy výroby obnovitelné energie a poskytují silnou podporu pro rozsáhlou integraci a efektivní využití čisté energie.
Plynulý výstupní výkon: Výroba energie z obnovitelných zdrojů energie, jako je solární a větrná energie, je značně ovlivněna přírodními podmínkami a má zjevnou přerušovanost a nestálost. Tato nestabilní charakteristika výroby energie představuje mnoho výzev pro bezpečný a stabilní provoz elektrické sítě, jako je kolísání napětí, nestabilita frekvence atd. Systém EMS úložiště energie dokáže rychle a přesně upravit proces nabíjení a vybíjení zařízení pro skladování energie pomocí monitorování výstupní výkon zařízení na výrobu energie z obnovitelných zdrojů v reálném čase a kombinování pokročilých predikčních algoritmů a inteligentních řídicích strategií pro „holení špiček a naplnění údolí“ a hladké vytváření energie z obnovitelné energie. Když je přebytek energie pro výrobu energie z obnovitelných zdrojů, systém EMS pro ukládání energie ukládá přebytečnou elektřinu do zařízení pro ukládání energie; Když je výroba energie nedostatečná, včasné plánování vybíjení zařízení pro skladování energie může doplnit energetickou mezeru, účinně snížit amplitudu kolísání výroby energie, učinit výstupní výkon stabilnější a spolehlivější, zlepšit kvalitu energie při výrobě obnovitelné energie, snížit dopad o energetické síti a vytváření příznivých podmínek pro rozsáhlé připojení obnovitelné energie do sítě.
Podpora spotřeby: Kvůli nestabilitě výroby energie z obnovitelných zdrojů může v určitých obdobích docházet k přebytečné výrobě elektřiny, kterou nelze spotřebovat včas, což vede k jevům, jako je „omezování větrné energie“ a „omezování solární energie“, což vede k energetickému odpad. Systém EMS úložiště energie optimalizuje a plánuje chování nabíjení a vybíjení zařízení pro skladování energie a může rozumně uspořádat pracovní režim zařízení pro skladování energie v různých časových obdobích na základě poptávky po zatížení elektrické sítě, kolísání cen elektřiny a obnovitelné energie. generační prognózy. Ukládá přebytečnou elektřinu z obnovitelných zdrojů a ve vhodnou dobu ji uvolňuje do elektrické sítě, čímž dosahuje „časoprostorového přenosu“ a optimalizované konfigurace elektřiny z obnovitelných zdrojů. To nejen účinně zlepšuje míru využití obnovitelné energie, snižuje plýtvání energií, ale také poskytuje stabilnější a spolehlivější napájení elektrické sítě, podporuje koordinovaný a doplňkový rozvoj obnovitelné energie a tradiční energie, podporuje transformaci a modernizaci energetickou strukturu, urychluje podíl čisté energie v energetickém systému a pozitivně přispívá k dosažení uhlíkového maxima a uhlíkové neutrality.
(3) Průmyslové a obchodní
V průmyslových a komerčních oblastech se systémy EMS pro skladování energie staly pro podniky výkonným pomocníkem pro úsporu energie, zvýšení účinnosti a zlepšení úrovně hospodaření s energií, což podnikům přináší významné ekonomické a sociální výhody.
Arbitráž v Peak Valley: Mnoho regionů zavedlo cenovou politiku podle doby spotřeby elektřiny, což má za následek značné rozdíly v cenách elektřiny v různých časových obdobích. Průmysloví a komerční uživatelé mají obvykle vysoké elektrické zatížení a jejich spotřeba elektřiny je relativně koncentrovaná během špiček, což má za následek vyšší náklady na elektřinu. Systém EMS skladování energie může prostřednictvím hloubkové analýzy cenové politiky elektřiny a přesné predikce zatížení podniku elektřinou automaticky řídit nabíjení zařízení pro skladování energie během období s nízkou cenou elektřiny a skladovat elektřinu za nízkou cenu; Během špičkových cen elektřiny jsou zařízení pro ukládání energie vyslána k vybití a uspokojení části poptávky podniků po elektřině, čímž se dosáhne arbitráže cenových rozdílů elektřiny ve špičkách. Tato strategie arbitráže vrcholového údolí účinně snižuje náklady podniků na elektřinu a zlepšuje jejich ekonomické výhody. Například po instalaci systému EMS pro ukládání energie určitá továrna snížila své měsíční náklady na elektřinu o 20 % prostřednictvím přiměřených arbitrážních operací ve špičkách, což značně snížilo tlak na provozní náklady podniku a zvýšilo jeho konkurenceschopnost na trhu.
Řízení poptávky: Poptávka podniku po elektřině je jedním z důležitých faktorů při výpočtu účtů za elektřinu a překročení smluvní poptávky může vést k vysokým účtům za elektřinu. Systém EMS pro ukládání energie dokáže optimalizovat a řídit energetickou zátěž podniků sledováním jejich spotřeby energie v reálném čase a kombinací pokročilé analýzy dat a predikčních algoritmů. Během období špičkové spotřeby elektřiny, kdy se spotřeba elektřiny společnosti blíží nebo překračuje smluvní poptávku, systém EMS úložiště energie rychle naplánuje vybití zařízení pro skladování energie, sníží část zatížení elektřinou a zabrání společnosti platit vysoké účty za elektřinu kvůli nadměrnému požadovat; Zároveň v období nízké spotřeby elektřiny je potřeba rozumně zařídit nabíjení akumulačních zařízení, doplnit zásoby energie a připravit se na další špičkovou spotřebu. Prostřednictvím této přesné strategie řízení poptávky mohou podniky efektivně řídit poptávku po elektřině, snižovat náklady na elektřinu, zlepšovat účinnost využití energie a dosahovat propracovanějšího hospodaření s energií.
