連日來，由于電力供應(yīng)緊張，中國多地啟動有序用電計劃，對企業(yè)實施限電停產(chǎn)。

電力短缺使儲能成為人們關(guān)注的焦點，尤其是支持恒限電運行和靈活響應(yīng)的能源互聯(lián)網(wǎng)儲能系統(tǒng)。能源管理系統(tǒng)是儲能系統(tǒng)的大腦，主要實現(xiàn)能源的安全優(yōu)化調(diào)度。

 

什么是能源管理系統(tǒng)

電力運營商使用能源管理系統(tǒng)（簡稱EMS）來監(jiān)測、控制和優(yōu)化發(fā)電或輸電系統(tǒng)的性能。此外，它還可以用于小型系統(tǒng)，如微電網(wǎng)。

能源管理系統(tǒng)可以幫助工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)在擴大生產(chǎn)的同時合理規(guī)劃和利用能源，降低單位產(chǎn)品能耗，提高經(jīng)濟效益，減少二氧化碳排放。目前，也有將能源管理系統(tǒng)應(yīng)用于家用電池備份的嘗試，即家用能源管理系統(tǒng)HEMS。

 

能源管理系統(tǒng)類別

一家是按照國家省市出臺的技術(shù)規(guī)范進行開發(fā)生產(chǎn)，符合國家能源管理體系定義的公司。另一類是早期的電表和電能表制造商，他們修改了現(xiàn)有的能耗計費軟件，部分滿足國家、省、市技術(shù)規(guī)范的要求。如果再細分，就是系統(tǒng)架構(gòu)、總線協(xié)議和軟件架構(gòu)的區(qū)別。

 

 

能源管理系統(tǒng)的功能

能源管理系統(tǒng)是智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的神經(jīng)中樞和能源管理中心。它對區(qū)域內(nèi)的設(shè)備進行采集、管理、協(xié)調(diào)和控制，是系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運行的保證。

對智能電網(wǎng)（包括微電網(wǎng)、儲能電站）中各種設(shè)備（開關(guān)、BMS、PCS等）的運行、環(huán)境狀況和人員管理進行全面的信息感知，實時監(jiān)控、協(xié)調(diào)控制、調(diào)峰填谷、經(jīng)濟運行管理，并支持負荷跟蹤、光伏發(fā)電預(yù)測，需求側(cè)管理、能源銷售等功能。

主要監(jiān)測信息包括：儲能電池信息、功率信息、功率曲線、PCS總充電量、PCS總放電量和負載有功功率。如果你想了解個人電腦的信息，你可以參考排名前十的個人電腦儲能制造商。

 

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

EMS有一個能夠存儲和分析能源消耗數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)，可以幫助用戶確定制造過程中不同生產(chǎn)水平或建筑物環(huán)境溫度下的能源使用趨勢。

1.費用清單構(gòu)成分析，可以統(tǒng)計使用區(qū)域、人員、設(shè)備和類別的成本。

2.各系統(tǒng)能耗情況。

3、峰、谷、平、尖能耗統(tǒng)計。

4.各種KPI的計算，如設(shè)備能耗指標、照明能耗指標、員工能耗指標等。

5.從時間上看，從年度精度到每季度、月、周、日的關(guān)鍵時段，各環(huán)節(jié)能耗與工作績效的關(guān)系都清晰呈現(xiàn)，并與各單位乃至個人的績效考核相結(jié)合。實現(xiàn)能源管理精細化、綜合化，落實節(jié)能降耗工作。

 

 

6.能源預(yù)測。生產(chǎn)時間、時間表的變化，以及能源成本的自動預(yù)測。

7.時間計劃、本月計劃、下月計劃、周期計劃。

8.節(jié)能策略，支持各種閾值節(jié)能控制方法，如溫度控制、照明控制、能量平衡等。

9.荷載曲線分析，包括總荷載、各種荷載、分類荷載等形式。

10、年、月、周、日報。

 

節(jié)能

根據(jù)適當(dāng)?shù)臉藴驶蚧鶞试O(shè)定目標，以減少或控制能源消耗

1.建筑節(jié)能30%

2.工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施10-20%

3.冷能空調(diào)等氣候調(diào)節(jié)系統(tǒng)

