A medida que luchamos por un mundo más sostenible y energéticamente eficiente, no se puede subestimar la importancia del software para permitir esta transición. Desde la optimización de la generación y el consumo de energía renovable hasta la mejora del almacenamiento y la distribución de energía, el empoderamiento de las ciudades inteligentes y la facilitación de edificios energéticamente eficientes, las soluciones de software están a la vanguardia para impulsar un cambio transformador. Con la colaboración entre expertos en tecnología, legisladores, partes interesadas y un compromiso con la innovación, podemos aprovechar el poder del software para acelerar la transición energética global, allanando el camino para un futuro más verde y sostenible por generaciones.

Creemos firmemente que el software juega un papel importante en la transición energética, tanto el análisis como el control basados en datos juegan el papel de una plataforma que hace de puente tecnológico entre los datos y la energía.

Solución

aug.e EMS puede llenar este vacío entre el uso de datos y la gestión de energía. Para superar estos desafíos, se capturará un uso extensivo de análisis de datos, reconocimiento de patrones y optimización de problemas dentro de una poderosa estrategia de control, llamada Control Predictivo de Modelos (MPC), que optimiza el rendimiento del sistema al considerar las predicciones del comportamiento futuro del sistema.

De hecho, la nube tiene más información que los activos locales y el EMS está optimizando todos los datos para un uso óptimo de los activos mediante MPC, pronósticos, restricciones (duras/blandas) y retroalimentaciones de medición. Pero, ¿qué es un MPC?

“El control predictivo de modelos es un método para calcular acciones de control basado en la resolución de un problema de optimización con restricciones en un horizonte de tiempo finito”.

Lo podemos considerar como el cerebro de todo el sistema energético.

Al utilizar datos en tiempo real y modelos de pronóstico, MPC ajusta continuamente las acciones de control para garantizar un funcionamiento óptimo del sistema mientras se adhiere a las restricciones. MPC incorpora algoritmos de optimización, control de retroalimentación y modelos dinámicos para ofrecer estrategias de control casi óptimas en tiempo real, lo que permite una gestión energética eficiente y una respuesta a las condiciones cambiantes. Se puede visualizar mediante un sistema de control de múltiples capas que se ejecuta en diferentes tiempos de muestra.

De hecho, el planificador diario actúa sobre el sistema de control diario global para cumplir un objetivo mensual, mientras que el control intradiario se centra en el objetivo diario mediante un control de intervalos de tiempo de 15 minutos y, por último, un control integrado de 1 minuto garantiza que el objetivo de 15 minutos se cumplirá lo mejor posible durante ese período y garantiza que los límites de restricción se cumplan en cualquier momento del día.

Valor EMS para el proyecto Hybris

Como el cerebro de un todo, la función de EMS se acerca a la coordinación de todos los demás sistemas, como la construcción de telemetrías de activos, las mediciones del sistema de almacenamiento HESS y el planificador de control de análisis avanzado HESS de alto nivel.

Básicamente, la función del EMS es permitir el control de la gran flexibilidad que brinda el sistema híbrido de almacenamiento de energía, que se compone de las baterías LTO y AORFB. De hecho, la combinación de los dos sistemas C-rate nos ofrece la posibilidad de dirigir de manera óptima las baterías de acuerdo con las diferentes dinámicas y casos de uso del mercado eléctrico.

Por ejemplo, las estrategias de arbitraje + autoconsumo y reducción de la capacidad mensual se utilizarán normalmente en un plazo trimestral y diario, mientras que el desequilibrio y el FCR necesitarían una reacción más rápida de menos de 1 minuto.

Además, la operación en modo isla y los casos de uso de respuesta a la demanda también son dos direcciones de reacción rápida, generalmente el LTO con su alta capacidad de potencia se usará para un control dinámico rápido y el AORFB con su alta capacidad de energía se usará para un control dinámico lento. Veamos información sobre las 2 tecnologías de batería diferentes incluidas en la solución de contenedor HESS.

