EMS sustav upravljanja energijom za tvrtke

Poslovne lokacije često koriste više nepovezanih sustava: brojila energije, solarni monitoring, BESS, EV punionice, HVAC, BMS, proizvodnu opremu i zasebne aplikacije dobavljača.

Kada podaci ostanu razdvojeni, teško je dobiti cjelovit odgovor na pitanja:

gdje i kada nastaje najveća potrošnja
koji potrošači stvaraju vršna opterećenja
koliko se solarne energije koristi na lokaciji
kako BESS utječe na energetski profil
koliko energije troše EV punionice
gdje nastaju neuobičajena odstupanja
ostvaruje li uvedena mjera očekivani rezultat
treba li infrastrukturu povećati ili drugačije upravljati njome

EMS objedinjuje relevantne podatke u zajednički pregled. Ovisno o tehničkim mogućnostima povezanih sustava, može služiti za monitoring, analizu, upozorenja, izvještavanje i aktivno upravljanje energetskim tokovima.

Cilj nije prikupljati što više podataka, nego pretvoriti podatke u informacije i upravljačke odluke koje podržavaju pouzdaniji i učinkovitiji rad lokacije.

Jedinstven pregled energetskog sustava

Povežite više mjernih mjesta, lokacija, izvora energije i potrošača u centralni pregled prilagođen tehničkim korisnicima i managementu.

Pravodobno prepoznavanje odstupanja

Upozorenja i usporedba stvarnih podataka s očekivanim vrijednostima mogu pomoći ranije prepoznati neuobičajenu potrošnju, prekid komunikacije ili nepravilnost u radu opreme.

Upravljanje prema prioritetima

Kada oprema i integracije to omogućuju, EMS može koordinirati BESS, EV punionice, solar, HVAC i druge sustave prema raspoloživoj snazi, vremenu korištenja i definiranim pravilima.

Mjerljivi rezultati i izvještavanje

Energetski pokazatelji, referentne vrijednosti i periodični izvještaji omogućuju provjeru učinka provedenih mjera i kvalitetnije planiranje budućih ulaganja.

EMS nije samo energetski dashboard

Sustav za energetski monitoring prvenstveno prikuplja i prikazuje podatke.

EMS može ići korak dalje te, ovisno o opremi i ugovorenom opsegu:

analizirati odnose između različitih izvora i potrošača
prepoznavati odstupanja
primjenjivati energetska pravila i prioritete
upravljati punjenjem i pražnjenjem BESS-a
ograničavati ili raspoređivati snagu EV punionica
prilagođavati rad određenih tehničkih sustava
generirati upozorenja i izvještaje
dostavljati podatke drugim poslovnim platformama

Na početku projekta zato treba jasno definirati traži li investitor samo monitoring ili i aktivno upravljanje.

Kako je EMS strukturiran?

Mjerenje i prikupljanje podataka

Brojila, podbrojila, senzori, inverteri, punjači, BESS i drugi sustavi stvaraju podatke o energiji, snazi, statusu i radu opreme.

Komunikacija i integracija

Gatewayi, komunikacijski protokoli i programska sučelja povezuju uređaje različitih proizvođača s centralnom platformom.

Centralna EMS platforma

Platforma pohranjuje, strukturira i prikazuje podatke kroz dashboarde prilagođene lokaciji, opremi, korisniku i poslovnom cilju.

Pravila i optimizacijska logika

Definiraju se pragovi, rasporedi, ograničenja i prioriteti prema kojima sustav analizira podatke ili upravlja opremom.

Automatizirano upravljanje

Kada su dostupne odgovarajuće integracije i ovlasti, EMS šalje upravljačke naredbe povezanim sustavima.

Alarmi i izvještavanje

Korisnici dobivaju upozorenja, periodične izvještaje i pregled ključnih energetskih pokazatelja.

Koje sustave EMS može povezivati?

Stvarni opseg integracije ovisi o komunikacijskim mogućnostima opreme, dostupnim protokolima, sučeljima i ugovorenim odgovornostima.

