1 EMS система за съхранение на енергия
В днешната ера на енергийна трансформация технологията за съхранение на енергия се превърна в ключова сила, движеща енергийния преход. Сред многото компоненти на системите за съхранение на енергия, Системата за управление на енергията (EMS) е като "супер иконом", който безшумно контролира работата на цялата система за съхранение на енергия, гарантирайки нейната безопасна, ефективна и стабилна работа.
Може би ще сте любопитни, как тази система за съхранение на енергия EMS упражнява своята "магия"? Просто казано, той основно постига ефективно използване на енергията и интелигентно управление чрез наблюдение в реално време, прецизен контрол и оптимизирано планиране на устройствата за съхранение на енергия. От събиране на данни за напрежение, ток, температура и други данни за батерии за съхранение на енергия, до организиране на времето за зареждане и разреждане и мощността на оборудването за съхранение на енергия разумно според търсенето на електрическата мрежа и колебанията в цените на електроенергията, до осигуряване на безопасна и стабилна работа на системата за съхранение на енергия, всяка връзка не може да бъде отделена от внимателното планиране и прецизно изпълнение на системата за съхранение на енергия EMS.
2 Как работи EMS системата?
(1) Състав на системата
Архитектурата на EMS системата за съхранение на енергия е като сложна сграда, като всеки етаж играе незаменима роля в поддържането на ефективната работа на цялата система.
Слой на оборудването: Това е основната поддържаща част на цялата система, разчитаща главно на оборудване за събиране и трансформиране на енергия като PCS (конвертор за съхранение на енергия) и BMS (система за управление на батерията). PCS отговаря за преобразуването и контрола на електрическата енергия, като гарантира, че батерията за съхранение на енергия може да се зарежда и разрежда безопасно и ефективно; BMS е като лоялен пазач, който винаги пази здравето на батерията, прецизно измерва и следи ключови параметри като напрежение, ток, температура и т.н., за да предотврати презареждане, презареждане и да удължи живота на батерията.
Комуникационен слой: поема важната мисия за предаване на информация, включително ключови елементи като връзки, протоколи и предаване. Това е като „нервната система“ на системата, гарантираща, че данните, събрани от слоя на устройството, могат да бъдат точно и бързо предадени на информационния слой, като същевременно издава навреме инструкции за управление от информационния слой към слоя на устройството, осигурявайки гладко и безпрепятствен информационен поток през цялата система.
Информационен слой: съставен главно от кеширащ междинен софтуер, база данни, сървър и т.н. Сред тях системата от бази данни е като огромен „склад за данни“, отговорен за обработката и съхраняването на огромни количества данни, не само записвайки данни в реално време, но и съхраняване на важни исторически данни, осигуряващи солидна основа за последващ анализ на данни и заявки.
Приложен слой: Това е интерфейсът за директно взаимодействие между системата и управленския персонал, обикновено под формата на приложения, уеб и т.н. Осигурява визуална платформа за наблюдение и работа за управленския персонал, което им позволява интуитивно да разбират работния статус на система за съхранение на енергия и дистанционно управление и управление на системата чрез тази платформа. Специфичните функции включват вземане на решения за преобразуване на енергия, предаване и събиране на енергийни данни, наблюдение и контрол в реално време, анализ на управлението на експлоатацията и поддръжката, визуален анализ на електроенергия/количество, дистанционно управление в реално време и др.
(2) Основни функции
Системата за съхранение на енергия EMS има много мощни основни функции, които работят заедно, за да контролират точно импулса на енергия и да осигурят стабилна и ефективна работа на системата за съхранение на енергия.
Мониторинг и събиране: Чрез сензори, разпределени в различни ключови части на системата за съхранение на енергия, като сензори за напрежение, сензори за ток, температурни сензори и т.н., работният статус на оборудването за съхранение на енергия се наблюдава изчерпателно и в реално време и богати данни Събира се информация като напрежение на батерията, ток, SOC (състояние на зареждане), температура, PCS мощност, честота, както и температура и влажност на околната среда. Тези данни са като „очите“ и „ушите“ на системата, предоставящи информация от първа ръка за последващ анализ и вземане на решения.
