1 EMS sistem za shranjevanje energije
V današnji dobi transformacije energije je tehnologija shranjevanja energije postala ključna sila, ki poganja energetski prehod. Med številnimi komponentami sistemov za shranjevanje energije je sistem upravljanja z energijo (EMS) kot »super butler«, ki tiho nadzoruje delovanje celotnega sistema za shranjevanje energije in zagotavlja njegovo varno, učinkovito in stabilno delovanje.
Morda vas zanima, kako ta sistem EMS za shranjevanje energije izvaja svojo "čarovnijo"? Preprosto povedano, v glavnem dosega učinkovito rabo energije in inteligentno upravljanje s spremljanjem v realnem času, natančnim nadzorom in optimiziranim razporejanjem naprav za shranjevanje energije. Od zbiranja napetosti, toka, temperature in drugih podatkov o baterijah za shranjevanje energije do urejanja časa polnjenja in praznjenja ter moči opreme za shranjevanje energije razumno glede na povpraševanje električnega omrežja in nihanja cen električne energije do zagotavljanja varnega in stabilnega delovanja sistema za shranjevanje energije vsake povezave ni mogoče ločiti od skrbnega načrtovanja in natančne izvedbe sistema za shranjevanje energije EMS.
2 Kako deluje sistem EMS?
(1) Sestava sistema
Arhitektura sistema EMS za shranjevanje energije je kot sofisticirana zgradba, kjer ima vsako nadstropje nepogrešljivo vlogo pri podpiranju učinkovitega delovanja celotnega sistema.
Plast opreme: To je temeljni podporni del celotnega sistema, ki se v glavnem opira na opremo za pridobivanje in pretvorbo energije, kot sta PCS (pretvornik za shranjevanje energije) in BMS (sistem za upravljanje baterije). PCS je odgovoren za pretvorbo in nadzor električne energije ter zagotavlja, da se baterijski paket za shranjevanje energije lahko varno in učinkovito polni in prazni; BMS je kot zvesti varuh, ki vedno skrbi za zdravje baterije, natančno meri in spremlja ključne parametre, kot so napetost, tok, temperatura itd., Da prepreči prekomerno polnjenje, prekomerno praznjenje in podaljša življenjsko dobo baterije.
Komunikacijska plast: opravlja pomembno nalogo prenosa informacij, vključno s ključnimi elementi, kot so povezave, protokoli in prenos. Je kot "živčni sistem" sistema, ki zagotavlja, da se podatki, ki jih zbira plast naprave, lahko natančno in hitro prenesejo v informacijsko plast, hkrati pa pravočasno izdaja nadzorna navodila iz informacijske plasti v plast naprave, kar zagotavlja nemoteno in neoviran pretok informacij po celotnem sistemu.
Informacijska plast: v glavnem sestavljena iz vmesne programske opreme za predpomnjenje, baze podatkov, strežnika itd. Med njimi je sistem baz podatkov kot ogromno "podatkovno skladišče", ki je odgovorno za obdelavo in shranjevanje ogromnih količin podatkov, ne le za beleženje podatkov v realnem času, ampak tudi shranjevanje pomembnih zgodovinskih podatkov, zagotavljanje trdne podlage za kasnejše analize podatkov in poizvedbe.
Aplikacijska plast: To je vmesnik za neposredno interakcijo med sistemom in vodstvenim osebjem, običajno v obliki aplikacij, spleta itd. Zagotavlja vizualno spremljanje in operacijsko platformo za vodstveno osebje, ki jim omogoča intuitivno razumevanje stanja delovanja sistem za shranjevanje energije ter na daljavo nadzorovati in upravljati sistem prek te platforme. Posebne funkcije vključujejo sprejemanje odločitev o pretvorbi energije, prenos in zbiranje podatkov o energiji, spremljanje in nadzor v realnem času, analizo upravljanja delovanja in vzdrževanja, vizualno analizo električne energije/količine, oddaljeni nadzor v realnem času itd.
(2) Osnovne funkcije
Sistem EMS za shranjevanje energije ima veliko močnih osnovnih funkcij, ki delujejo skupaj za natančen nadzor pulza energije in zagotavljajo stabilno in učinkovito delovanje sistema za shranjevanje energije.