Mreža i mjerna mjesta

- glavno obračunsko mjerno mjesto - podbrojila - transformatori i razvodna oprema - priključna i trenutačna snaga - potrošnja po objektu, zoni ili procesu
Fotonaponska elektrana

- trenutačna i ukupna proizvodnja - status invertera - korištenje proizvedene energije - predaja ili preuzimanje energije - upozorenja i odstupanja
BESS

- stanje napunjenosti - snaga punjenja i pražnjenja - dostupan kapacitet - temperature i upozorenja - upravljačka strategija - rezerva za definirane funkcije
EV punionice

- ukupna potrošnja punionica - aktivne sesije - raspoloživa snaga - prioriteti vozila - dinamičko upravljanje opterećenjem - podaci po lokaciji ili korisničkoj skupini
BMS, HVAC i tehnički sustavi

- grijanje i hlađenje - ventilacija - rasvjeta - pumpe i druga tehnička oprema - unutarnji uvjeti i rasporedi rada - podaci postojećeg BMS-a
Proizvodnja i drugi veliki potrošači

- proizvodne linije - hladnjače - kompresori - pumpe - podatkovna oprema - drugi procesi s relevantnom potrošnjom

Od mjernog podatka do upravljačke odluke

Sama dostupnost podataka ne znači da se energijom automatski učinkovito upravlja.

Kvalitetan EMS proces uključuje:

prikupljanje podataka iz pouzdanih izvora
provjeru potpunosti i kvalitete podataka
usklađivanje jedinica, vremenskih oznaka i strukture
povezivanje potrošnje s objektom, procesom ili opremom
definiranje referentnih vrijednosti i energetskih pokazatelja
prepoznavanje odstupanja i neuobičajenih obrazaca
definiranje upozorenja i upravljačkih pravila
provjeru rezultata nakon provedene aktivnosti

Primjerice, visoka ukupna potrošnja ne mora sama po sebi značiti problem ako je povezana s povećanom proizvodnjom. EMS zato treba omogućiti usporedbu potrošnje s relevantnim operativnim podacima, vremenom, proizvodnjom energije i drugim čimbenicima.

EMS – tehnološko rješenje

EMS je platformski i integracijski sloj koji može obuhvatiti:

brojila i prikupljanje podataka
centralni energetski dashboard
upozorenja
energetske pokazatelje
povezivanje uređaja i sustava
pravila automatizacije
upravljanje energetskim tokovima
izvoz podataka i integracije

Primarni rezultat je funkcionalna tehnička platforma koja korisniku omogućuje pregled i, prema definiranim mogućnostima, kontrolu energetskog sustava.

Energy Management – stručna usluga

Energy Management usluga može uključivati:

energetske preglede i analize
definiranje ciljeva
preporuke mjera energetske učinkovitosti
poslovnu i organizacijsku koordinaciju
praćenje rezultata
izvještavanje
edukaciju korisnika
kontinuirano poboljšavanje energetskog učinka

Primarni rezultat je organizirani proces upravljanja energijom i provedba odabranih mjera.

EMS za različite poslovne sustave

Industrija i proizvodnja
Praćenje proizvodnih linija, kompresora, rashladnih sustava, vršnih opterećenja i lokalne proizvodnje energije.

Logistika i poslovne flote
Povezivanje skladišta, hladnjača, solarne elektrane, BESS-a i punjenja električnog voznog parka.

Hoteli, trgovina i poslovne nekretnine
Centralno praćenje više energetskih sustava, lokacija, HVAC opreme, solarne proizvodnje i punionica.

Uredi i portfelji zgrada
Usporedba potrošnje između objekata, zakupaca, zona ili vremenskih razdoblja te priprema podataka za management.

Mobility hubovi i javne punionice
Koordinacija priključne snage, EV punionica, BESS-a, solarne proizvodnje i drugih potrošača lokacije.

Energetski i infrastrukturni projekti
Praćenje i upravljanje proizvodnjom, pohranom, distribucijom i potrošnjom na složenijim energetskim lokacijama.

EMS upravljanje energijom između objekta, solara, BESS-a i EV punionica

EMS povezuje solar, BESS, EV punionice i poslovni objekt
Solarna elektrana, baterijska pohrana i EV punionice mogu međusobno povećati vrijednost samo ako su usklađeni s potrošnjom objekta i priključnom infrastrukturom.

