コスト
BESSのコストは常に最大の関心事であり、IoTベースのBESSを導入する場合、ユーザーはハードウェア、ソフトウェア、設置、メンテナンスのコストを考慮する必要があります。
世界的なエネルギー需要の増加に伴い、革新的なエネルギー貯蔵ソリューションの必要性も高まっています。バッテリーエネルギー貯蔵システム(BESS)は、エネルギー生成、送電、配電、消費の不可欠な一部となっています。再生可能エネルギーの成長と脱炭化水素の必要性により、BESSの重要性はこれまで以上に高まっています。
排出量を最小限に抑えるために、BESSは再生可能エネルギー資源をより効果的に活用することができ、より少ない系統電力に頼ることができます。
太陽光発電や風力発電のような分散型エネルギーの管理は、マイクログリッドやBESSの必要性を高めます。
IoT技術をコアとして、BESSはリアルタイムの電力需要と供給の最適化とバランスにおいて重要な役割を果たします。
送電網のデジタル化と分散化のためにBESSにIoTを統合するとなると、取り組まなければならない課題がいくつがあります。
BESSのコストは常に最大の関心事であり、IoTベースのBESSを導入する場合、ユーザーはハードウェア、ソフトウェア、設置、メンテナンスのコストを考慮する必要があります。
拡張性のあるBESSは、将来の成長と発展に不可欠です。アドバンテックの幅広いIoT製品ポートフォリオにより、ユーザーはBESS用のIoTインフラストラクチャを優れた拡張性で構築することができます。
よく接続されたBESSは、信頼性が高く安全な通信インフラストラクチャと、自律的に動作する堅牢なコンピューティングパワーを利用する必要があります。アドバンテックのIoTセンシング、コンピューティング、および通信製品は、ユーザがシステム統合を心配することなく、BESSのためにうまく接続されたシステムを構築することを可能にします。
BESSの安定稼働を維持するために、アドバンテックのリモートI/Oゲートウェイとエッジコンピュータは、BMS、EMS、ECSの状態を効果的に監視し、BESSの安全性を確保します。また、産業用スイッチ、ルータ、プロトコルゲートウェイは、データセキュリティを強化するためのVPNとITプロトコルを備えた堅牢なネットワークインフラを提供します。
BESSが大規模で運用されているか小規模であるかにかかわらず、グリッド全体の安定性と安定した電力容量を確保するためには、効果的なリモートデバイス管理が必要です。アドバンテックのIoTデバイス管理サービスであるEdgeSync360は、パブリッククラウド上であれ、構内であれ、すべてのIoTデバイスを接続し、管理することができます。EdgeSync360は、シームレスなリモートデータとデバイス管理のためのオープンAPIを介してサードパーティのプラットフォームと簡単に統合することができます。
The cost of the BESS is always the primary concern, and when implementing an IoT-based BESS, users should take into account the costs of hardware, software, installation, and maintenance.
A scalable BESS is essential for future growth and development. With Advantech’s complete IoT product portfolios, users can build IoT infrastructure for their BESS with great scalability.
A well-connected BESS needs to utilize reliable and secure communication infrastructure, as well as robust computing power that can work autonomously. Advantech's IoT sensing, computing and communication products enable users to create a well-connected system for their BESS without worrying about system integration.
To maintain the stable operation of BESS, Advantech’s remote I/O gateways and edge computers can effectively monitor BMS, EMS, and ECS conditions to ensure the safety of BESS, while the industrial switches, routers and protocol gateways provide robust network infrastructure with VPN and IT protocols for enhanced data security.
Whether BESS is operating at a large or small scale, it requires effective remote device management to ensure overall grid stability and firm power capacity. The Advantech IoT device management service, Edge365, can connect and manage all IoT devices whether on a public cloud or on premises. Edge365 can also easily integrate with 3rd party platforms via open API for seamless remote data and device management.
BESSアプリケーションは、一般的に「ビハインド・ザ・メーター(電力量計の後側)(BTM)」と「フロント・オブ・ザ・メーター (電力量計の前側)」に分けられ、どちらも異なる容量のBESSと組み合わせることができます。
フロント・オブ・ザ・メーターBESSは、エネルギー発電と送電の現場、すなわち再生可能エネルギーと電力会社の送電網におけるエネルギー貯蔵を意味し、大規模な送電網規模のBESSを必要とします。一方、ビハインド・ザ・メーター BESSは、エネルギー消費の現場、すなわち産業・商業施設や家庭でのエネルギー貯蔵であり、小型のBESSが必要です。
アドバンテックのIoTテクノロジーは規模の大小を問わず、BESSアプリケーションに最適なIoTソリューションをご用意しております。弊社の幅広いセンシング、通信、コンピューティング製品を活用することで、信頼性と柔軟性に優れた持続可能なBESSの構築を支援します。
BESS applications are commonly divided into “front-of-the-meter” and “behind-the-meter” applications; both can be paired with different BESS at different capacities.
Front-of-the-meter BESS refers to energy storage at the energy generation and transmission sites, i.e., renewable energy and utility grids, which require large-size grid-scale BESS. On the other hand, behind-the-meter BESS has the energy storage at the sites of energy consumption, i.e., industrial and commercial locations or homes with smaller BESS.
This is where Advantech IoT technologies come in. For BESS at a large or small scale, you can always find the right IoT solution for your BESS application. By leveraging our extensive range of sensing, communication, and computing products, we are helping to build sustainable BESS that are reliable and flexible.
