Strategie di Gestione Energetica Intelligente per i Centri BESS Moderni

Risposta Rapida

Un centru di carica mudernu di almacenamiento di energia di batteria (BESS) riesce o fiasca in a so strategia di gestione di l'energia, micca in u so hardware. A gestione intelligente di l'energia usa un sistema di gestione di l'energia (EMS) à livellu di situ per decide continuamente quandu caricare a batteria, cumu assignà a putenza trà i caricabatterie è quandu scaricà per a riduzione di i picchi, u spostamentu di u caricu o a risposta à a dumanda. E trè strategie cù u più grande impattu misurabile sò a dispatch di riduzione di i picchi, u capping dinamicu di a putenza di i caricabatterie via OCPP 2.0.1 è a pianificazione basata nantu à u prezzu chì sfrutta i spread tariffari. Implementate inseme, riducenu u costu energeticu di u situ di u 20-40%, pruteggenu i caricabatterie da i limiti di a rete è creanu novi entrate da i prugrammi di utilità. Questu articulu spiega a ghjerarchia EMS, e strategie principali è i protokolli chì rendenu l'automatizazione affidabile à scala di u centru.

Punti chjave

• L'EMS hè u cervellu di cuntrollu chì cullega a batteria, i caricabatterie, u fotovoltaicu è e tariffe di a rete in un prublema di ottimizazione.
• A riduzione di i picchi hè a strategia di più altu valore: limità a finestra di dumanda di 15 minuti riduce a più grande voce tariffaria.
• A gestione dinamica di u caricu (DLM) permette à una cunnessione di rete sottudimensionata di serve flotte di caricatori sovradimensionati.
• A pianificazione basata nantu à u prezzu è a risposta à a dumanda trasformanu u almacenamentu in un attivu di ricavi, micca solu in un strumentu per evità i costi.
• L'interoperabilità OCPP 2.0.1, ISO 15118 è IEC 61851 sò a basa micca negoziabile di u cuntrollu automatizatu.

Ciò chì rende un Hub di Ricarica "Intelligente" Oghje

Dece anni fà, un situ di ricarica per veiculi elettrici era un inseme di caricatori cunnessi à un contatore. Ogni caricatore negoziava a putenza cù u veiculu in modu indipendente, u situ pigliava qualsiasi piccu ch'ellu pigliava, è l'operatore ricunciliava i danni à a fine di u mese. Un hub BESS intelligente hè strutturalmente diversu: ogni flussu di putenza hè misuratu, ogni decisione hè ottimizzata, è u situ si cumporta cum'è un unicu attivu cuntrollabile.

E capacità definitorie di un hub intelligente sò:

1. Misurazione in tempu realedi carica di u situ, statu di carica di a batteria (SoC), putenza di u caricatore è, induve applicabile, generazione fotovoltaica. 2.Previsionidi a dumanda di veiculi, di a pruduzzione solare è di e finestre tariffarie. 3.Ottimizazionechì risolve u costu u più bassu o u più altu ricavu in i limiti fisichi è cuntrattuali. 4.Esecuzionechì manda signali di cuntrollu à i caricabatterie, u PCS di a batteria è u puntu d'interconnessione di a rete. 5.Conformitàcù l'accordi di cunnessione à a rete, e regule di misurazione è i requisiti di cibersigurtà.

Un hub senza queste capacità hè simplicemente una centrale di carica più grande. Cù elle, diventa un attivu energeticu chì u so operatore pò prumette à l'utilità un prufilu di carica fissa è furniscelu.

A Ghjerarchia EMS: Cuntrollore di u situ, Rete di carica, Bordu di a griglia

A gestione intelligente di l'energia funziona à trè livelli annidati, è e migliori implementazioni mantenenu tutti i trè coordinati:

Stratu 1 — Cuntrollore di u situ (EMS).L'EMS hè u decisore. Ingerisce dati tariffari, parametri di salute di a batteria, stati di u caricatore è input di previsione, poi publica un pianu di dispatch: punti di riferimentu di carica/scarica di a batteria, limiti di putenza per caricatore è obiettivi d'importazione di a rete. E piattaforme EMS cummerciali aggiornanu stu pianu ogni 1-15 minuti, secondu a volatilità di u mercatu.

Stratu 2 — Rete di carica.I caricatori eseguiscenu u pianu per mezu di OCPP. In OCPP 2.0.1, l'EMS pò stabilisce limiti di putenza dinamichi per ogni sessione di carica in tempu reale, limitendu e sessioni individuali per mantene u situ in u so limite. Questu hè u mecanismu chì trasforma una cunnessione di 500 kVA in un hub capace di 960 kW: i caricatori funzionanu à piena putenza quandu a batteria si scarica, è diminuiscenu quandu ùn hè micca cusì.

Stratu 3 — Bordu di a griglia.U puntu d'interconnessione riporta i dati di i contatori è, in i prugrammi di rete intelligente, riceve signali esterni - eventi di risposta à a dumanda, aste di capacità, o impulsi di prezzu in tempu d'usu. L'EMS tratta questi cum'è vincoli o input di prezzu in a so ottimizazione.