Nouzové záložní napájení: Pro průmyslové a komerční podniky mohou náhlé výpadky proudu vést k vážným následkům, jako je přerušení výroby, poškození zařízení a překážky komerčních aktivit, což podniku způsobí obrovské ekonomické ztráty. Systém EMS úložiště energie má kompletní funkci nouzového záložního napájení. Když elektrická síť selže a ztratí energii, může se automaticky v mžiku přepnout do režimu nouzového napájení pomocí zařízení pro skladování energie k zajištění nepřetržité a stabilní podpory napájení pro klíčová zařízení a výrobní procesy podniku, což zajistí, že základní výroba a provozní činnost podniku může pokračovat a snižovat ekonomické ztráty a stagnaci výroby způsobenou výpadky elektřiny. Například v některých společnostech vyrábějících elektroniku mohou výpadky proudu vést k sešrotování elektronických produktů zpracovávaných na výrobní lince. Funkce nouzového zálohování systému EMS pro ukládání energie se však může této situaci účinně vyhnout, zajistit kontinuitu výroby a kvality produktů podniku a poskytnout spolehlivou záruku napájení pro stabilní rozvoj podniku.
4 Vývoj systému EMS skladování energie
(1) Při pohledu zpět na technologický pokrok byla historie vývoje systému EMS pro skladování energie zaměřena především na jednoduchý sběr a monitorování dat. Později se vyvinul do inteligentní sítě EMS s analýzou sítě v reálném čase, optimalizací, kolaborativním řízením a dalšími funkcemi. Nyní se stal zdrojovým grid load collaborative smart grid EMS, který dokáže integrovat a využívat různé distribuované zdroje. V současnosti se jeho technologické průlomy odrážejí především v integrované aplikaci inteligentních algoritmů, které dokážou optimalizovat strategie nabíjení a vybíjení zařízení pro ukládání energie na základě různých faktorů. Současně se neustále zdokonaluje vizualizace systému a uživatelsky přívětivé rozhraní, které poskytuje grafická rozhraní a vizualizační nástroje pro usnadnění obsluhy uživatele. V budoucnu bude systém nadále prohlubovat svou inteligenci a těsněji se integrovat s ostatními systémy. Dosáhne například efektivnější správy a kontroly zařízení pro ukládání energie prostřednictvím technologií, jako je internet věcí, velká data a cloud computing, stejně jako hlubokou integraci s nově vznikajícími koncepty, jako jsou virtuální elektrárny.
(2) Koncentrace trhu systémů EMS pro ukládání energie je poměrně vysoká, přičemž většina hlavních výrobců jsou tradiční výrobci sekundárních zařízení v energetickém průmyslu, jako jsou Nanrui Jibao, Sifang, Xuji atd. Někteří integrovaní výrobci a nezávislí výrobci třetích stran také zaujímají určitý podíl na trhu. Každý z těchto velkých podniků má výhody v oblasti technologického výzkumu a vývoje, kvality produktů, podílu na trhu a dalších aspektů. Například Changyuan Shenrui má zřejmou technologickou sílu a tržní výhody v integraci systémů skladování energie, EMS a dalších oblastech a její objem přístupu k jedné stanici systému řízení energie EMS stále dosahuje nových maxim; Softwarová platforma Yantai Delian, jakožto podnik třetí strany pro ukládání energie EMS, může být flexibilně konfigurována a aplikována na několik rozsáhlých projektů skladování energie. S rozvojem trhu se konkurence mezi podniky zesílí a bude také povzbuzovat všechny strany k posílení spolupráce, společné podpoře technologických inovací a průmyslového rozvoje, jako je kolaborativní výzkum a vývoj mezi upstreamovými a navazujícími podniky, spolupráce systémové integrace mezi podniky. různých výrobců atd. s cílem dosáhnout doplňkových výhod a zvýšit konkurenceschopnost a podíl na trhu celého odvětví.
5 Budoucí vyhlídky systému EMS skladování energie
Význam systému skladování energie EMS jako klíčové technologie v oblasti skladování energie je zřejmý. Je to jako hrdina ze zákulisí, který tiše zajišťuje stabilní a efektivní provoz energetického systému s rozsáhlými a důležitými aplikacemi v oblasti energetických systémů, obnovitelné energie, stejně jako v průmyslových a komerčních sektorech. S neustálým pokrokem technologie jsou systémy EMS pro ukládání energie neustále modernizovány a vylepšovány, což ukazuje obrovské aplikační vyhlídky.
V budoucnu se systémy EMS skladování energie budou vyvíjet směrem k větší inteligenci, integraci a standardizaci. Na jedné straně, s pomocí špičkových technologií, jako je internet věcí, velká data a umělá inteligence, bude mít systém silnější analýzu dat a možnosti rozhodování, což umožní rafinovanou správu a přesnou kontrolu zařízení pro ukládání energie. , další zlepšení účinnosti využití energie a výkonu systému. Na druhou stranu jeho hluboká integrace s nově vznikajícími průmyslovými odvětvími, jako jsou virtuální elektrárny, poskytne silnější podporu pro flexibilitu a spolehlivost energetických systémů, rozšíří aplikační hranice a tržní prostor systémů EMS pro ukládání energie.
Pokud jde o strukturu trhu, i když je současná koncentrace trhu relativně vysoká, s rozvojem odvětví bude konkurence stále tvrdší, což také povzbudí podniky k posílení spolupráce, vytvoří doplňkové výhody a společně podpoří inovace EMS skladování energie systémové technologie a pokrok v tomto odvětví.
Systémy EMS pro skladování energie hrají klíčovou roli v přechodu na energii a udržitelném rozvoji s obrovským potenciálem pro budoucí růst.