Spremljanje in zbiranje: Prek senzorjev, porazdeljenih v različnih ključnih delih sistema za shranjevanje energije, kot so napetostni senzorji, tokovni senzorji, temperaturni senzorji itd., se celovito in v realnem času spremlja stanje delovanja opreme za shranjevanje energije ter bogati podatki zbirajo se podatki, kot so napetost baterije, tok, SOC (stanje napolnjenosti), temperatura, moč PCS, frekvenca ter temperatura in vlažnost okolja. Ti podatki so kot "oči" in "ušesa" sistema, ki zagotavljajo informacije iz prve roke za kasnejšo analizo in sprejemanje odločitev.
Analiza in optimizacija podatkov: uporaba naprednih tehnik in algoritmov za analizo podatkov za izvajanje poglobljenega rudarjenja in analize ogromne količine zbranih podatkov. Na primer, z analizo parametrov, kot so krivulje polnjenja in praznjenja baterije, spremembe notranjega upora itd., je mogoče oceniti zdravstveno stanje baterije; Vzpostavite točen model baterije na podlagi zgodovinskih podatkov in podatkov v realnem času, da napoveste preostalo življenjsko dobo in poslabšanje delovanja baterije. Hkrati se na podlagi rezultatov analize optimizira in prilagodi strategija delovanja sistema za shranjevanje energije, kot je prilagoditev strategije polnjenja in praznjenja, optimizacija učinkovitosti izrabe energije itd., da se izboljša splošno delovanje in gospodarske koristi sistem za shranjevanje energije.
Dispečiranje in nadzor energije: Inteligentno dispečiranje in nadzor energije na podlagi povpraševanja po energiji v realnem času, pogojev obremenitve omrežja in stroškovnih dejavnikov. Lahko razumno uredi postopke polnjenja in praznjenja objektov za shranjevanje energije na podlagi dejavnikov, kot so napovedovanje povpraševanja, stanje cen električne energije in obremenitev omrežja, ter tako doseže učinkovito uporabo in ohranjanje energije. Na primer, v obdobjih največje obremenitve v električnem omrežju lahko samodejno načrtovanje praznjenja opreme za shranjevanje energije zmanjša pritisk na električno omrežje; V obdobjih nizke obremenitve nadzorujte polnjenje naprav za shranjevanje energije, da zmanjšate stroške električne energije. Poleg tega se lahko natančen nadzor uporabi za naprave, kot so pretvorniki za shranjevanje energije, da se zagotovi, da delujejo v skladu z vnaprej določenimi strategijami, s čimer se doseže natančno dodeljevanje in razporejanje energije.
Zaznavanje napak in varnostna zaščita: Z ostrimi zmožnostmi zaznavanja napak lahko spremlja stanje delovanja sistema za shranjevanje energije v realnem času, pravočasno zazna in diagnosticira različne možne nevarnosti napak, kot so prekomerno polnjenje akumulatorja, prekomerno praznjenje, pregrevanje, kratek stik, napake PCS , in nenormalne razmere druge opreme. Ko bo zaznana napaka, bo sistem takoj aktiviral varnostni zaščitni mehanizem in sprejel ustrezne ukrepe za njeno obravnavo, kot je izdajanje različnih oblik opozorilnih signalov, kot so zvočni in svetlobni alarmi, obvestila SMS, potisna obvestila APP itd. operativno in vzdrževalno osebje za pravočasno odpravo napake; Hkrati bo samodejno izvajal varnostne zaščitne strategije, kot je krmiljenje PCS za ustavitev polnjenja ali praznjenja, prekinitev povezav okvarjene opreme itd., da se prepreči širjenje napak, zagotovi varno in stabilno delovanje sistem za shranjevanje energije in preprečite varnostne nesreče.
3 Funkcija sistema EMS za shranjevanje energije
(1) Napajalni sistem
Na obsežni in zapleteni stopnji elektroenergetskega sistema imajo sistemi EMS za shranjevanje energije ključno vlogo in so glavni v ozadju zagotavljanja stabilnega delovanja elektroenergetskega omrežja.
