Energiavarastointijärjestelmistä (ESS) on tulossa yhä tärkeämpiä uusiutuvan energian maailmanlaajuisessa käyttöönotossa. Tehokkaiden ja kestävien energiaratkaisujen kysynnän kasvaessa on ratkaisevan tärkeää ymmärtää, miten näitä järjestelmiä voidaan hallita tehokkaasti.
Tässä blogikirjoituksessa kerrotaan:
- Miten energianhallinta toimii ESS:ssä
- Akunhallintajärjestelmien (BMS), akkujen energiavarastojärjestelmien (BESS) ohjainten ja energianhallintajärjestelmien (EMS) toiminnalliset erot.
- Tärkeimmät nykyisin käytetyt energiavarastointitekniikat
- Parhaat käytännöt suorituskyvyn, turvallisuuden ja pitkäikäisyyden varmistamiseksi.
Lue lisää: BESS on tullut jäädäkseen energiamarkkinoille
Energianhallinnan ymmärtäminen:
Mitä se tarkoittaa
Energianhallinnalla tarkoitetaan energian seurantaa, ohjausta ja säästämistä järjestelmässä. Tehokas hallinta auttaa varmistamaan:
- Tehokas lataus ja purku
- akun käyttöiän pidentäminen optimaalisten käyttöolosuhteiden avulla
- Järjestelmän tasainen suorituskyky
- verkon vaatimusten noudattaminen
- Parempi turvallisuus ja pienempi vikariski
- alhaisemmat käyttökustannukset ja parempi tulopotentiaali
Energianhallinnassa on pohjimmiltaan kyse sen varmistamisesta, että energiaa varastoidaan ja luovutetaan oikeaan aikaan ja oikealla tavalla, jotta saadaan mahdollisimman suuri arvo.
BMS vs. BESS Controller vs. EMS: Mitä toimintoja ESS-järjestelmän ohjausohjelmisto hoitaa?
Akunhallintajärjestelmä (BMS)
BMS on olennainen osa akkujen turvallista ja tehokasta toimintaa ESS-järjestelmässä. BMS:n ensisijaisia toimintoja ovat mm:
-
Valvonta: Akkukennojen ja -moduulien jännitteen, virran ja lämpötilan jatkuva mittaaminen.
-
Tasapainotus: Varmistetaan, että kaikki kennot ladataan tasaisesti akun käyttöiän pidentämiseksi ja suorituskyvyn parantamiseksi.
-
Suojaus: Estetään sellaiset olosuhteet kuin ylilataus, ylipurkaus, ylivirta, oikosulku ja ylikuumeneminen, jotka kaikki voivat vahingoittaa akkua.
-
Tietojen kirjaaminen:Suorituskykymittareiden tallentaminenanalysointia ja huoltoa varten.
BESS-ohjain (paikallinen EMS)
BESS-ohjain, jota kutsutaan myös paikalliseksi EMS-järjestelmäksi, toimii keskuskeskuksena, joka koordinoi BMS-järjestelmän, tehonmuuntojärjestelmän (PCS) ja osajärjestelmien välistä toimintaa ja tarjoaa käyttäjäystävällisen käyttöliittymän ESS-järjestelmän valvontaan ja ohjaukseen.
BESS-ohjaimen tehtäviin kuuluvat seuraavat:
-
Ohjaus ja koordinointi: Hallitsee ja koordinoi kaikkien BESS:n yksittäisten komponenttien, kuten akkumoduulien, invertterien ja muiden lisälaitteiden toimintaa.
-
Verkon vaatimustenmukaisuus: Varmistaa, että ESS toimii sähköverkon sääntelyvaatimusten ja standardien mukaisesti.
-
Käyttöliittymä: Mahdollistaa operaattoreille koko energiavarastojärjestelmän, käyttöolosuhteiden, suorituskyvyn, akkujen olosuhteiden, kuten lämpötilan, kennojännitteen, lataustilan (SOC), terveydentilan (SOH) ja muiden seikkojen seurannan.
-
Tietojen analysointi: Tarjoaa työkaluja järjestelmän toimintamallien ja suorituskyvyn analysoimiseksi.
-
Hälytykset ja ilmoitukset: Ilmoitetaan käyttäjille mahdollisista ongelmista tai huoltotarpeista.
-
Raportointi: Tuottaa yksityiskohtaisia raportteja järjestelmän suorituskyvystä, huoltotoimista ja toiminnan tehokkuudesta.
-
Etäkäyttö: Mahdollistaa järjestelmän hallinnan ja seurannan etäkäytöstä ja tarjoaa liitännän ulkoisiin energianhallintajärjestelmiin (EMS).
