ما هي أنظمة إدارة الطاقة المستخدمة في أنظمة تخزين الطاقة على نطاق المرافق العامة؟

ما هي أنظمة إدارة الطاقة المستخدمة في أنظمة تخزين الطاقة على نطاق المرافق؟

باعتباري أحد موردي أنظمة تخزين الطاقة على نطاق المرافق (ESS)، فقد شهدت بنفسي التأثير التحويلي لهذه الأنظمة على مشهد الطاقة. مقياس المرافق ESS عبارة عن تركيبات واسعة النطاق مصممة لتخزين كميات كبيرة من الطاقة الكهربائية، والتي يمكن إطلاقها عند الحاجة لموازنة الشبكة، ودعم تكامل الطاقة المتجددة، وتعزيز استقرار الشبكة بشكل عام. أحد المكونات الرئيسية التي تجعل هذه الأنظمة فعالة وموثوقة هو نظام إدارة الطاقة (EMS).

1. دور أنظمة إدارة الطاقة في نطاق المرافق ESS

تعمل أنظمة إدارة الطاقة في نطاق المرافق (ESS) بمثابة العقل المدبر للعملية. إنهم مسؤولون عن مراقبة ومراقبة وتحسين تخزين وإطلاق الطاقة. يقوم EMS بجمع البيانات من أجهزة استشعار مختلفة داخل ESS، مثل حالة شحن البطارية (SOC) ودرجة الحرارة والجهد. يتم بعد ذلك استخدام هذه البيانات لاتخاذ قرارات مستنيرة حول موعد شحن البطاريات ومتى يتم تفريغها وبأي معدل.

على سبيل المثال، خلال فترات انخفاض الطلب على الكهرباء وارتفاع توليد الطاقة المتجددة، مثل الأيام المشمسة مع الكثير من الطاقة الشمسية أو الليالي العاصفة مع إنتاج طاقة الرياح العالية، يمكن لنظام الإدارة البيئية توجيه ESS للشحن. على العكس من ذلك، خلال فترات ذروة الطلب أو عندما يكون توليد الطاقة المتجددة منخفضًا، يمكن لنظام الإدارة البيئية إطلاق الطاقة المخزنة في الشبكة. وهذا لا يساعد فقط على تحقيق التوازن بين العرض والطلب على الكهرباء، بل يزيد أيضًا من الاستفادة من مصادر الطاقة المتجددة.

2. أنواع أنظمة إدارة الطاقة

هناك عدة أنواع من أنظمة إدارة الطاقة المستخدمة في Utility Scale ESS، ولكل منها ميزاته وقدراته الفريدة.

نظام الإدارة البيئية القائم على القواعد

يعمل نظام الإدارة البيئية القائم على القواعد بناءً على مجموعة من القواعد المحددة مسبقًا. يمكن أن تكون هذه القواعد بسيطة، مثل شحن البطاريات عندما يكون سعر الكهرباء منخفضًا، وتفريغها عندما يكون السعر مرتفعًا. على سبيل المثال، إذا كانت تعرفة الكهرباء لها هيكل وقت الاستخدام، فيمكن برمجة نظام الإدارة البيئية لشحن محطة الكهرباء خارج ساعات الذروة عندما يكون السعر منخفضًا وتفريغها خلال ساعات الذروة للاستفادة من السعر الأعلى. ومع ذلك، قد لا تكون الأنظمة القائمة على القواعد مرنة بما يكفي للتكيف مع التغييرات المفاجئة في الشبكة أو الأحداث غير المتوقعة.

النموذج - EMS التنبؤي

النموذج - يستخدم نظام الإدارة البيئية التنبؤي النماذج الرياضية للتنبؤ بالطلب على الطاقة وتوليدها وأسعارها في المستقبل. تأخذ هذه النماذج في الاعتبار عوامل مختلفة مثل البيانات التاريخية والتنبؤات الجوية وظروف الشبكة. من خلال التنبؤ بالسيناريوهات المستقبلية، يمكن لنظام الإدارة البيئية تحسين تشغيل ESS مسبقًا. على سبيل المثال، إذا تنبأت توقعات الطقس بانخفاض توليد الطاقة الشمسية بسبب الطقس الغائم، فإن النموذج - EMS التنبؤي يمكنه ضبط جدول الشحن والتفريغ لـ ESS وفقًا لذلك. يعتبر هذا النوع من أنظمة الإدارة البيئية أكثر مرونة ويمكنه التكيف مع الظروف المتغيرة بشكل أكثر فعالية من الأنظمة القائمة على القواعد.

EMS الموزعة

يقوم EMS الموزع بتوزيع وظائف التحكم عبر عقد متعددة داخل ESS. بدلاً من وجود وحدة تحكم مركزية واحدة، يمكن أن يكون لكل وحدة بطارية أو مجموعة وحدات وحدة تحكم محلية خاصة بها. تتواصل وحدات التحكم المحلية هذه مع بعضها البعض ومع نظام الإدارة المركزي. يقدم نظام الإدارة البيئية الموزع العديد من المزايا، مثل زيادة الموثوقية وقابلية التوسع. إذا فشلت إحدى وحدات التحكم المحلية، فيمكن لوحدات التحكم الأخرى الاستمرار في تشغيل النظام. بالإضافة إلى ذلك، من الأسهل إضافة أو إزالة وحدات البطارية في النظام الموزع.