Анализ и оптимизация на данни: Използване на усъвършенствани техники за анализ на данни и алгоритми за извършване на задълбочено копаене и анализ на масивните събрани данни. Например, чрез анализиране на параметри като криви на зареждане и разреждане на батерията, промени във вътрешното съпротивление и т.н., може да се оцени здравословното състояние на батерията; Създайте точен модел на батерията въз основа на исторически данни и данни в реално време, за да предвидите оставащия живот и влошаване на производителността на батерията. В същото време, въз основа на резултатите от анализа, стратегията за работа на системата за съхранение на енергия се оптимизира и коригира, като например коригиране на стратегията за зареждане и разреждане, оптимизиране на ефективността на използване на енергията и т.н., за да се подобри цялостната производителност и икономическите ползи от системата за съхранение на енергия.
Енергиен диспечер и контрол: Интелигентно енергиен диспечер и контрол въз основа на търсенето на енергия в реално време, условията на натоварване на мрежата и факторите на разходите. Той може разумно да организира операциите по зареждане и разреждане на съоръженията за съхранение на енергия въз основа на фактори като прогнозиране на търсенето, ситуация с цената на електроенергията и натоварване на мрежата, постигайки ефективно използване и запазване на енергията. Например, по време на периоди на пиково натоварване в електрическата мрежа, автоматичното планиране на разреждането на оборудването за съхранение на енергия може да облекчи натиска върху електрическата мрежа; По време на периоди на ниско натоварване контролирайте зареждането на устройствата за съхранение на енергия, за да намалите разходите за електроенергия. Освен това може да се приложи прецизен контрол към устройства като инвертори за съхранение на енергия, за да се гарантира, че те работят съгласно предварително определени стратегии, постигайки прецизно разпределение и планиране на енергията.
Откриване на неизправности и защита на безопасността: С остри възможности за откриване на неизправности, той може да наблюдава състоянието на работа на системата за съхранение на енергия в реално време, своевременно да открива и диагностицира различни потенциални опасности от неизправности, като презареждане на батерията, прекомерно разреждане, прегряване, късо съединение, PCS грешки и необичайни условия на друго оборудване. След като бъде открита повреда, системата незабавно ще активира механизма за защита на сигурността и ще предприеме съответните мерки за справяне с нея, като например издаване на различни форми на предупредителни сигнали като звукови и светлинни аларми, SMS известия, APP push известия и др., за да напомня персонал за експлоатация и поддръжка, който да се справи с повредата своевременно; В същото време той автоматично ще изпълнява стратегии за защита на безопасността, като контролиране на PCS за спиране на зареждането или разреждането, прекъсване на връзките на веригата на дефектно оборудване и т.н., за да се предотврати разширяването на грешките, да се осигури безопасна и стабилна работа на система за съхранение на енергия и избягвайте инциденти, свързани с безопасността.
3 Система за съхранение на енергия EMS
(1) Енергийна система
На огромния и сложен етап от енергийната система, EMS системите за съхранение на енергия играят решаваща роля и са героите зад осигуряването на стабилна работа на електроенергийната мрежа.
Пиково бръснене и запълване на долини: С бързото развитие на социалната икономика разликата между пиковите и ниските електрически натоварвания се увеличава, което представлява огромно предизвикателство за баланса между предлагане и търсене на електрическата мрежа. Системата EMS за съхранение на енергия използва прецизни стратегии за управление, за да командва устройствата за съхранение на енергия да зареждат в големи количества по време на периоди на ниско потребление на електроенергия, съхранявайки излишната електрическа енергия; По време на периоди на пиково потребление на електроенергия, устройствата за съхранение на енергия бързо се изпращат за разреждане и осигуряват допълнителна захранваща мощност към мрежата. Това е като изграждането на „резервоар за електрическа енергия“ в електрическата мрежа, ефективно облекчаване на напрежението на електрозахранването по време на пиковите часове, изравняване на пиковия товар на електроенергия, запълване на липсата на електроенергия по време на ниски периоди, значително подобряване на надеждността и стабилността на захранването в електрическата мрежа, намалявайки риска от прекъсвания на електрозахранването, причинени от колебания в натоварването, и гарантирайки, че жителите и предприятията могат да продължат да използват стабилно електроенергия.
Честотно регулиране: Честотната стабилност на електрическата мрежа е един от ключовите показатели за нормалната работа на електроенергийната система. Когато енергийната система е подложена на внезапни промени в натоварването, повреди на оборудването за производство на електроенергия или периодични въздействия от ново производство на енергия, честотата на мрежата е склонна към колебания. Системата EMS за съхранение на енергия, със своята способност за бърза реакция и технология за прецизен контрол, може да наблюдава промените в честотата на мрежата в реално време и бързо да инструктира оборудването за съхранение на енергия да регулира мощността на зареждане и разреждане, като инжектира или абсорбира активна мощност в мрежата своевременно за поддържане на стабилността на честотата на мрежата. Тази бърза и прецизна функция за регулиране на честотата е като инсталиране на "стабилизатор" в електрическата мрежа, ефективно осигуряване на безопасна и стабилна работа на електроенергийната система, избягване на повреда на оборудването и мащабни прекъсвания на захранването, причинени от честотни аномалии, и осигуряване на солидна гаранция за надеждното захранване на електроенергийната система.