Peak shaving in valley filling: S hitrim razvojem socialne ekonomije se razkorak med koničnimi in nizkimi električnimi obremenitvami povečuje, kar predstavlja velik izziv za ravnovesje med ponudbo in povpraševanjem v elektroenergetskem omrežju. Sistem EMS za shranjevanje energije uporablja natančne nadzorne strategije za ukaz napravam za shranjevanje energije, da se med obdobji nizke porabe električne energije polnijo v velikih količinah in shranjujejo presežek električne energije; V obdobjih največje porabe električne energije se naprave za shranjevanje energije hitro izpraznijo in omrežju zagotovijo dodatno napajanje. To je kot izgradnja "rezervoarja električne energije" v električnem omrežju, ki učinkovito razbremeni pritisk oskrbe z električno energijo v konicah, izravna konično obremenitev električne energije, zapolni vrzel električne energije v nizkih obdobjih, močno izboljša zanesljivost in stabilnost oskrbe z električno energijo v električnega omrežja, s čimer se zmanjša tveganje izpadov električne energije zaradi nihanj obremenitve in zagotovi, da lahko prebivalci in podjetja še naprej stabilno uporabljajo električno energijo.
Frekvenčna regulacija: Frekvenčna stabilnost elektroenergetskega omrežja je eden ključnih pokazateljev za normalno delovanje EES. Ko je elektroenergetski sistem izpostavljen nenadnim spremembam obremenitve, okvaram opreme za proizvodnjo električne energije ali občasnim vplivom nove proizvodnje energije, je frekvenca omrežja nagnjena k nihanjem. Sistem EMS za shranjevanje energije s svojo sposobnostjo hitrega odziva in tehnologijo natančnega nadzora lahko spremlja spremembe v frekvenci omrežja v realnem času in hitro ukaže opremi za shranjevanje energije, da prilagodi moč polnjenja in praznjenja ter pravočasno vnaša ali absorbira aktivno moč v omrežje. ohraniti stabilnost frekvence omrežja. Ta hitra in natančna funkcija regulacije frekvence je kot namestitev "stabilizatorja" na električno omrežje, ki učinkovito zagotavlja varno in stabilno delovanje elektroenergetskega sistema, preprečuje poškodbe opreme in obsežne izpade električne energije zaradi frekvenčnih anomalij ter zagotavlja trdno garancijo za zanesljivo napajanje elektroenergetskega sistema.
Rezervno napajanje: V primeru nenadnih okvar ali izpadov električne energije v električnem omrežju lahko sistem EMS za shranjevanje energije hitro preklaplja med načini delovanja, pri čemer uporablja opremo za shranjevanje energije kot rezervni vir napajanja za zagotavljanje neprekinjenega in stabilnega napajanja kritičnih obremenitev. To je nedvomno "pomiritvena tabletka" za mesta, kot so bolnišnice, podatkovni centri in transportna vozlišča, ki zahtevajo izjemno visoko zanesljivost napajanja. Če na primer med kirurškim postopkom v bolnišnici pride do nenadnega izpada električne energije, se lahko takoj aktivira sistem EMS za shranjevanje energije, da se zagotovi normalno delovanje ključne opreme, kot so kirurška oprema in sistemi za vzdrževanje življenja, s čimer se izognete grožnjam pacientovemu življenjska varnost zaradi izpadov električne energije; V podatkovnih centrih lahko sistemi EMS za shranjevanje energije zagotovijo neprekinjeno delovanje strežnikov, preprečijo izgubo podatkov in vzdržujejo normalno delovanje podjetij. Sistem hranilnika energije EMS ima kot rezervni vir energije s hitro odzivnostjo in zmožnostjo zanesljivega napajanja v kritičnih trenutkih nenadomestljivo vlogo, saj učinkovito zagotavlja normalno delovanje družbe ter varnost življenj in premoženja ljudi.
(2) Obnovljiva energija
V valu cvetočega razvoja obnovljive energije so sistemi EMS za shranjevanje energije postali ključni most, ki povezuje obnovljivo energijo in električno omrežje, učinkovito rešuje občasne in nestabilne težave pri proizvodnji obnovljive energije ter zagotavlja močno podporo za obsežno integracijo in učinkovita uporaba čiste energije.
