لا يخزن نظام إدارة الطاقة الطاقة. بل يقرر ما تستحقه الطاقة المخزنة للقيام به بعد ذلك.
يشرف نظام إدارة طاقة تخزين البطاريات (BESS) على متى وكيف يتم شحن البطارية أو تفريغها. يستخدم القياسات، الجداول، قواعد التعرفة، توقعات الحمل أو التوليد، حالة البطارية، والحدود التشغيلية لإنشاء أوامر طاقة لنظام التخزين. في مشروع تجاري، قد تشمل مهامه الرئيسية تقليل الذروة، جدولة استخدام الوقت، تنسيق الطاقة الشمسية، إدارة الاحتياطي الاحتياطي، المراقبة، الإنذارات، والتقارير التاريخية.
التمييز مهم لأن أنظمة إدارة البطارية (BMS)، وأنظمة التحكم في الطاقة (PCS) وأنظمة إدارة الطاقة (EMS) غالبًا ما توصف كما لو أن الثلاثة "يتحكمون في البطارية."
إنهم يتحكمون في طبقات مختلفة.
ثلاثة وحدات تحكم، ثلاثة أسئلة مختلفة
عادةً ما أفصلها بهذه الطريقة:
| طبقة | السؤال الرئيسي |
|---|---|
| نظام إدارة البطارية | هل تعمل البطارية ضمن الحدود المسموح بها؟ |
| PCS | كم من الطاقة AC/DC يجب تحويلها الآن؟ |
| EMS | متى ولماذا يجب أن يشحن النظام أو يفرغ؟ |
تختلف الحدود حسب هيكل المنتج، لكن التسلسل الهرمي مفيد.
قد يخبر نظام إدارة البطارية (BMS) النظام أن البطارية يمكن أن تفريغ بحد أقصى 80 كيلو واط.
قد يرغب نظام إدارة الطاقة (EMS) في 120 كيلو واط لتقليل الذروة.
لا يمكن لنظام التحكم في الطاقة (PCS) ببساطة أن يطيع نظام إدارة الطاقة (EMS) ويتجاهل حد البطارية.
يعني التحكم الجيد في النظام أن تلك الطبقات تتعاون بدلاً من التنافس.
في الساعة 14:07، يرى نظام إدارة الطاقة الذروة قبل فاتورة الكهرباء.
افترض أن مصنعًا يريد أن يحتفظ باستيراد الشبكة أقل من:
500 كيلووات
في الساعة 14:07، يسجل العداد:
حمل المنشأة = 575 كيلو واط
المتطلب الأساسي لتقليل الذروة هو:
575 − 500 = 75 كيلو واط
إذا كانت هناك قدرة كافية على الشحن والتفريغ، يمكن لنظام إدارة الطاقة (EMS) أن يأمر بتفريغ حوالي 75 كيلو واط من البطارية بحيث يبقى عداد الشبكة قريبًا من الهدف.
تصف NREL التحكم في تقليل الذروة بهذه الطريقة بشكل أساسي: يتم مقارنة الطاقة المقاسة مع عتبة مرجعية ويتم ضبط خرج البطارية وفقًا للاختلاف، مع مراعاة حالة البطارية والمنطق التشغيلي.NREL
الجزء المثير هو ما يحدث بعد ذلك.
في الساعة 14:25، ينخفض الحمل إلى 430 كيلو واط.
هل يجب على البطارية إعادة الشحن على الفور؟
ربما لا.
إذا قام نظام إدارة الطاقة (EMS) بالشحن عند 100 كيلو واط:
430 + 100 = 530 كيلو واط
لقد أنشأ للتو ذروة أخرى فوق هدف 500 كيلو واط.
لذا يحتاج منطق نظام إدارة الطاقة (EMS) إلى ذاكرة وسياق، وليس مجرد أمر تشغيل/إيقاف.
الجدولة أكثر من مجرد ضبط مؤقت
قد يستخدم نظام إدارة الطاقة البسيط فترات ثابتة:
00:00–06:00: شحن
14:00–18:00: تفريغ
يمكن أن يعمل ذلك حيث تكون التعريفات والأحمال متوقعة.