Резервно захранване: В случай на внезапни повреди или прекъсвания на електрозахранването в електрическата мрежа, EMS системата за съхранение на енергия може бързо да превключва режимите на работа, използвайки оборудване за съхранение на енергия като резервен източник на захранване, за да осигури непрекъснато и стабилно захранване за критични товари. Това несъмнено е „хапче за успокоение“ за места като болници, центрове за данни и транспортни центрове, които изискват изключително висока надеждност на захранването. Например, по време на хирургичния процес в болницата, ако има внезапно прекъсване на електрозахранването, EMS системата за съхранение на енергия може да се активира незабавно, за да се осигури нормалната работа на ключово оборудване като хирургическо оборудване и животоподдържащи системи, като се избягват заплахи за пациента безопасност на живота, причинена от прекъсване на електрозахранването; В центровете за данни EMS системите за съхранение на енергия могат да осигурят непрекъсната работа на сървърите, да предотвратят загуба на данни и да поддържат нормалната работа на предприятията. Системата EMS за съхранение на енергия, като резервен източник на енергия с бърза реакция и възможности за надеждно захранване, играе незаменима роля в критични моменти, ефективно осигурявайки нормалната дейност на обществото и безопасността на живота и имуществото на хората.
(2) Възобновяема енергия
Във вълната на процъфтяващото развитие на възобновяемата енергия, EMS системите за съхранение на енергия се превърнаха в ключов мост, свързващ възобновяемата енергия и електрическата мрежа, ефективно решавайки непостоянните и нестабилни проблеми на производството на възобновяема енергия и осигурявайки силна подкрепа за широкомащабна интеграция и ефективно използване на чиста енергия.
Плавна изходна мощност: Генерирането на електроенергия от възобновяеми енергийни източници като слънчева и вятърна енергия е силно повлияно от природните условия и има очевидна периодичност и нестабилност. Тази нестабилна характеристика на генериране на електроенергия поставя много предизвикателства пред безопасната и стабилна работа на електрическата мрежа, като колебания на напрежението, нестабилност на честотата и т.н. EMS системата за съхранение на енергия може бързо и точно да регулира процеса на зареждане и разреждане на оборудването за съхранение на енергия чрез наблюдение изходната мощност на оборудването за генериране на енергия от възобновяеми източници в реално време и комбиниране на усъвършенствани алгоритми за прогнозиране и интелигентни стратегии за управление за „пиково бръснене и спад пълнене" и гладко генериране на възобновяема енергия. Когато има излишък от енергия за производство на възобновяема енергия, EMS системата за съхранение на енергия съхранява излишната електроенергия в устройства за съхранение на енергия; Когато производството на електроенергия е недостатъчно, навременното планиране на разреждането на оборудването за съхранение на енергия може да допълни пропуска в мощността, като ефективно намали амплитудата на колебанията на производството на електроенергия, което прави изходната мощност по-стабилна и надеждна, подобрявайки качеството на енергията при генерирането на възобновяема енергия, намалявайки въздействието в електрическата мрежа и създаване на благоприятни условия за широкомащабно присъединяване на възобновяема енергия към мрежата.
Насърчаване на потреблението: Поради нестабилността на генерирането на енергия от възобновяеми източници, през определени периоди може да има излишно производство на енергия, което не може да бъде изразходвано своевременно, което води до явления като „ограничаване на вятърната енергия“ и „ограничаване на слънчевата енергия“, което води до енергия отпадъци. Системата EMS за съхранение на енергия оптимизира и планира поведението на зареждане и разреждане на оборудването за съхранение на енергия и може разумно да организира работния режим на оборудването за съхранение на енергия в различни периоди от време въз основа на търсенето на натоварване на електрическата мрежа, колебанията в цената на електроенергията и възобновяемата енергия прогнози за поколението. Той съхранява излишното електричество от възобновяема енергия и го освобождава в електрическата мрежа в подходящия момент, постигайки „пространствено-времеви трансфер“ и оптимизирана конфигурация на електричество от възобновяема енергия. Това не само ефективно подобрява степента на използване на възобновяемата енергия, намалява разхищението на енергия, но също така осигурява по-стабилно и надеждно електрозахранване за електрическата мрежа, насърчава координираното и допълващо се развитие на възобновяемата енергия и традиционната енергия, насърчава трансформацията и надграждането на енергийна структура, ускорява дела на чистата енергия в енергийната система и има положителен принос за постигане на въглероден пик и целите за въглеродна неутралност.