EMS može pomoći definirati prioritete kao što su:

koristiti solarnu energiju za trenutačnu potrošnju objekta
dio raspoložive energije usmjeriti prema EV punionicama
pohraniti višak u BESS
smanjiti punjenje baterije ili vozila tijekom vršnog opterećenja
prazniti BESS kada potrošnja prelazi definirani prag
zadržavati dio kapaciteta baterije za odabranu funkciju
prilagođavati pojedine tehničke sustave raspoloživoj snazi
ograničavati ukupno preuzimanje energije iz mreže

Nije svaki prioritet moguće istodobno maksimalno ostvariti. Upravljačka strategija treba odrediti koje funkcije imaju prednost u pojedinom vremenskom razdoblju.

BACnet je standardni komunikacijski protokol za automatizaciju i upravljanje zgradama, dok se Modbus koristi za razmjenu procesnih podataka između industrijskih i energetskih uređaja. Međutim, oznaka da dva sustava podržavaju isti protokol ne znači automatski da su dostupni svi potrebni podatkovni objekti, registri i upravljačke funkcije. BACnet International

Prije integracije potrebno je provjeriti:

točnu verziju protokola
dostupne podatkovne točke
učestalost osvježavanja
mogućnost čitanja i pisanja podataka
način autorizacije
mapiranje registara ili objekata
kvalitetu vremenskih oznaka
komunikacijske prekide i fallback ponašanje
sigurnosne zahtjeve
odgovornost za održavanje integracije

TSG Group je na austrijskom EMS projektu koristio BACnet i Modbus TCP/IP za povezivanje sustava više proizvođača, ali isti opseg integracije treba zasebno potvrditi za svaku hrvatsku lokaciju i platformu.

Kako izgleda EMS implementacija?

1

Definiranje poslovnih ciljeva

Utvrđujemo treba li sustav prvenstveno omogućiti monitoring, izvještavanje, upravljanje vršnim opterećenjima, optimizaciju vlastite proizvodnje ili automatizirano upravljanje.

2

Inventar sustava i podataka

Popisuju se mjerna mjesta, brojila, solar, BESS, EV punionice, BMS, HVAC, proizvodna oprema i postojeće platforme.

3

Analiza dostupnih integracija

Provjeravaju se protokoli, API sučelja, mrežna infrastruktura, administratorski pristupi, kvaliteta podataka i tehnička ograničenja.

4

Projektiranje mjerne i podatkovne arhitekture

Definiraju se potrebna nova brojila, komunikacijski uređaji, struktura podataka, intervali mjerenja i način pohrane.

5

Konfiguracija EMS platforme

Postavljaju se lokacije, uređaji, energetski tokovi, dashboardi, korisničke uloge, upozorenja i izvještaji.

6

Integracija i upravljanje opremom

Povezuju se dogovoreni sustavi te se konfiguriraju podržane upravljačke funkcije, pragovi, rasporedi i prioriteti.

7

Testiranje scenarija

Provjeravaju se podaci, upozorenja, izvještaji, komunikacijski prekidi, upravljačke naredbe i ponašanje sustava u dogovorenim situacijama.

8

Primopredaja i edukacija

Korisnici dobivaju pristupe, dokumentaciju, upute i edukaciju prema svojoj ulozi.

9

Monitoring i optimizacija

Nakon puštanja u rad prati se kvaliteta podataka i učinak strategija te se pravila prilagođavaju stvarnom radu lokacije.

Što investitor može dobiti?

Ovisno o ugovorenom opsegu, projekt može uključivati:

inventar energetskih sustava i mjernih mjesta
analizu postojećih podataka i integracija
prijedlog mjerne arhitekture
integracijsku matricu uređaja i protokola
dodatna brojila, gatewaye i komunikacijsku opremu
centralnu EMS platformu
dashboarde po lokaciji i sustavu
energetske pokazatelje i referentne vrijednosti
upozorenja i eskalacijska pravila
korisničke uloge i prava pristupa
upravljačke strategije
integraciju solara, BESS-a i EV punionica
povezivanje s BMS-om ili drugim sustavima
periodične izvještaje
izvoz podataka
testni protokol
tehničku dokumentaciju
edukaciju administratora
- model podrške i održavanja

