A mesura que lluitem per un món més sostenible i eficient energèticament, no es pot exagerar la importància del programari per permetre aquesta transició. Des de l’optimització de la generació i el consum d’energia renovable fins a la millora de l’emmagatzematge i la distribució d’energia, la potenciació de les ciutats intel·ligents i la facilitació d’edificis eficients energèticament, les solucions de programari estan a l’avantguarda per impulsar un canvi transformador. Amb la col·laboració entre experts en tecnologia, responsables polítics, parts interessades i un compromís amb la innovació, podem aprofitar el poder del programari per accelerar la transició energètica global, obrint el camí cap a un futur més verd i sostenible per generacions.

Creiem fermament que el programari té un paper important en la transició energètica, tant l’anàlisi com el control basats en dades fan el paper d’una plataforma que fa el pont tecnològic entre les dades i l’energia.

Solució

aug.e EMS pot omplir aquest buit entre l’ús de dades i la gestió de l’energia. Per superar aquests reptes, es capturarà un ús extensiu de l’anàlisi de dades, el reconeixement de patrons i l’optimització de problemes dins d’una potent estratègia de control, anomenada Model Predictive Control (MPC), que optimitza el rendiment del sistema tenint en compte les prediccions del comportament futur del sistema.

De fet, el núvol té més informació que els actius locals i l’EMS està optimitzant totes les dades per a un ús òptim dels actius mitjançant MPC, previsions, restriccions (hard/soft) i feedbacks de mesura. Però què és un MPC?

“El control predictiu del model és un mètode per calcular accions de control basades en la resolució d’un problema d’optimització restringit en un horitzó de temps finit“.

El podem considerar com el cervell de tot el sistema energètic.

Mitjançant la utilització de dades en temps real i models de previsió, MPC ajusta contínuament les accions de control per garantir un funcionament òptim del sistema mentre s’adhereix a les restriccions. MPC incorpora algorismes d’optimització, control de retroalimentació i models dinàmics per oferir estratègies de control gairebé òptimes en temps real, permetent una gestió eficient de l’energia i una resposta a les condicions canviants. Es pot visualitzar mitjançant un sistema de control de múltiples capes que s’executa en diferents temps de mostra.

De fet, el planificador del dia per endavant actua sobre el sistema de control diari global per tal d’assolir un objectiu mensual, mentre que el control intradia se centra en l’objectiu diari mitjançant un control de pas de temps de 15 minuts i, finalment, un control integrat d’1 min assegura que l’objectiu de 15 minuts es compliran de la millor manera possible durant aquest període i assegura que es compleixin els límits de restricció en qualsevol moment del dia.

Valor EMS per al projecte Hybris

Com a cervell d’un conjunt, el paper de l’EMS s’aproxima a la coordinació de tots els altres sistemes, com ara la construcció de telemetries d’actius, les mesures del sistema d’emmagatzematge HESS i el planificador de control d’anàlisi avançat HESS d’alt nivell.

Bàsicament, la funció de l’EMS és permetre el control de la gran flexibilitat que ofereix el sistema híbrid d’emmagatzematge d’energia, que es compon de les bateries LTO i AORFB. De fet, la combinació dels dos sistemes de tarifa C ens ofereix la possibilitat d’orientar de manera òptima les bateries en funció de les diferents dinàmiques i casos d’ús del mercat elèctric.

Per exemple, les estratègies d’arbitratge + autoconsum i la capacitat mensual s’utilitzaran normalment en un trimestre i un període de temps diari, mentre que el desequilibri i la FCR necessitarien una reacció més ràpida de menys d’1 minut.

A més, el funcionament en mode illa i els casos d’ús de resposta a la demanda també són dues reaccions ràpides de direcció, generalment, l’LTO amb la seva alta capacitat de potència s’utilitzarà per a un control dinàmic ràpid i l’AORFB amb la seva alta capacitat d’energia s’utilitzarà per a un control dinàmic lent. Anem a conèixer les 2 tecnologies de bateries diferents incloses a la solució de contenidors HESS.