(3) Промишлени и търговски
В промишлените и търговски области EMS системите за съхранение на енергия се превърнаха в мощен помощник на предприятията за пестене на енергия, повишаване на ефективността и подобряване на нивата на управление на енергията, носейки значителни икономически и социални ползи за предприятията.
Peak Valley арбитраж: Много региони са въвели политики за ценообразуване на електроенергията за времето на използване, което води до значителни разлики в цените на електроенергията през различни периоди от време. Промишлените и търговските потребители обикновено имат големи електрически натоварвания и тяхното потребление на електроенергия е относително концентрирано по време на пиковите часове, което води до по-високи разходи за електроенергия. EMS системата за съхранение на енергия, чрез задълбочен анализ на политиките за ценообразуване на електроенергията и точно прогнозиране на натоварването на предприятието с електроенергия, може автоматично да контролира зареждането на оборудването за съхранение на енергия по време на периоди на ниски цени на електроенергията и да съхранява електроенергия на ниска цена; По време на пиковите цени на електроенергията устройствата за съхранение на енергия се изпращат, за да се разредят и да отговорят на част от търсенето на електроенергия на предприятията, като по този начин се постига арбитраж на разликите в цените на електроенергията в пиковата долина. Тази арбитражна стратегия за пикова долина ефективно намалява разходите за електроенергия на предприятията и подобрява техните икономически ползи. Например, след инсталиране на EMS система за съхранение на енергия, дадена фабрика намали месечните си разходи за електроенергия с 20% чрез разумни арбитражни операции в пиковата долина, значително намалявайки натиска върху оперативните разходи на предприятието и повишавайки неговата конкурентоспособност на пазара.
Управление на търсенето: Търсенето на електроенергия на едно предприятие е един от важните фактори при изчисляването на сметките за електроенергия и превишаването на договореното търсене може да доведе до високи сметки за електроенергия. Системата EMS за съхранение на енергия може да оптимизира и контролира електрическото натоварване на предприятията, като наблюдава тяхната консумация на енергия в реално време и комбинира усъвършенствани алгоритми за анализ на данни и прогнози. По време на периоди на пиково потребление на електроенергия, когато потреблението на електроенергия на компанията се доближава или надвишава договореното търсене, EMS системата за съхранение на енергия бързо планира разреждането на оборудването за съхранение на енергия, намалява част от натоварването на електроенергия и избягва плащането на високи сметки за електроенергия поради прекомерно търсене; В същото време, по време на периоди на ниско потребление на електроенергия, е необходимо да се организира разумно зареждане на оборудването за съхранение на енергия, да се попълнят енергийните резерви и да се подготви за следващото пиково потребление. Чрез тази прецизна стратегия за управление на търсенето предприятията могат ефективно да контролират търсенето на електроенергия, да намалят разходите за електроенергия, да подобрят ефективността на използване на енергията и да постигнат по-прецизно управление на енергията.
Аварийно резервно захранване: За промишлени и търговски предприятия внезапните прекъсвания на електрозахранването могат да доведат до сериозни последици като прекъсване на производството, повреда на оборудването и възпрепятстване на търговски дейности, причинявайки огромни икономически загуби за предприятието. Системата EMS за съхранение на енергия има пълна функция за аварийно резервно захранване. Когато електрическата мрежа се повреди и загуби захранване, тя може автоматично да превключи в режим на аварийно захранване в миг, използвайки оборудване за съхранение на енергия, за да осигури непрекъсната и стабилна захранваща поддръжка за ключово оборудване и производствени процеси на предприятието, като гарантира, че основното производство и оперативните дейности на предприятието могат да продължат и да се намалят икономическите загуби и производствената стагнация, причинени от прекъсване на захранването. Например в някои компании за производство на електроника прекъсванията на електрозахранването могат да доведат до бракуване на електронни продукти, които се обработват на производствената линия. Функцията за аварийно архивиране на EMS системата за съхранение на енергия може ефективно да избегне тази ситуация, като гарантира непрекъснатостта на производството и качеството на продукта на предприятието и осигурява надеждна гаранция за захранване за стабилното развитие на предприятието.