Vankka BESS-ohjain on ratkaisevan tärkeä järjestelmän turvallisen, ennustettavan ja tehokkaan toiminnan varmistamiseksi, erityisesti suuremmissa monihylly- tai konttijärjestelmissä.
Tutustu: BESS (akkujen energiavarastointijärjestelmä)
Energianhallintajärjestelmä (EMS)
Energianhallintajärjestelmän (EMS) tehtävänä on optimoida ESS:n toiminta ja taloudellinen suorituskyky sekä valvoa koko energiajärjestelmää, johon voi kuulua useita energialähteitä ja varastointilaitteita.
Sen keskeisiä toimintoja ovat:
-
Tulojen optimointi: Maksimoi tulot osallistumalla erilaisiin oheispalveluihin, ohjeistamalla BESS-ohjainta lataamaan ja purkamaan syklejä optimaalisimman käyttötilanteen mukaan.
-
Ennustaminen: Energian tuotanto- ja kulutusmallien ennustaminen energiankäytön optimoimiseksi.
-
Integrointi: Eri energialähteiden (esim. aurinko- ja tuulienergia) ja varastointijärjestelmien välinen koordinointi.
Mitä energiavarastointi on?
Energiavarastoinnilla tarkoitetaan kerralla tuotetun energian talteenottoa myöhempää käyttöä varten. Tämä prosessi auttaa tasapainottamaan kysyntää ja tarjontaa, vakauttamaan verkkoa ja parantamaan energiajärjestelmien tehokkuutta ja luotettavuutta. Energian varastointi voidaan luokitella useisiin eri tyyppeihin käytetyn teknologian perusteella:
Mekaaninen energiavarastointi
-
Pumpattu vesivoimavarasto: Käytetään painovoimapotentiaalienergiaa siirtämällä vettä eri korkeuksilla sijaitsevien säiliöiden välillä.
-
Vauhtipyörät: Varastoi energiaa pyörimisliike-energiana, joka voidaan vapauttaa nopeasti.
-
Paineilman energian varastointi (CAES): Varastoi energiaa puristamalla ilmaa, joka sitten vapautetaan sähkön tuottamiseksi.
Lämpöenergian varastointi
-
Lämmön ja kylmän varastointi: Käytetään materiaaleja, kuten sulaa suolaa, betonia tai jopa lunta, lämpöenergian varastointiin, jotta sitä voidaan käyttää myöhemmin lämmitys- tai jäähdytyssovelluksissa.
Kemiallinen energiavarastointi
-
Kaasumaiset polttoaineet: Sisältää vedyn, biokaasun ja metaanin, jotka voidaan varastoida ja muuntaa takaisin energiaksi.
-
Kiinteät polttoaineet: Sisältää hiilen, puun ja pelletit, jotka ovat perinteisiä kemiallisen energiavarastoinnin muotoja.
-
Nestemäiset polttoaineet: Sisältää öljyjohdannaiset, kuten diesel ja bensiini, sekä synteettiset polttoaineet, kuten petroli.
Sähkökemiallinen energian varastointi
- Galvaaniset kennot (akut): Koostuvat kahdesta elektrodista (anodi ja katodi), joita ympäröi elektrolyytti ja jotka on erotettu toisistaan erottimella. Akut ovat yleisin sähkökemiallisten energiavarastojen muoto, ja niitä käytetään pienistä elektroniikkalaitteista laajamittaisiin sähköverkon varastointijärjestelmiin.
Lue lisää: Energiavarastointijärjestelmät
Päätelmät
Energianhallinta on kriittinen tekijä energiavarastojärjestelmissä, sillä se varmistaa niiden tehokkaan, luotettavan ja kestävän toiminnan. Ymmärtämällä BMS:n, BESS-ohjaimen ja EMS:n roolit sekä erilaiset energiavarastotyypit voimme optimoida näiden järjestelmien suorituskyvyn ja tukea siirtymistä kestävämpään energiatulevaisuuteen.
Tehokas energianhallinta parantaa energiavarastointijärjestelmien suorituskykyä ja käyttöikää ja edistää vakaampaa ja tehokkaampaa energiaverkkoa. Teknologian kehittyessä näiden järjestelmien integrointi kehittyy edelleen ja tarjoaa entistä suurempia etuja kuluttajille ja ympäristölle.
Oletko kiinnostunut optimoimaan energiavarastojärjestelmäsi tehokkaan energianhallinnan avulla? Tutustu siihen, miten Project Excellence -aloitteemme antaa sinulle tarvittavat välineet, jotta projektisi ovat turvallisissa käsissä.