4.燈光控制系統(tǒng)

5.電能功率因數(shù)校正

6.能源管理體系實施過程

 

信息搜集

定期收集能源消耗信息，為能源管理奠定基礎(chǔ)，并說明與目標的偏差。能源管理系統(tǒng)可以收集所有監(jiān)控運行參數(shù)和狀態(tài)的實時和定時數(shù)據(jù)，處理重要的歷史數(shù)據(jù)并將其存儲在數(shù)據(jù)庫中。

包括：總電壓、電流、平均溫度、SOC、SOH、充放電限流、單電池最大電池電壓、單電池最高電池溫度、故障和報警信息等常見信息、歷史充放電功率、歷史充放功率。

 

 

能源管理系統(tǒng)應(yīng)用分析

EMS能源管理系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)園區(qū)、樓宇、大型場館等場景，實現(xiàn)錯峰填谷經(jīng)濟運行、應(yīng)急供電和電力能源調(diào)度運行。

除按2021年銷售額對供應(yīng)商進行排名外。行業(yè)分析人士表示，目前最大的EMS市場是通信行業(yè)，這源于智能手機的普及和逐漸取代個人電腦。數(shù)據(jù)顯示，2021年，EMS鑄造廠的通信產(chǎn)品市場份額已達39%。

與此同時，傳統(tǒng)計算機市場也緊隨其后，對商用機器、服務(wù)器和專用平板電腦的需求穩(wěn)定。消費市場排名第三，數(shù)字電視需求強勁。工業(yè)市場規(guī)模排名第四，其次是汽車和航空航天/國防/其他交通部門，最后是醫(yī)療器械市場。

預(yù)計未來五年，電子產(chǎn)品需求將繼續(xù)以6.8%的復(fù)合年增長率增長。通信和醫(yī)療產(chǎn)品將成為能源管理系統(tǒng)市場增長的主力軍。

 

能源管理系統(tǒng)與BMS的區(qū)別

EMS

能源管理系統(tǒng)一般包括四類：數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、能源調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析。能量管理系統(tǒng)主要用于微電網(wǎng)的內(nèi)部能量控制，維持微電網(wǎng)的功率平衡，保證微電網(wǎng)的正常運行。

需求和應(yīng)用場景多樣，軟件系統(tǒng)的工作量巨大；能夠滿足中小型商用儲能系統(tǒng)的現(xiàn)場能源調(diào)度要求；大規(guī)模儲能系統(tǒng)將涉及電網(wǎng)側(cè)的調(diào)度。

 

 

BMS

BMS電池管理系統(tǒng)主要用于電池側(cè)的監(jiān)測、評估、保護和平衡監(jiān)測：BMS監(jiān)測電池單元、電池模塊和電池系統(tǒng)的電壓、電流、溫度、絕緣狀態(tài)和保護量信息。相關(guān)知名企業(yè)擁有排名前十的電池管理系統(tǒng)供應(yīng)商。

評估：根據(jù)電壓和電流信息，評估和計算電池的SOC、SOH和累積處理功率。

保護：根據(jù)電池的溫度和保護量的信息，通過報警故障等事件來保護電池的安全。

均衡：檢測電池之間的電壓差，并執(zhí)行主動均衡控制。

就水平而言，BMS作用于底部電池側(cè)，而EMS作用于整個微電網(wǎng)系統(tǒng)。在一般的小型儲能系統(tǒng)中，BMS可能只用于管理電池，但EMS不會用于整體調(diào)度。

 

結(jié)論

EMS能源管理系統(tǒng)是該系統(tǒng)的控制核心，更像是從電網(wǎng)層面向下管理。與儲能電池、PCS等組件相比，EMS是儲能系統(tǒng)中成本最低的，市場需求較小。

以10MWh儲能系統(tǒng)項目為例，僅需一個EMS系統(tǒng)，約占系統(tǒng)總成本的3%。儲能電池、PCS、BMS等部件占總成本的80%以上。與其他儲能系統(tǒng)組件相比，EMS的市場規(guī)模相對較小。