-Detalls de la bateria AORFB:

– Detalls de la bateria LTO:

Per tant, les comunicacions entre els serveis de les diferents parts tenen un paper crucial en el conjunt dels serveis del sistema d’optimització i control HESS, amb una estructura general que s’indica a continuació:

L’estructura general ofereix una visió genèrica dels components principals que són:

1. L’INMS Scada, el PMS i el BMS de la bateria especificat com el sistema de bateries HESS. Les seves funcions principals són transferir l’E/S de la bateria des i cap a núvols de tercers i, a continuació, garantir la seguretat i la integritat de tot el sistema de bateria.
2. L’ABMS calcularà les entrades diàries que s’utilitzaran dins del control del planificador del dia anterior. Optimitzant d’aquesta manera l’ús de la bateria i allargant els seus cicles de vida.
3. L’EMS, que actuarà com a agregador central de dades i supervisor de tot el sistema. Proporcionarà diferents serveis per a diferents llocs pilot d’arreu d’Europa.
4. Les telemetries dels dispositius de camp que representen les càrregues de consum de l’edifici, la producció fotovoltaica i les estacions de càrrega de vehicles elèctrics.

Repassem les estructures de comunicació dels diferents llocs per definir els casos d’ús de cadascun d’ells.

Lloc de TI:

El pilot italià tindrà lloc a Messina, Sicília (IT). El contenidor del sistema d’energia de la bateria HESS s’enviarà i col·locarà dins d’una petita comunitat energètica local on l’EMS posarà a disposició els serveis següents:

• Serveis bàsics de gestió energètica (arbitratge, autoconsum i peak shaving)
• Mode d’illa (desconnexió de la xarxa i utilització d’energia de la bateria com a font autònoma)
• Reducció SAIFI (algorisme d’evitació d’interrupcions d’alimentació)
• Servei de resposta a la demanda (activar/desactivar càrregues controlables dins de l’edifici, així com estacions de recàrrega de vehicles elèctrics)

Es pot veure que el CNR/SAE tindrà un supervisor local anomenat “CNR/SAE Scada” que té 3 funcionalitats específiques:

1. Es comunica amb el núvol EMS a través de la seva passarel·la in situ. L’objectiu aquí és poder recuperar les dades de l’edifici, enviar-les al núvol EMS i transferir ordres de control a les càrregues controlables com HVAC, bombes de calor i pols de càrrega.
2. Habilitació del control del contactor de la xarxa per posar tot el sistema en mode d’illa, permetent el control FCR i la reducció de la interrupció de l’alimentació.
3. Serveix com a tauler de control de la comunitat energètica.

BE pilot:

El lloc de demostració belga tindrà lloc a Brasschaat, BE i l’objectiu principal és avaluar l’impacte de l’ús dels serveis bàsics de la bateria (arbitratge, autoconsum i peak shaving) amb la possibilitat de compartir energia entre dos edificis comercials del mateix parc empresarial. Una és una fàbrica d’esmalts d’ungles i l’altra és una caserna militar renovada que s’utilitza per a aplicacions electromecàniques.

De fet, amb el primer edifici equipat amb una gran quantitat de plaques solars (258 kWp), es pot carregar la bateria durant el dia quan l’energia fotovoltaica és més alta, però encara més, l’excedent de producció es pot enviar per suportar el consum del segon edifici, que no té cap instal·lació fotovoltaica per compartir la gran quantitat d’energia fotovoltaica entre ells i, per tant, actua com una petita comunitat energètica.

Pilot NL :

Per al lloc dels Països Baixos es va decidir executar un maquinari complet en la simulació de bucle, el que significa emular els consums de l’edifici amb els seus actius energètics. La bateria i el control de l’HESS es realitzaran en temps real mantenint l’estructura de comunicació existent entre tots els socis per tal de seguir prestant els diferents serveis.

L’objectiu d’aquest “lloc virtual” és avaluar un model de bessó digital del sistema real amb totes les dinàmiques implicades, des dels consums d’electricitat fins a la generació fotovoltaica, les estacions de recàrrega de vehicles elèctrics i el model de bateria HESS virtual que actuaran mútuament en el seu conjunt. A més, la dinàmica de la xarxa així com la freqüència s’emularà gràcies a les dades històriques, els paràmetres nominals de l’edifici i les especificacions dels actius.

Conclusió

En conclusió, vam veure que el sistema híbrid d’emmagatzematge d’energia és rellevant com a un canvi de joc econòmic i ambiental real. Obrint el camí cap a un futur més sostenible i permetent que les comunitats energètiques locals es construeixin al voltant d’un “bloc energètic” bàsic que es compon d’una solució d’emmagatzematge híbrida que barreja dues tecnologies de bateries, la LTO amb gran capacitat de potència i AORFB amb alta capacitat energètica. A més, l’intercanvi d’energia i la capacitat autosuficient també tindran un paper important per a les futures comunitats. En aquest sentit, un orquestrador aquí present com l’EMS (sistema de gestió de l’energia) haurà d’agregar les dades sobre el terreny, analitzant-les mitjançant tècniques d’aprenentatge automàtic i supervisant totes les interaccions entre sistemes diferents i complementaris.