U modu di fallimentu da evità hè u cuntrollu in silos: se a batteria hè gestita da un fornitore, i caricabatterie da un altru, è u fotovoltaicu da un terzu, ùn esiste micca un unicu ottimizzatore. Hè per quessa chì e piattaforme integrate [stazione di ricarica BESS](https://www.midapower.com/bess-charging-station/) - induve l'EMS hè speditu cù a batteria è i caricabatterie - furniscenu sempre risultati megliu cà i migliori stack bullunati inseme in situ.

Gestione di u Caricu: Rasatura di i Picchi è Spostamentu di u Caricu

E duie strategie di basa di a gestione di l'energia di u hub BESS sò a riduzione di i picchi è u cambiamentu di carica. Sò spessu cunfuse, ma miranu à cumpunenti tariffari diversi.

Rasatura di picchiLimita a dumanda massima di rete di 15 minuti di u situ. L'EMS osserva a finestra di dumanda mobile; quandu u piccu previstu s'avvicina à u limitu, scarica a batteria à a putenza necessaria. U benefiziu hè l'evitazione di a dumanda-carica - tipicamente u più grande costu cuntrollabile nantu à una fattura di situ di carica. In un hub cù un piccu di 1,2 MW è una tarifa di $ 15 / kW, riducendu 300 kW si risparmianu $ 54.000 à l'annu.

Spostamentu di caricamove u cunsumu d'energia in u tempu. A batteria si carica durante l'ore fora di punta (quandu l'energia hè $ 0,03-$ 0,06 / kWh) è alimenta i caricabatterie durante l'ore di punta (quandu l'energia hè $ 0,15-$ 0,30 / kWh). U benefiziu hè a riduzione di u costu di l'energia più, in certi mercati, i ricavi di l'arbitraggiu.

A tavula quì sottu paraguna e strategie per ughjettivu, u trigger di cuntrollu è u risparmiu tipicu:

Un EMS ben ottimizatu gestisce parechji di questi simultaneamente: riduce u piccu, spostà u caricu trà e finestre tariffarie è risponde à l'eventi DR quandu u prezzu hè ghjustu.

Risposta à a dumanda è V2G: u almacenamentu cum'è un attivu di rete

Oltre u contatore, un hub BESS pò participà à i servizii di rete chì paganu per a flessibilità. I ​​prugrammi di risposta à a dumanda (DR) paganu i siti per riduce u cunsumu - o esportà energia - quandu a rete hè stressata. Un BESS capace di 240 kW chì pò liberà u caricu per quattru ore rapprisenta guasi 1 MWh di flessibilità dispacciabile, per un valore di $ 12.000-$ 36.000 à l'annu in i mercati DR attivi.

U veiculu-à-rete (V2G) estende a listessa logica à a flotta di camion o autobus stessa. Cù caricabatterie bidirezionali è veiculi abilitati per ISO 15118, un depositu pò aggregà e batterie di veiculi parcheggiati cum'è una centrale elettrica virtuale. Questu hè più cumplessu da operà - i vincoli di dispunibilità di a flotta devenu esse rispettati - ma cunverte u più grande attivu sottoutilizatu (batterie di a flotta parcheggiata) in entrate. A maiò parte di l'operatori introducenu gradualmente u V2G dopu chì a riduzione di picchi è a DR sò state pruvate, postu chì ùn richiedenu alcuna cuuperazione da parte di u veiculu.

Pianificazione è cuntrollu predittivu basati nantu à l'IA

Un EMS staticu basatu annantu à e regule - "scarica da 16:00 à 21:00" - lascia soldi in tavula perchè i carichi è i prezzi reali varianu ghjornu dopu ghjornu. U cuntrollu predittivu aghjusta previsioni: l'EMS prevede a dumanda di carica di dumane da a telematica di a flotta, a pruduzzione solare da i dati meteo è u prezzu da i calendari tariffari, poi ottimizza u pianu di a batteria in tuttu l'orizonte.

I miglioramenti di l'apprendimentu automaticu vanu più in là, amparendu i mudelli settimanali di un situ è ​​adattendu automaticamente a pulitica di spedizione. I risultati misurabili in i centri operativi includenu:

• Riduzione di i costi supplementari di 10-20%annantu à a spedizione basata annantu à e regule, da una megliu sincronizazione di i cicli di batteria;
• Menu cicli di batteria per kilowattora servita, allungendu a durata di u ciclu abbinendu a putenza di scarica à u caricu reale;
• Migliurata a cunfurmità di u piccu-capdurante i ghjorni anormali (vacanze, ondate di calore, eventi) chì e regule mancanu.

Per una [stazione di ricarica BESS di 2 MWh 960 kW megawatt](https://www.midapower.com/2mwh-960kw-bess-charging-station-megawatt-ev-charger-solar-battery-storage-system-product/), induve un ciclu mal sincronizatu pò custà centinaie di dollari in degradazione più superamenti di dumanda, u cuntrollu predittivu ùn hè micca un lussu - hè u standard operativu.