4 Разработване на EMS система за съхранение на енергия
(1) Поглеждайки назад към технологичния прогрес, историята на развитието на EMS системата за съхранение на енергия беше фокусирана главно върху просто събиране на данни и мониторинг. По-късно тя се разви в интелигентна мрежа EMS с мрежов анализ в реално време, оптимизация, съвместен контрол и други функции. Сега той се е превърнал в съвместна интелигентна EMS мрежа за натоварване на източника, която може да интегрира и използва различни разпределени ресурси. Понастоящем неговите технологични пробиви се отразяват главно в интегрираното приложение на интелигентни алгоритми, които могат да оптимизират стратегиите за зареждане и разреждане на устройствата за съхранение на енергия въз основа на различни фактори. В същото време визуализацията на системата и удобният за потребителя интерфейс непрекъснато се подобряват, осигурявайки графични интерфейси и инструменти за визуализация за улесняване на работата на потребителя. В бъдеще системата ще продължи да задълбочава своята интелигентност и да се интегрира по-тясно с други системи. Например, той ще постигне по-ефективно управление и контрол на устройствата за съхранение на енергия чрез технологии като Интернет на нещата, големи данни и облачни изчисления, както и дълбока интеграция с нововъзникващи концепции като виртуални електроцентрали.
(2) Пазарната концентрация на EMS системи за съхранение на енергия е сравнително висока, като повечето масови производители са традиционни производители на вторично оборудване в енергетиката, като Nanrui Jibao, Sifang, Xuji и др. Някои интегрирани производители и независими производители от трети страни също заемат определен пазарен дял. Всяко от тези големи предприятия има предимства в технологичните изследвания и разработки, качеството на продуктите, пазарния дял и други аспекти. Например Changyuan Shenrui има очевидна технологична сила и пазарни предимства в интегрирането на системи за съхранение на енергия, EMS и други области, а обемът на достъп до една станция на системата за управление на енергия EMS продължава да достига нови върхове; Като EMS предприятие за съхранение на енергия на трета страна, софтуерната платформа на Yantai Delian може да бъде гъвкаво конфигурирана и приложена към множество мащабни проекти за съхранение на енергия. С развитието на пазара конкуренцията между предприятията ще стане по-интензивна и също така ще насърчи всички страни да засилят сътрудничеството, съвместно да насърчават технологичните иновации и развитието на индустрията, като съвместни изследвания и разработки между предприятия нагоре и надолу по веригата, сътрудничество за системна интеграция между различни производители и др., за да се постигнат допълнителни предимства и да се подобри конкурентоспособността и пазарния дял на цялата индустрия.
5 Бъдещи перспективи на EMS система за съхранение на енергия
Значението на EMS системата за съхранение на енергия като ключова технология в областта на съхранението на енергия е очевидно. Той е като герой зад кулисите, безшумно защитаващ стабилната и ефективна работа на енергийната система, с обширни и важни приложения в областта на енергийните системи, възобновяемата енергия, както и в индустриалния и търговския сектор. С непрекъснатия напредък на технологиите EMS системите за съхранение на енергия непрекъснато се надграждат и подобряват, демонстрирайки огромни перспективи за приложение.
В бъдеще EMS системите за съхранение на енергия ще се развиват към по-голяма интелигентност, интеграция и стандартизация. От една страна, с помощта на авангардни технологии като Интернет на нещата, големи данни и изкуствен интелект, системата ще има по-силни възможности за анализ на данни и вземане на решения, позволявайки прецизно управление и прецизен контрол на устройствата за съхранение на енергия , като допълнително подобрява ефективността на използване на енергията и производителността на системата. От друга страна, нейната дълбока интеграция с нововъзникващи индустрии като виртуални електроцентрали ще осигури по-силна подкрепа за гъвкавостта и надеждността на енергийните системи, разширявайки границите на приложение и пазарното пространство на EMS системите за съхранение на енергия.
По отношение на пазарната структура, въпреки че настоящата пазарна концентрация е сравнително висока, с развитието на индустрията конкуренцията ще става все по-ожесточена, което също ще насърчи предприятията да засилят сътрудничеството, да формират допълнителни предимства и съвместно да насърчават иновациите за съхранение на енергия EMS системна технология и напредъка на индустрията.
EMS системите за съхранение на енергия играят решаваща роля в енергийния преход и устойчивото развитие, с огромен потенциал за бъдещ растеж.