3. تكامل EMS مع مكونات ESS على نطاق المنفعة

تعتمد فعالية نظام إدارة الطاقة على تكامله السلس مع المكونات المختلفة لـ Utility Scale ESS.

نظام إدارة البطارية (BMS)

يعد نظام إدارة المباني مكونًا أساسيًا في نظام ESS الذي يراقب ويدير البطاريات الفردية داخل النظام. يتواصل EMS مع BMS للحصول على معلومات حول SOC للبطارية ودرجة الحرارة والصحة. بناءً على هذه المعلومات، يمكن لنظام الإدارة البيئية اتخاذ قرارات بشأن شحن البطاريات وتفريغها لضمان الأداء الأمثل وطول العمر. على سبيل المثال، إذا أبلغ نظام إدارة المباني (BMS) عن ارتفاع درجة حرارة بطارية معينة، فيمكن لنظام الإدارة البيئية (EMS) تقليل معدل الشحن أو التفريغ لتلك البطارية لمنع حدوث تلف.

نظام تحويل الطاقة (PCS)

تعد أجهزة الكمبيوتر مسؤولة عن تحويل التيار المباشر (DC) المخزن في البطاريات إلى تيار متردد (AC) لاستخدامه في الشبكة. يتحكم EMS في أجهزة الكمبيوتر للتأكد من أن خرج الطاقة من ESS يتماشى مع متطلبات الشبكة. يمكنه ضبط تدفق الطاقة، والجهد، وتردد الخرج ليتناسب مع ظروف الشبكة. على سبيل المثال، أثناء تقلبات تردد الشبكة، يمكن لنظام الإدارة البيئية أن يأمر أجهزة الكمبيوتر بحقن أو امتصاص الطاقة للمساعدة في استقرار الشبكة.

4. عروضنا في نطاق المنفعة ESS

كمورد، نحن نقدم مجموعة من منتجات Utility Scale ESS المدمجة مع أنظمة إدارة الطاقة المتقدمة. ملكناحاوية بيس 10 قدمهو حل مدمج وفعال لتطبيقات تخزين الطاقة الصغيرة والمتوسطة الحجم. إنه يأتي مزودًا بنظام EMS متطور يمكنه تحسين شحن البطاريات وتفريغها بناءً على ظروف الشبكة في الوقت الفعلي.

ملكناحاوية 5 ميجاوات بيس 20 قدمتم تصميمه لتطبيقات واسعة النطاق. تتمتع بقدرة تخزين طاقة أعلى ومجهزة بنظام EMS أكثر تطورًا يمكنه التعامل مع سيناريوهات الشبكة المعقدة. يستخدم نظام الإدارة البيئية (EMS) في هذا المنتج نموذجًا - تحكمًا تنبؤيًا لتحسين تشغيل نظام ESS وزيادة فوائده الاقتصادية إلى أقصى حد.

نحن نقدم أيضاصندوق حاوية ESS 10FT، وهو حل معياري ومرن. يمكن تكوين نظام الإدارة البيئية الموجود في هذه الحاوية بسهولة لتلبية المتطلبات المحددة للمشاريع المختلفة. يمكن أن يعمل في الوضعين المستقل والمتصل بالشبكة، مما يوفر حلولًا موثوقة لتخزين الطاقة لمجموعة متنوعة من التطبيقات.

5. الاتصال للشراء والاستشارة

إذا كنت مهتمًا بأنظمة تخزين الطاقة على نطاق المرافق لدينا وأنظمة إدارة الطاقة المتقدمة التي تأتي معها، فنحن ندعوك للاتصال بنا للحصول على استشارة مفصلة. يمكن لفريق الخبراء لدينا أن يزودك بمزيد من المعلومات حول منتجاتنا وميزاتها وكيف يمكنها تلبية احتياجاتك المحددة لتخزين الطاقة. سواء كنت شركة مرافق، أو مطورًا للطاقة المتجددة، أو عميلاً صناعيًا، فلدينا الحل المناسب لك. نحن نتطلع إلى مناقشة مشروعك ومساعدتك في العثور على أفضل حل لتخزين الطاقة.

مراجع

• "أنظمة تخزين الطاقة: المبادئ والتقنيات والتطبيقات" بقلم X. Fang وJ. Chen وG. Venayagamoorthy.
• "أنظمة إدارة الطاقة المتقدمة للشبكات الذكية" تحرير S. Mahat، P. Siano، وV. Vittal.
• "تخزين الطاقة على نطاق الشبكة: التقنيات والاقتصاد والسياسة" من قبل معهد أبحاث الطاقة الكهربائية.