Nemotena izhodna moč: Na proizvodnjo električne energije iz obnovljivih virov energije, kot sta sončna in vetrna energija, močno vplivajo naravni pogoji in je očitna prekinitev in nestanovitnost. Ta nestabilna lastnost proizvodnje električne energije predstavlja številne izzive za varno in stabilno delovanje električnega omrežja, kot so nihanja napetosti, nestabilnost frekvence itd. Sistem EMS za shranjevanje energije lahko hitro in natančno prilagodi postopek polnjenja in praznjenja opreme za shranjevanje energije s spremljanjem izhodno moč opreme za proizvodnjo energije iz obnovljivih virov v realnem času ter združevanje naprednih algoritmov napovedovanja in inteligentnih nadzornih strategij za "britje vrhov in nizko polnjenje" in nemoteno pridobivanje energije iz obnovljivih virov. Ko pride do presežka električne energije za proizvodnjo energije iz obnovljivih virov, sistem za shranjevanje energije EMS shrani presežek električne energije v naprave za shranjevanje energije; Ko je proizvodnja električne energije nezadostna, lahko pravočasno načrtovanje praznjenja opreme za shranjevanje energije dopolni vrzel v moči, učinkovito zmanjša amplitudo nihanja proizvodnje električne energije, naredi izhodno moč bolj stabilno in zanesljivo, izboljša kakovost električne energije pri proizvodnji obnovljive energije, zmanjša vpliv na elektroenergetsko omrežje ter ustvarjanje ugodnih pogojev za obsežno omrežno priključitev obnovljivih virov energije.
Spodbujanje porabe: zaradi nestabilnosti proizvodnje obnovljive energije lahko v določenih obdobjih pride do presežka električne energije, ki je ni mogoče pravočasno porabiti, kar vodi do pojavov, kot sta "zmanjšanje vetrne energije" in "zmanjšanje sončne energije", kar ima za posledico odpadki. Sistem EMS za shranjevanje energije optimizira in načrtuje obnašanje polnjenja in praznjenja opreme za shranjevanje energije in lahko razumno uredi način delovanja opreme za shranjevanje energije v različnih časovnih obdobjih glede na obremenitev električnega omrežja, nihanja cen električne energije in obnovljivo energijo generacijske napovedi. Shranjuje odvečno električno energijo iz obnovljivih virov in jo ob ustreznem času oddaja v električno omrežje, s čimer doseže »prostorsko-časovni prenos« in optimizirano konfiguracijo električne energije iz obnovljivih virov. S tem se ne le učinkovito izboljšuje stopnja izkoriščenosti obnovljive energije, zmanjšuje potrat energije, temveč se zagotavlja stabilnejša in zanesljivejša oskrba z električno energijo za električno omrežje, spodbuja usklajen in komplementaren razvoj obnovljive energije in tradicionalne energije, spodbuja preoblikovanje in nadgradnjo energijsko strukturo, pospešuje delež čiste energije v energetskem sistemu in pozitivno prispeva k doseganju ciljev ogljičnega vrha in ogljične nevtralnosti.
(3) Industrijski in komercialni
Na industrijskem in komercialnem področju so sistemi EMS za shranjevanje energije postali močan pomočnik podjetjem pri varčevanju z energijo, povečanju učinkovitosti in izboljšanju ravni upravljanja z energijo, kar podjetjem prinaša pomembne gospodarske in družbene koristi.
Peak valley arbitraža: številne regije so uvedle politike določanja cen električne energije glede na čas uporabe, kar je povzročilo znatne razlike v cenah električne energije v različnih časovnih obdobjih. Industrijski in komercialni uporabniki imajo običajno visoke obremenitve z električno energijo, njihova poraba električne energije pa je relativno koncentrirana v konicah, kar ima za posledico višje stroške električne energije. Sistem EMS za shranjevanje energije lahko s poglobljeno analizo politik oblikovanja cen električne energije in natančne napovedi obremenitve podjetja z električno energijo samodejno nadzoruje polnjenje opreme za shranjevanje energije v obdobjih nizkih cen električne energije in shrani poceni elektriko; Med najvišjimi cenami električne energije se naprave za shranjevanje energije razpošiljajo, da se izpraznijo in zadovoljijo del povpraševanja podjetij po električni energiji, s čimer se doseže arbitraža o razlikah v cenah električne energije v najvišjih cenah. Ta arbitražna strategija peak valley učinkovito zmanjša stroške električne energije podjetij in izboljša njihove gospodarske koristi. Na primer, po namestitvi sistema EMS za shranjevanje energije je določena tovarna zmanjšala svoje mesečne stroške električne energije za 20 % z razumnimi arbitražnimi operacijami v dolini konic, kar je močno zmanjšalo pritisk operativnih stroškov podjetja in povečalo njegovo konkurenčnost na trgu.
