Quali sono i sistemi di gestione dell'energia utilizzati nei sistemi di accumulo dell'energia su scala industriale?
In qualità di fornitore di sistemi di accumulo dell'energia su scala industriale (ESS), ho assistito in prima persona all'impatto trasformativo che questi sistemi hanno sul panorama energetico. Gli ESS su larga scala sono installazioni su larga scala progettate per immagazzinare quantità significative di energia elettrica, che può essere rilasciata quando necessario per bilanciare la rete, supportare l'integrazione delle energie rinnovabili e migliorare la stabilità complessiva della rete. Uno dei componenti chiave che rendono questi sistemi efficienti e affidabili è l’Energy Management System (EMS).
1. Il ruolo dei sistemi di gestione dell'energia negli ESS su scala industriale
I sistemi di gestione dell'energia su scala industriale ESS fungono da cervello dell'operazione. Sono responsabili del monitoraggio, del controllo e dell’ottimizzazione dello stoccaggio e del rilascio di energia. Gli EMS raccolgono dati da vari sensori all'interno dell'ESS, come lo stato di carica della batteria (SOC), la temperatura e la tensione. Questi dati vengono quindi utilizzati per prendere decisioni informate su quando caricare le batterie, quando scaricarle e a quale velocità.
Ad esempio, durante i periodi di bassa domanda di elettricità e di elevata produzione di energia rinnovabile, come giornate soleggiate con molta energia solare o notti ventose con elevata produzione di energia eolica, l’EMS può dirigere l’ESS per la ricarica. Al contrario, durante i periodi di punta della domanda o quando la produzione di energia rinnovabile è bassa, l’EMS può rilasciare l’energia immagazzinata nella rete. Ciò non solo aiuta a bilanciare l’offerta e la domanda di elettricità, ma massimizza anche l’utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili.
2. Tipologie di sistemi di gestione dell'energia
Esistono diversi tipi di sistemi di gestione energetica utilizzati negli ESS su scala industriale, ciascuno con le proprie caratteristiche e capacità uniche.
EMS basato su regole
Gli EMS basati su regole operano sulla base di una serie di regole predefinite. Queste regole possono essere semplici, come caricare le batterie quando il prezzo dell’elettricità è basso e scaricarle quando il prezzo è alto. Ad esempio, se la tariffa elettrica ha una struttura basata sul tempo di utilizzo, l'EMS può essere programmato per caricare l'ESS durante le ore non di punta quando il prezzo è basso e scaricarlo durante le ore di punta per sfruttare il prezzo più alto. Tuttavia, i sistemi basati su regole potrebbero non essere sufficientemente flessibili per adattarsi a cambiamenti improvvisi della rete o a eventi imprevisti.
Modello: EMS predittivo
Modello: gli EMS predittivi utilizzano modelli matematici per prevedere la domanda, la generazione e i prezzi futuri dell'energia. Questi modelli tengono conto di vari fattori come dati storici, previsioni meteorologiche e condizioni della rete. Prevedendo gli scenari futuri, l’EMS può ottimizzare in anticipo il funzionamento dell’ESS. Se ad esempio una previsione meteorologica prevede una diminuzione della produzione di energia solare a causa del tempo nuvoloso, il modello EMS predittivo può adattare di conseguenza il programma di carica e scarica dell'ESS. Questo tipo di sistema di gestione ambientale è più flessibile e può adattarsi alle mutevoli condizioni in modo più efficace rispetto ai sistemi basati su regole.
SME distribuito
Gli EMS distribuiti distribuiscono le funzioni di controllo su più nodi all'interno dell'ESS. Invece di avere un'unica unità di controllo centrale, ogni modulo batteria o gruppo di moduli può avere il proprio controller locale. Questi controllori locali comunicano tra loro e con un sistema di gestione centrale. Gli EMS distribuiti offrono numerosi vantaggi, come maggiore affidabilità e scalabilità. Se un controller locale si guasta, gli altri controller possono continuare a far funzionare il sistema. Inoltre, è più semplice aggiungere o rimuovere moduli batteria in un sistema distribuito.
