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能源管理系统介绍与分析

文章来源:本站 人气:138 次 发表时间:2023-07-31

 

连日来,由于电力供应紧张,中国多地启动有序用电计划,对企业实施限电停产。

电力短缺使储能成为人们关注的焦点,尤其是支持恒限电运行和灵活响应的能源互联网储能系统。能源管理系统是储能系统的大脑,主要实现能源的安全优化调度。

 

什么是能源管理系统

电力运营商使用能源管理系统(简称EMS)来监测、控制和优化发电或输电系统的性能。此外,它还可以用于小型系统,如微电网。

能源管理系统可以帮助工业生产企业在扩大生产的同时合理规划和利用能源,降低单位产品能耗,提高经济效益,减少二氧化碳排放。目前,也有将能源管理系统应用于家用电池备份的尝试,即家用能源管理系统HEMS。

 

能源管理系统类别

一家是按照国家省市出台的技术规范进行开发生产,符合国家能源管理体系定义的公司。另一类是早期的电表和电能表制造商,他们修改了现有的能耗计费软件,部分满足国家、省、市技术规范的要求。如果再细分,就是系统架构、总线协议和软件架构的区别。

 

什么是能源管理系统

 

能源管理系统的功能

能源管理系统是智能电网监控系统的神经中枢和能源管理中心。它对区域内的设备进行采集、管理、协调和控制,是系统安全、稳定、高效运行的保证。

对智能电网(包括微电网、储能电站)中各种设备(开关、BMS、PCS等)的运行、环境状况和人员管理进行全面的信息感知,实时监控、协调控制、调峰填谷、经济运行管理,并支持负荷跟踪、光伏发电预测,需求侧管理、能源销售等功能。

主要监测信息包括:储能电池信息、功率信息、功率曲线、PCS总充电量、PCS总放电量和负载有功功率。如果你想了解个人电脑的信息,你可以参考排名前十的个人电脑储能制造商。

 

系统结构分析

EMS有一个能够存储和分析能源消耗数据的信息系统,可以帮助用户确定制造过程中不同生产水平或建筑物环境温度下的能源使用趋势。

1.费用清单构成分析,可以统计使用区域、人员、设备和类别的成本。

2.各系统能耗情况。

3、峰、谷、平、尖能耗统计。

4.各种KPI的计算,如设备能耗指标、照明能耗指标、员工能耗指标等。

5.从时间上看,从年度精度到每季度、月、周、日的关键时段,各环节能耗与工作绩效的关系都清晰呈现,并与各单位乃至个人的绩效考核相结合。实现能源管理精细化、综合化,落实节能降耗工作。

 

能源管理系统的功能

 

6.能源预测。生产时间、时间表的变化,以及能源成本的自动预测。

7.时间计划、本月计划、下月计划、周期计划。

8.节能策略,支持各种阈值节能控制方法,如温度控制、照明控制、能量平衡等。

9.荷载曲线分析,包括总荷载、各种荷载、分类荷载等形式。

10、年、月、周、日报。

 

节能

根据适当的标准或基准设定目标,以减少或控制能源消耗

1.建筑节能30%

2.工业和基础设施10-20%

3.冷能空调等气候调节系统

4.灯光控制系统

5.电能功率因数校正

6.能源管理体系实施过程

 

信息搜集

定期收集能源消耗信息,为能源管理奠定基础,并说明与目标的偏差。能源管理系统可以收集所有监控运行参数和状态的实时和定时数据,处理重要的历史数据并将其存储在数据库中。

包括:总电压、电流、平均温度、SOC、SOH、充放电限流、单电池最大电池电压、单电池最高电池温度、故障和报警信息等常见信息、历史充放电功率、历史充放功率。

 

EMS能源管理系统

 

能源管理系统应用分析

EMS能源管理系统应用于工业园区、楼宇、大型场馆等场景,实现错峰填谷经济运行、应急供电和电力能源调度运行。

除按2021年销售额对供应商进行排名外。行业分析人士表示,目前最大的EMS市场是通信行业,这源于智能手机的普及和逐渐取代个人电脑。数据显示,2021年,EMS铸造厂的通信产品市场份额已达39%。

与此同时,传统计算机市场也紧随其后,对商用机器、服务器和专用平板电脑的需求稳定。消费市场排名第三,数字电视需求强劲。工业市场规模排名第四,其次是汽车和航空航天/国防/其他交通部门,最后是医疗器械市场。

预计未来五年,电子产品需求将继续以6.8%的复合年增长率增长。通信和医疗产品将成为能源管理系统市场增长的主力军。

 

能源管理系统与BMS的区别

EMS

能源管理系统一般包括四类:数据采集、网络监控、能源调度和网络数据分析。能量管理系统主要用于微电网的内部能量控制,维持微电网的功率平衡,保证微电网的正常运行。

需求和应用场景多样,软件系统的工作量巨大;能够满足中小型商用储能系统的现场能源调度要求;大规模储能系统将涉及电网侧的调度。

 

能源管理系统与BMS的区别

 

BMS

BMS电池管理系统主要用于电池侧的监测、评估、保护和平衡监测:BMS监测电池单元、电池模块和电池系统的电压、电流、温度、绝缘状态和保护量信息。相关知名企业拥有排名前十的电池管理系统供应商

评估:根据电压和电流信息,评估和计算电池的SOC、SOH和累积处理功率。

保护:根据电池的温度和保护量的信息,通过报警故障等事件来保护电池的安全。

均衡:检测电池之间的电压差,并执行主动均衡控制。

就水平而言,BMS作用于底部电池侧,而EMS作用于整个微电网系统。在一般的小型储能系统中,BMS可能只用于管理电池,但EMS不会用于整体调度。

 

结论

EMS能源管理系统是该系统的控制核心,更像是从电网层面向下管理。与储能电池、PCS等组件相比,EMS是储能系统中成本最低的,市场需求较小。

以10MWh储能系统项目为例,仅需一个EMS系统,约占系统总成本的3%。储能电池、PCS、BMS等部件占总成本的80%以上。与其他储能系统组件相比,EMS的市场规模相对较小。

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