Upravljanje povpraševanja: povpraševanje po električni energiji v podjetju je eden od pomembnih dejavnikov pri izračunu računov za elektriko in preseganje pogodbenega povpraševanja lahko privede do visokih računov za povpraševanje po elektriki. Sistem EMS za shranjevanje energije lahko optimizira in nadzoruje obremenitev podjetij z električno energijo s spremljanjem njihove porabe energije v realnem času in združevanjem naprednih algoritmov za analizo podatkov in napovedovanje. V obdobjih največje porabe električne energije, ko se poraba električne energije podjetja približa ali preseže pogodbeno povpraševanje, sistem za shranjevanje energije EMS hitro razporedi izpraznitev opreme za shranjevanje energije, zmanjša del električne obremenitve in se izogne temu, da bi podjetje zaradi pretiranega plačila visokih računov za elektriko povpraševanje; Hkrati je treba v obdobjih nizke porabe električne energije smiselno urediti polnjenje hranilnikov energije, obnoviti zaloge energije in se pripraviti na naslednjo konico porabe. S to natančno strategijo upravljanja povpraševanja lahko podjetja učinkovito nadzirajo povpraševanje po električni energiji, zmanjšajo stroške električne energije, izboljšajo učinkovitost rabe energije in dosežejo bolj izpopolnjeno upravljanje energije.
Rezervno napajanje v sili: Za industrijska in komercialna podjetja lahko nenadni izpadi električne energije povzročijo resne posledice, kot so prekinitev proizvodnje, poškodbe opreme in oviranje komercialnih dejavnosti, kar povzroči velike gospodarske izgube podjetju. Sistem EMS za shranjevanje energije ima popolno funkcijo rezervnega napajanja v sili. Ko električno omrežje odpove in izgubi moč, lahko v trenutku samodejno preklopi v način zasilnega napajanja z uporabo opreme za shranjevanje energije za zagotavljanje stalne in stabilne električne podpore za ključno opremo in proizvodne procese podjetja, s čimer zagotovi, da osnovna proizvodnja in dejavnosti podjetja se lahko nadaljujejo in zmanjšajo gospodarske izgube in stagnacijo proizvodnje, ki jo povzročajo izpadi električne energije. Na primer, v nekaterih podjetjih za proizvodnjo elektronike lahko izpad električne energije povzroči razrez elektronskih izdelkov, ki se obdelujejo na proizvodni liniji. Vendar pa se lahko funkcija varnostnega kopiranja v sili sistema EMS za shranjevanje energije učinkovito izogne tej situaciji, zagotovi neprekinjeno proizvodnjo in kakovost izdelkov podjetja ter zagotovi zanesljivo garancijo za napajanje za stabilen razvoj podjetja.
4 Razvoj EMS sistema za shranjevanje energije
(1) Če pogledamo nazaj na tehnološki napredek, je bila zgodovina razvoja sistema EMS za shranjevanje energije osredotočena predvsem na preprosto zbiranje podatkov in spremljanje. Kasneje se je razvil v pametno omrežje EMS z analizo omrežja v realnem času, optimizacijo, sodelovalnim nadzorom in drugimi funkcijami. Zdaj je postalo sodelujoče pametno omrežje EMS za obremenitev izvornega omrežja, ki lahko integrira in uporablja različne porazdeljene vire. Trenutno se njeni tehnološki preboji odražajo predvsem v integrirani uporabi inteligentnih algoritmov, ki lahko na podlagi različnih dejavnikov optimizirajo strategije polnjenja in praznjenja naprav za shranjevanje energije. Hkrati se sistemska vizualizacija in uporabniku prijazen vmesnik nenehno izboljšujeta, saj zagotavljata grafične vmesnike in orodja za vizualizacijo, ki uporabniku olajšajo delovanje. V prihodnosti bo sistem še poglabljal svojo inteligenco in se tesneje povezoval z drugimi sistemi. Dosegel bo na primer učinkovitejše upravljanje in nadzor naprav za shranjevanje energije s tehnologijami, kot so internet stvari, veliki podatki in računalništvo v oblaku, kot tudi globoko integracijo z nastajajočimi koncepti, kot so virtualne elektrarne.