يمكن أن يستخدم التوزيع الأكثر تقدمًا:
توقعات الحمل
توقعات الطاقة الشمسية
أسعار وقت الاستخدام
حدود الطلب
نسبة شحن البطارية
احتياطي احتياطي
تعليمات الشبكة
نموذج مستشار النظام في NREL يتضمن أوضاع توزيع لتقليل الذروة، والاستجابة لتعريفات المرافق، والجداول اليدوية، والاستهلاك الذاتي، وتشغيل الطوارئ. كما تظهر أبحاثه أن استراتيجية التوزيع يمكن أن تؤثر بشكل كبير على اقتصاديات التخزين.NREL NREL
لهذا السبب يمكن أن تنتج بطاريتان متطابقتان نتائج مالية مختلفة.
الأجهزة هي نفسها.
قرارات التوزيع ليست كذلك.
يمكن لبطارية واحدة أن تتلقى تعليمات متعارضة
هنا يكسب نظام إدارة الطاقة مكانه.
تخيل أن الموقع لديه أربعة أهداف:
تقليل الذروة:الحفاظ على الاستيراد أقل من 500 كيلووات
تحكيم وقت الاستخدام:تفريغ خلال الساعات المكلفة
الطاقة الشمسية:امتصاص الفائض في منتصف النهار
الاحتياطي:الحفاظ على 30% على الأقل من حالة الشحن
في الساعة 16:30، تكون الكهرباء مكلفة والمصنع قريب من حد الطلب.
يبدو أن التفريغ جذاب.
لكن حالة شحن البطارية انخفضت إلى 32%.
هل يستخدم نظام إدارة الطاقة الـ 2% المتبقية فوق الاحتياطي لتوفير المال، أم لحماية جاهزية الاحتياطي؟
يجب تحديد هذه الأولوية قبل التشغيل.
وإلا فإن "نظام إدارة الطاقة الذكي" يصبح عبارة تسويقية تخفي قواعد التشغيل غير المحلولة.
لمشروع Ruibit/Dawnice C&I، أود أن يتم توثيق تلك الأولويات كمنطق تحكم فعلي بدلاً من قائمة بالوظائف المدعومة. تصف مواد C&I الخاصة بـ Dawnice تنسيق نظام إدارة الطاقة عبر البطاريات، PCS، الطاقة الشمسية، الأحمال وموارد الشبكة، بما في ذلك تقليل الذروة والمراقبة عن بُعد.حلول داونيس C&I
المراقبة ليست هي نفسها نظام إدارة الطاقة
هذا التمييز سهل التغاضي عنه.
لوحة تحكم تظهر:
حالة الشحن: 64%
طاقة PCS: −72 كيلووات
درجة حرارة البطارية: 27°C
استيراد الشبكة: 486 كيلووات
تقوم بالمراقبة.
إذا استخدم النظام تلك المعلومات ليقرر:
"طلب الشبكة يقترب من 500 كيلووات، لذا قم بزيادة تفريغ البطارية إلى 85 كيلووات"
فهذا هو إدارة الطاقة.
تصرح داونيس أن أنظمة C&I الخاصة بها تدعم وظائف المراقبة عن بُعد بما في ذلك رؤية حالة الشحن/حالة الصحة، إدارة الطاقة والتشخيص عن بُعد من خلال منصات المراقبة الخاصة بها.أسئلة شائعة حول داونيس
بالنسبة لمشتري B2B، سأطلب من الموردين فصل:
ما يمكن مشاهدته
و
ما يمكن التحكم فيه تلقائيًا.
إنها ليست نفس المواصفات.
تصبح البيانات التاريخية ذات قيمة بعد أول فاتورة كهرباء
أريد أن يحتفظ نظام إدارة الطاقة بسجل كافٍ للإجابة على أسئلة مثل:
لماذا تجاوز الموقع حد الطلب الخاص به يوم الثلاثاء الماضي؟
هل كانت البطارية فارغة؟
هل وصلت PCS إلى سقف قدرتها؟
هل تم تعطيل جدول تقليل الذروة؟
هل غير خطأ توقع الطاقة الشمسية التوزيع؟
هل فشلت الاتصالات؟
يجب أن يجعل سجل نظام إدارة الطاقة المفيد من الممكن إعادة بناء الحدث من بيانات متزامنة لـ:
طاقة الشبكة
الحمل
طاقة البطارية
SoC
حالة PCS
الإنذارات
وأوامر التحكم ذات الصلة.