Interoperabilità di u protocolu: OCPP 2.0.1 è ISO 15118

Ogni strategia intelligente descritta sopra dipende da u fattu chì u sistema di emergenza (EMS) parla una lingua cumuna cù i caricabatterie è i veiculi. Trè protokolli definiscenu sta lingua:

• OCPP 2.0.1— u standard da u caricatore à u backend. A so funzionalità SmartCharging permette à l'EMS di stabilisce limiti di putenza per sessione, cuntrolli di transazzione è gestione di dispositivi à distanza. Sustituisce OCPP 1.6J per i novi hub per via di una migliore sicurezza (TLS), una migliore gestione di i guasti è una ricarica intelligente nativa.
• ISO 15118— u standard da u veiculu à u caricatore. Plug & Charge autentica u veiculu, è u protocolu trasmette u statu di a batteria di u veiculu è i vincoli di carica à l'EMS, permettendu sessioni veramente ottimizzate invece di una carica à velocità fissa.
• IEC 61851— u standard di segnalazione EVSE di basa chì ogni caricatore mudernu implementa, è chì OCPP è ISO 15118 estendenu.

Specificà tutti i trè à u mumentu di l'acquistu hè a polizza d'assicuranza più economica chì un pruprietariu di hub pò cumprà. Garantisce chì u [BESS per l'infrastruttura EV](https://www.midapower.com/news/bess-for-ev-infrastructure-fast-flexible-and-grid-friendly-ultra-fast-charging-solutions/) pò esse operatu da qualsiasi EMS mudernu, pò aderisce à i futuri prugrammi DR, è pò accettà veiculi da qualsiasi OEM senza soluzioni alternative per adattatori.

Cunclusione

A gestione intelligente di l'energia hè ciò chì separa un hub BESS da una pila di batterie. L'EMS - armatu di logica di riduzione di i picchi, gestione dinamica di u caricu, pianificazione attenta à e tariffe è protokolli aperti - trasforma u almacenamentu in una macchina di riduzione di i costi è di ricavi, mantenendu ogni caricatore alimentatu. L'operatori devenu dà priorità à a piattaforma integrata rispetto à a compra di cumpunenti, standardizà nantu à OCPP 2.0.1 è ISO 15118, è cumincià cù a riduzione di i picchi prima di stratificà l'arbitraggio, u DR è infine u V2G. A pila di strategie hè pruvata, misurabile è sempre di più a differenza trà un situ di ricarica chì sopravvive à u so ambiente tariffariu è unu chì prospera in questu.

FAQ

1. Chì face in realtà un EMS in un hub di ricarica BESS?L'EMS decide continuamente quandu carica a batteria, quanta putenza pò assorbe ogni caricatore è quandu scaricalla, ottimizendu secondu e finestre tariffarie, i limiti di a rete è a dumanda di i veiculi. Hè u cervellu software di u hub.

2. Quantu pò risparmià una gestione intelligente di l'energia in un situ di ricarica?I risultati tipici sò un costu energeticu tutale più bassu di 20-40%, cù riduzioni di dumanda-carica di 30-50% è riduzioni di costu energeticu di 10-25% da u trasferimentu di carica. I risparmi crescenu cù l'aggressività tariffaria.

3. Chì ghjè a differenza trà a riduzione di i picchi è u cambiamentu di carica ?A riduzione di i picchi limita u cunsumu di rete più altu di 15 minuti per riduce i costi di a dumanda; u trasferimentu di carica sposta u cunsumu d'energia versu finestre tariffarie più economiche per riduce i costi energetichi. Tramindui utilizanu a batteria, ma risolvenu cumpunenti di fattura diversi.

4. Aghju bisognu di OCPP 2.0.1, o basta 1.6J ?OCPP 2.0.1 hè fortemente cunsigliatu per i novi hub: aghjusta a sicurità TLS, a carica intelligente nativa è una migliore gestione di i dispositivi. OCPP 1.6J ferma bè per e retrofit, ma limita l'automatizazione futura è a participazione à DR.

5. Cumu a gestione dinamica di u caricu mi permette di sovradimensionà i caricabatterie?L'EMS limita a putenza tutale di u situ à u limitu di cunnessione à a rete è dà priorità à e sessioni, dunque una cunnessione di 500 kVA pò accoglie 960 kW di caricabatterie, ognunu chì funziona à piena putenza finché u totale ferma sottu à u limitu.

6. Un centru BESS pò guadagnà soldi da a risposta à a dumanda?Iè, induve l'aggregazione hè dispunibule. Una batteria di 240 kW pò perde ~ 1 MWh in un avvenimentu di quattru ore, guadagnendu $ 50-150 per kW-annu in i mercati DR attivi.

7. U veiculu-à-rete hè praticu oghje in i depositi di flotte?Sempre di più, cù caricabatterie bidirezionali è veiculi ISO 15118, ma aghjusta cumplessità operativa. A maiò parte di l'operatori implementanu V2G dopu chì a riduzione di picchi è a DR sò stabilite, trattendu e batterie di a flotta parcheggiata cum'è una estensione di u BESS di u situ.