(2) Tržna koncentracija sistemov EMS za shranjevanje energije je razmeroma visoka, pri čemer je večina običajnih proizvajalcev tradicionalnih proizvajalcev sekundarne opreme v energetski industriji, kot so Nanrui Jibao, Sifang, Xuji itd. Tudi nekateri integrirani proizvajalci in neodvisni proizvajalci tretjih oseb zasedajo določen tržni delež. Vsako od teh večjih podjetij ima prednosti pri tehnoloških raziskavah in razvoju, kakovosti izdelkov, tržnem deležu in drugih vidikih. Na primer, Changyuan Shenrui ima očitno tehnološko moč in tržne prednosti pri integraciji sistema za shranjevanje energije, EMS in drugih področjih, njegov sistem za upravljanje energije EMS pa obseg dostopa do ene postaje še naprej dosega nove vrhove; Kot podjetje EMS za shranjevanje energije tretje osebe je programsko platformo Yantai Delian mogoče prilagodljivo konfigurirati in uporabiti za več obsežnih projektov shranjevanja energije. Z razvojem trga bo konkurenca med podjetji postala intenzivnejša, prav tako pa bo vse strani spodbudila h krepitvi sodelovanja, skupnemu spodbujanju tehnoloških inovacij in razvoja industrije, kot so skupne raziskave in razvoj med podjetji na zgornjem in spodnjem delu verige, sodelovanje med sistemsko integracijo različnih proizvajalcev itd., da bi dosegli komplementarne prednosti ter povečali konkurenčnost in tržni delež celotne industrije.
5 Prihodnji obeti sistema EMS za shranjevanje energije
Pomen sistema EMS za shranjevanje energije kot ključne tehnologije na področju shranjevanja energije je samoumeven. Je kot junak v zakulisju, ki tiho varuje stabilno in učinkovito delovanje energetskega sistema z obsežnimi in pomembnimi aplikacijami na področjih elektroenergetskih sistemov, obnovljivih virov energije, pa tudi v industrijskem in komercialnem sektorju. Z nenehnim napredkom tehnologije se sistemi EMS za shranjevanje energije nenehno nadgrajujejo in izboljšujejo, kar kaže na ogromne možnosti uporabe.
V prihodnosti se bodo sistemi EMS za shranjevanje energije razvijali v smeri večje inteligence, integracije in standardizacije. Po eni strani bo sistem s pomočjo najsodobnejših tehnologij, kot so internet stvari, veliki podatki in umetna inteligenca, imel močnejšo analizo podatkov in zmogljivosti odločanja, kar bo omogočilo rafinirano upravljanje in natančen nadzor naprav za shranjevanje energije. , kar dodatno izboljša učinkovitost izrabe energije in delovanje sistema. Po drugi strani pa bo njegova globoka integracija z nastajajočimi industrijami, kot so virtualne elektrarne, zagotovila močnejšo podporo za prožnost in zanesljivost energetskih sistemov, razširila meje uporabe in tržni prostor sistemov EMS za shranjevanje energije.
Kar zadeva strukturo trga, čeprav je trenutna tržna koncentracija razmeroma visoka, bo z razvojem industrije konkurenca postala vse hujša, kar bo spodbudilo tudi podjetja, da okrepijo sodelovanje, oblikujejo dopolnilne prednosti in skupaj spodbujajo inovacije shranjevanja energije EMS. sistemske tehnologije in napredka industrije.
Sistemi EMS za shranjevanje energije igrajo ključno vlogo pri energetskem prehodu in trajnostnem razvoju z ogromnim potencialom za prihodnjo rast.