هذا مهم من الناحية المالية وكذلك التقنية.
إذا كان من المفترض أن يقلل نظام تخزين الطاقة من الطلب الأقصى، يجب أن يكون المالك قادرًا على مقارنة سجل نظام إدارة الطاقة مع بيانات فترات المرافق والتحقق من أن استراتيجية التحكم قد أدت فعلاً.
سأحدد أولويات التحكم قبل شراء البرنامج
عند مراجعة نظام إدارة الطاقة التجاري، أقل اهتمامًا بكيفية ظهور لوحة التحكم من حيث ما إذا كان المورد يمكنه الإجابة على خمسة أسئلة:
ما الذي يحفز الشحن والتفريغ؟
أي هدف تشغيلي له الأولوية عندما تتعارض هدفان؟
ماذا يحدث عندما تفقد الاتصال؟
أي الوظائف تستمر محليًا إذا اختفى الوصول إلى السحابة؟
هل يمكن للبيانات التاريخية أن تثبت لماذا تصرف نظام تخزين الطاقة بهذه الطريقة؟
لا يمكن للوحة تحكم متطورة تعويض عن منطق الإرسال الغامض.
تخزن البطارية الكيلووات ساعة. ينقل نظام تحويل الطاقة الكيلووات. يحمي نظام إدارة البطارية البطارية.
يقرر نظام إدارة الطاقة متى يجب أن تتحول تلك الكيلووات ساعة إلى كيلووات—وما إذا كان القيام بذلك في تلك اللحظة يخدم فعلاً هدف المشروع.
أسئلة شائعة
1. ماذا يفعل نظام إدارة الطاقة في نظام تخزين الطاقة التجاري؟
يقرر نظام إدارة الطاقةمتى وكم يجب أن تشحن البطارية أو تتفريغاستنادًا إلى حمل الموقع، مستوى شحن البطارية، التعريفات، توليد الطاقة الشمسية، حدود الطلب، الجداول الزمنية، التوقعات، والأولويات التشغيلية.
2. ما الفرق بين نظام إدارة البطارية، ونظام التحكم في الطاقة، ونظام إدارة الطاقة؟
الـيحمي نظام إدارة البطارية ويدير البطارية، ويحول نظام تحويل الطاقة الطاقة بين التيار المستمر والتيار المتناوب، ويحدد نظام إدارة الطاقة متى ولماذا يجب أن يحدث الشحن أو التفريغ.
3. كيف يقوم نظام إدارة الطاقة بعملية تقليل الذروة؟
يقارن نظام إدارة الطاقة طلب المنشأة مع حد الطلب المحدد مسبقًا. إذا تجاوز حمل الموقع هذا العتبة، يأمر نظام تخزين الطاقة بتفريغ كمية كافية من الطاقة—ضمن حدود البطارية ونظام تحويل الطاقة—لتقليل استيراد الشبكة.
4. هل يمكن لنظام إدارة الطاقة إدارة تقليل الذروة، والطاقة الشمسية، والاحتياطي في نفس الوقت؟
نعم، لكن يجب تحديد الأولويات. على سبيل المثال، قد يطلب تقليل الذروة التفريغ بينما تتطلب استراتيجية النسخ الاحتياطي الحفاظ على حد أدنى من مستوى الشحن. يحتاج نظام إدارة الطاقة إلى قواعد واضحة لحل مثل هذه النزاعات.
5. هل مراقبة نظام تخزين الطاقة هي نفسها إدارة الطاقة؟
لا. تعرض المراقبة معلومات مثلمستوى الشحن، الطاقة، درجة الحرارة، والإنذارات. يستخدم إدارة الطاقة تلك المعلومات لاتخاذ أو تنفيذ قرارات تشغيلية، مثل الشحن، التفريغ، أو الحفاظ على احتياطي النسخ الاحتياطي.