EMS može podržati ISO 50001, ali ga ne zamjenjuje

ISO 50001 definira organizacijski sustav upravljanja energijom koji uključuje energetsku politiku, ciljeve, korištenje podataka, mjerenje rezultata, pregled učinka i kontinuirano poboljšavanje. Sama instalacija EMS softvera ne znači da je organizacija usklađena ili certificirana prema ISO 50001. ISO

EMS može pružiti važnu podatkovnu osnovu za:

energetske pokazatelje
energetske bazne vrijednosti
praćenje ciljeva
mjerenje učinka provedenih mjera
izvještavanje
dokazivanje kontinuiranog poboljšavanja

ISO 50006 dodatno daje smjernice za energetske pokazatelje i bazne vrijednosti, što može biti relevantno pri konfiguraciji EMS izvještavanja.

Povezana TSG energetska rješenja

BESS

Fotonaponske elektrane

Upravljanje EV punionicama

TSG Power

ESG Management

Što je EMS?

EMS je tehnička platforma za prikupljanje, povezivanje, prikazivanje i, kada je podržano, upravljanje energetskim podacima i sustavima na jednoj ili više lokacija.

Koja je razlika između EMS-a i energetskog monitoringa?

Monitoring prvenstveno prikazuje podatke. EMS može dodatno analizirati odnose između sustava, generirati upozorenja, primjenjivati pravila i upravljati podržanom opremom.

Koja je razlika između EMS-a i BMS-a?

BMS prvenstveno upravlja tehničkim sustavima zgrade poput HVAC-a, rasvjete i automatizacije. EMS je usmjeren na energetske tokove, potrošnju, proizvodnju, pohranu i optimizaciju. Sustavi se mogu međusobno povezati.

Može li se EMS povezati s postojećom opremom?

Može kada postoje odgovarajuća mjerna mjesta, komunikacijski protokoli, programska sučelja i potrebni pristupi. Kompatibilnost se provjerava za svaki uređaj i sustav.

Može li povezivati uređaje različitih proizvođača?

Može kada uređaji omogućuju potrebnu razmjenu podataka i upravljanje. Sama podrška za isti protokol nije dovoljna bez provjere konkretnih funkcija i podatkovnih točaka.

Može li EMS upravljati BESS-om?

Može ako BESS, PCS, BMS i EMS podržavaju potrebnu komunikaciju i upravljačke funkcije. Potrebno je definirati prioritete, ograničenja i odgovornost za upravljačku strategiju.

Može li EMS upravljati EV punionicama?

Može izravno ili preko sustava za upravljanje punionicama, ovisno o arhitekturi. Moguće funkcije uključuju raspodjelu snage, ukupna ograničenja i prioritete punjenja.

Jamči li EMS smanjenje troškova energije?

Ne. Rezultat ovisi o kvaliteti podataka, mogućnostima upravljanja, profilu potrošnje, tarifama, povezanoj opremi i provedbi preporučenih strategija. Početna analiza treba utvrditi gdje postoji realan potencijal.

Je li EMS isto što i ISO 50001?

Može li se EMS koristiti na više lokacija?

Može ako odabrana platforma podržava više objekata, korisničke uloge, standardizirano mjerenje i usporedivo izvještavanje.

Može li se povezati s ERP-om ili BI alatom?

Može kada EMS i odredišni sustav imaju odgovarajuće API-je, izvoze ili druge podržane integracijske mogućnosti.

Gdje se pohranjuju podaci?

To ovisi o platformi i arhitekturi. Sustav može koristiti cloud, lokalnu infrastrukturu ili hibridni model. Lokaciju podataka, rok čuvanja, vlasništvo i pristupe treba definirati prije implementacije.

Kako se rješava kibernetička sigurnost?

Projekt treba definirati korisničke uloge, autentikaciju, mrežnu segmentaciju, komunikacijsku zaštitu, zapis aktivnosti, ažuriranja, sigurnosne kopije i odgovornosti za incidente.

Koje podatke treba pripremiti za početnu procjenu?

Korisni su računi i intervalni profil potrošnje, popis mjernih mjesta, jednopolne sheme, podaci o solaru, BESS-u i EV punionicama, BMS dokumentacija, postojeći komunikacijski protokoli i poslovni cilj projekta.

EMS – sustav upravljanja energijom za tvrtkeEMS – upravljanje energijom

Jedan sustav za podatke, odluke i upravljanje