3. Integrazione di EMS con componenti ESS su scala di utilità
L'efficacia di un sistema di gestione dell'energia dipende dalla sua perfetta integrazione con i vari componenti dell'ESS su scala di utilità.
Sistema di gestione della batteria (BMS)
Il BMS è un componente essenziale dell'ESS che monitora e gestisce le singole batterie all'interno del sistema. L'EMS comunica con il BMS per ottenere informazioni su SOC, temperatura e stato della batteria. Sulla base di queste informazioni, l'EMS può prendere decisioni sulla carica e sullo scaricamento delle batterie per garantirne prestazioni e longevità ottimali. Ad esempio, se il BMS segnala che una particolare batteria si sta surriscaldando, l'EMS può ridurre la velocità di carica o scarica di quella batteria per evitare danni.
Sistema di conversione di potenza (PCS)
Il PCS è responsabile della conversione della corrente continua (CC) immagazzinata nelle batterie in corrente alternata (CA) per l'utilizzo nella rete. L'EMS controlla il PCS per garantire che la potenza in uscita dall'ESS sia in linea con i requisiti della rete. Può regolare il flusso di potenza, la tensione e la frequenza di uscita per adattarli alle condizioni della rete. Ad esempio, durante le fluttuazioni della frequenza della rete, l’EMS può istruire il PCS a iniettare o assorbire energia per aiutare a stabilizzare la rete.
4. Le nostre offerte in ESS su scala industriale
In qualità di fornitore, offriamo una gamma di prodotti ESS su scala industriale integrati con sistemi avanzati di gestione dell'energia. NostroContenitore BESS da 10 piediè una soluzione compatta ed efficiente per applicazioni di accumulo di energia su piccola e media scala. Viene fornito con un EMS all'avanguardia in grado di ottimizzare la carica e la scarica delle batterie in base alle condizioni della rete in tempo reale.
NostroContenitore da 5 MWh BESS 20FTè progettato per applicazioni su larga scala. Ha una maggiore capacità di accumulo di energia ed è dotato di un EMS più sofisticato in grado di gestire scenari di rete complessi. L'EMS in questo prodotto utilizza il controllo predittivo del modello per ottimizzare il funzionamento dell'ESS e massimizzarne i vantaggi economici.
Offriamo anche ilContenitore ESS da 10 piedi, che è una soluzione modulare e flessibile. L'EMS in questo contenitore può essere facilmente configurato per soddisfare i requisiti specifici di diversi progetti. Può funzionare sia in modalità autonoma che collegata alla rete, fornendo soluzioni affidabili di stoccaggio dell'energia per una varietà di applicazioni.
5. Contatto per acquisto e consulenza
Se sei interessato ai nostri sistemi di accumulo dell'energia su scala industriale e ai sistemi avanzati di gestione dell'energia che li accompagnano, ti invitiamo a contattarci per una consulenza dettagliata. Il nostro team di esperti può fornirti ulteriori informazioni sui nostri prodotti, sulle loro caratteristiche e su come possono soddisfare le tue specifiche esigenze di stoccaggio dell'energia. Che tu sia un'azienda di servizi pubblici, uno sviluppatore di energia rinnovabile o un cliente industriale, abbiamo la soluzione giusta per te. Saremo lieti di discutere il tuo progetto e di aiutarti a trovare la migliore soluzione di accumulo di energia.
Riferimenti
- "Sistemi di accumulo dell'energia: principi, tecnologie e applicazioni" di X. Fang, J. Chen e G. Venayagamoorthy.
- "Sistemi avanzati di gestione dell'energia per reti intelligenti" a cura di S. Mahat, P. Siano e V. Vittal.
- "Immagazzinamento dell'energia su scala di rete: tecnologie, economia e politica" dell'Electric Power Research Institute.