SCADAはEMSの情報センターです。SCADAは、冗長性を持たせるために2組の産業用コンピュータで実行することができます。
BESSには、PCS、BMS、ECSなどいくつかのサブシステムがあります。イーサネット・スイッチやメディア・コンバータを含むネットワーク・インフラは、すべてのシステムを接続する鍵となります。
プロトコルゲートウェイは、Modbus/RTU、Modbus/TCP、CANBus、IEC 61850、DNP3などの一般的なプロトコルの通信性能を向上させることができます。
BESSの安定性を確保するためには、環境の監視が不可欠です。ECSでは、重要な機器はUPSとHVACです。リモートI/Oモジュールは、24時間365日の監視を提供することができます。
1MW未満の容量のBESSシステムは、通常、多数のバッテリー、バッテリー管理システム、電力変換システム(PCS)、エネルギー管理システム(EMS)を含む1つのコンテナ内に収まるように設計されています。これらのオールインワンBESSシステムは、ユーティリティ・スケールから産業用・商業用アプリケーションまで拡張可能です。
コンテナ内の環境制御システム(ECS)は、安定した環境を維持するために、火災システムとHVACシステムを組み合わせたものです。ECSは、ADAM-6017とADAM-3600に接続されたさまざまなI/Oノードを通じて、HVACシステムの異常な温度変化を検出します。これは、BESSの長期運転にとって重要です。.
バッテリー管理システム(BMS)は、各バッテリーセルのリアルタイム監視と負荷制御を行います。BMSは通常、外部通信にCANBusを使用します。CanBusデータをイーサネットデータに変換するには、ECU-1252などの通信ゲートウェイが必要です。EdgeLinkを搭載したECU-1252ゲートウェイは、CANBusインターフェースと、IEC-61850 MMS、DNP3、IEC-60870-5-104などの複数の電力プロトコルをサポートしており、シームレスなデータ伝送とユーティリティグリッドへの電力ディスパッチを実現します。
PCSは、AMAX-5580 EtherCATコントローラを使用したリアルタイム制御に重点を置き、ACおよびDC電力を変換するため、電力スケジューリングと発送電の中核となります。EMSには通常、SCADAソフトウェアと産業用コンピュータ(IPC)が含まれ、エネルギー貯蔵コンテナの全体的な監視を行うために連携します。通常、2セットの産業用PCがSCADAの安定性のために互いのバックアップを提供し、他の2セットはデータベースの冗長性のために互いのバックアップを提供します。
さらに、アドバンテックの産業用ルータは、WebAccess/VPNをサポートし、BESSから大規模通信ネットワークまで、セキュアなセルラー環境を提供します。
大規模なグリッド規模のエネルギー貯蔵分野では、BMS、PCS、EMSはそれぞれ異なるコンテナで動作し、各コンテナは大規模な電力網で充放電を管理するために常にデータ通信を維持しなければなりません。
各コンテナは、ネットワークの冗長性を高め、最高の安定性を確保するために、光ファイバーリングトポロジーを使用して接続されています。アドバンテックのEKI-7700によって管理されるスイッチを活用することで、各BMSが接続され、イーサネット信号を光ファイバ信号に変換します。このようにして、分散したBMSコンテナ間のシームレスなデータ交換を保証することができます。
リングネットワークの最上層では、IEC 61850-3認証のEKI-9200シリーズ:マネージド・スイッチを使用して、PCS、EMS、複数のBMSコンテナを接続しています。エネルギー貯蔵システムのセキュリティ管理は非常に重要であるため、IMC-370シリーズ・メディア・コンバーターも採用し、10/100/1000Mbpsツイストペア・ネットワークを光ファイバーで拡張して監視カメラと接続しています。そしてセキュリティ監視用にビデオ信号をネットワークに転送しています。
すべてのBESSコンテナは、IEC 61850プロトコルを使用して充電および放電を管理し、ICR-3200シリーズの4G/LTEルーターを介して通信することで、国家の電力網に接続します。そしてピークカット、周波数調整、およびエネルギー管理を実現することができます。
BESSは、さまざまな目的で設計されています。商業ビルや家庭に一般的に設置されているBESSは、ビハインド・ザ・メーターBESSとして知られています。BESSは、需要管理によるエネルギーコストの削減、バックアップ電力の提供、ピーク時の処理能力の提供など、いくつかの利点を提供します。
主な利点のひとつは、ピークカットができることで、需要のピークを平準化し、ピーク時のデマンド料金を回避することができます。さらに、これらの小型のバッテリー貯蔵システムはピーク時に電力の供給を確保します。
コンパクトなビハインド・ザ・メーター BESSの設置では、温度変化を含むHVACデータを収集するためにADAM-6217 イーサネット I/Oが使用されます。このデータは、バッテリ管理システム(BMS)データをイーサネットネットワークに変換するCANbusインターフェースを採用したECU-1252ゲートウェイに接続されます。WOP-200Kシリーズ可視化ゲートウェイは、BESSデータを効率的に可視化するヒューマンマシンインターフェース(HMI)として機能します。
接続を確立するために、すべての機器はEKI-2528・ 8ポート・スイッチにリンクされ、その後、取得したデータをエネルギー管理システム(EMS)に送信します。さらに、EdgeSync360エッジ・デバイス管理クラウド・サービスにより、すべてのBESS設備のデバイスの遠隔監視と管理が可能になり、マイクログリッド全体の安定性が確保されます。