-Detalles de la batería AORFB:

-Detalles de la batería LTO:

Por lo tanto, las comunicaciones entre los servicios de las diferentes partes juegan un papel crucial en los servicios del sistema de control y optimización HESS, con una estructura general que se establece a continuación:

La estructura general ofrece una visión general de los componentes principales, que son:

1. El INMS Scada, PMS y batería BMS especificado como el sistema de batería HESS. Sus funciones principales son transferir la E/S de la batería desde y hacia nubes de terceros y luego garantizar la seguridad y la integridad de todo el sistema de la batería.
2. El ABMS calculará las entradas diarias que se utilizarán dentro del control del planificador diario. Optimizando de esta manera el uso de la batería y prolongando sus ciclos de vida.
3. El EMS, que actuará como agregador central de datos y supervisor de todo el sistema. Proporcionará diferentes servicios para diferentes sitios piloto en toda Europa.
4. Las telemetrías de los dispositivos de campo que representan las cargas de consumo del edificio, la producción fotovoltaica y las estaciones de carga de vehículos eléctricos.

Repasemos las estructuras de comunicación de los diferentes sitios para definir los casos de uso para cada uno de ellos.

sitio de IT:

El sitio italiano tendrá lugar en Messina, Sicilia (IT). El contenedor del sistema de energía de la batería HESS se enviará y colocará dentro de una pequeña comunidad de energía local donde el EMS pondrá a disposición los siguientes servicios:

• Servicios básicos de gestión energética (Arbitraje, Autoconsumo y Peak shaving)
• Modo isla (desconexión de la red y uso de la energía de la batería como fuente independiente)
• Reducción SAIFI (algoritmo de prevención de interrupción de energía)
• Servicio de respuesta a la demanda (encendido/apagado de cargas controlables dentro del edificio, así como estaciones de carga de vehículos eléctricos)

Se puede ver que el CNR/SAE tendrá un supervisor local denominado “CNR/SAE Scada” el cual tiene 3 funcionalidades específicas:

1. Se comunica con la nube de EMS a través de su puerta de enlace en el sitio. El alcance aquí es poder recuperar datos de construcción, enviarlos a la nube de EMS y transferir comandos de control a las cargas controlables como HVAC, bombas de calor y postes de carga.
2. Habilitación del control del contactor de red para poner todo el sistema en modo isla, habilitando FCR y control de reducción de interrupción de energía.
3. Sirve como panel de monitoreo de la comunidad energética.

Sitio BE:

El sitio de demostración belga se llevará a cabo en Brasschaat, BE y el objetivo principal es evaluar el impacto del uso de los servicios básicos de la batería (arbitraje, autoconsumo y reducción de picos) al permitir el intercambio de energía entre dos edificios comerciales en el mismo parque empresarial. Una es una fábrica de esmaltes de uñas y la otra es un cuartel militar renovado que se utiliza para aplicaciones electromecánicas.

De hecho, con el primer edificio equipado con una gran cantidad de paneles solares (258 kWp), se puede cargar la batería durante el día cuando la energía fotovoltaica está en su punto más alto, pero aún más, el excedente de producción se puede enviar para apoyar el consumo del segundo edificio, que no tiene ninguna instalación fotovoltaica para compartir la gran cantidad de energía fotovoltaica entre ellos y, por lo tanto, actúa como una pequeña comunidad energética.

Sitio NL:

Para el sitio de los Países Bajos, se decidió ejecutar una simulación completa de hardware en el bucle, lo que significa emular los consumos del edificio con sus activos energéticos. La batería y el control de HESS se realizarán en tiempo real manteniendo la estructura de comunicación existente entre todos los socios para seguir brindando los diferentes servicios.

El alcance de este «sitio virtual» es evaluar un modelo de gemelo digital del sistema real con todas las dinámicas implícitas, desde el consumo de electricidad hasta la generación fotovoltaica, las estaciones de carga de vehículos eléctricos y el modelo de batería HESS virtual, que actuarán entre sí como un todo. Además, se emulará la dinámica de la red y la frecuencia gracias a los datos históricos, los parámetros nominales del edificio y las especificaciones de los activos.

Conclusión

En conclusión, vimos que el sistema de almacenamiento de energía híbrido es relevante como un cambio de juego económico y ambiental mundial real. Allanando el camino hacia un futuro más sostenible y permitiendo que las comunidades locales de energía se construyan alrededor de un «bloque de energía» básico que se compone de una solución de almacenamiento híbrido que combina dos tecnologías de batería, LTO con alta capacidad de energía y AORFB con alta capacidad de energía. Además, el intercambio de energía y la capacidad autosuficiente también tendrán un papel importante para las comunidades futuras. En este sentido, un orquestador aquí presente como el EMS (sistema de gestión de energía) deberá agregar los datos en campo, analizándolos mediante técnicas de aprendizaje automático y supervisando todas las interacciones entre sistemas diferentes y complementarios.