EMS – Energiebeheersysteem

Energiebeheersystemen zijn de kern van slim, interconnected opladen en modern netbeheer. Laten we eens kijken wat een EMS is en hoe het werkt

Article summary
  • Een energiebeheersysteem (EMS, energy management system) is een softwaregebaseerde oplossing die het elektriciteitsverbruik tussen het energienet en eindgebruikers optimaliseert voor toepassingen zoals in woningen, fabrieken, kantoorgebouwen en gemeenschappen.
  • In de e-mobiliteitssector beheert een EMS de energiestroom voor het opladen van elektrische voertuigen (EV's), voor efficiënte en betrouwbare laadactiviteiten.
  • Enkele types EMS:
    • Energiebeheersystemen voor gemeenschappen (CEMS): Bewaak en regel het energieverbruik voor steden, inclusief openbare voorzieningen zoals straatverlichting.
    • Energiebeheersystemen voor gebouwen (BEMS): Beheer het energieverbruik in grote gebouwen zoals wooncomplexen, kantoren of winkelcentra.
    • Energiebeheersystemen voor woningen (HEMS): Optimaliseer het elektriciteitsverbruik in individuele woningen door ze aan te sluiten op het energienet.
    • Energiebeheersystemen voor fabrieken (FEMS): Zorg ervoor dat industriële installaties met een hoge vermogensbehoefte het energienet niet overbelasten.
    • Fotovoltaïsche EMS: Regel de stroom van door zonne-energie opgewekte energie en optimaliseer de mix van energiebronnen in systemen die gebruikmaken van zonne-energie.
  • Bij het opladen van EV's voert een EMS verschillende belangrijke functies uit:
    • Dynamisch laadbeheer: Past de vermogensverdeling in real-time aan om overbelasting van het net te voorkomen en efficiënt opladen over meerdere EV's te garanderen.
    • Laadplanning: Verschuift laadsessies naar momenten waarop de energietarieven lager zijn, waardoor de kosten dalen en de vraag naar het net in evenwicht wordt gebracht.
    • Hernieuwbare energie vooropstellen: Geeft voor het laden voorrang aan het gebruik van hernieuwbare energiebronnen, zoals zonne- of windenergie.
    • Facturatie en betalingsverwerking: Berekent de energiekosten per laadsessie en maakt nauwkeurige facturatie- en betalingstransacties mogelijk.
    • Analyse en rapportage: Verzamelt en analyseert gegevens over energieverbruik, gebruikspatronen en kosten om geïnformeerde besluitvorming te ondersteunen en activiteiten te verbeteren.
  • De implementatie van een EMS in laadinfrastructuur voor elektrische voertuigen biedt voordelen zoals lagere energiekosten, meer duurzaamheid, verbeterde operationele efficiëntie en de mogelijkheid om op te schalen en laadnetwerken toekomstbestendig te maken.
  • Spirii integreert EMS-mogelijkheden in zijn Connect-platform en reikt laadpuntexploitanten tools aan om hun energieverbruik te beheren, prijsstrategieën op te stellen en toegang te krijgen tot gedetailleerde analyses om hun laaddiensten te optimaliseren.

Als je stopt om je EV op te laden, heb je dan wel eens nagedacht over wat er achter de schermen gebeurt om dat vermogen over te dragen? Het verzenden van elektriciteit van het energienet naar een laadstation – en vervolgens van een laadstation naar een autobatterij – vereist intelligente software en systemen die het proces van begin tot eind beheren en regelen.

Dat is de rol van een energiebeheersysteem (EMS) – de geheime formule achter succesvolle, efficiënte stroomoverdracht en robuuste, betrouwbare laadbedrijven. En zo werkt het:

Wat is een energiebeheersysteem (EMS)?

EMS staat voor Energy Management System, ofwel energiebeheersysteem, en is een softwaregebaseerde oplossing voor het optimaliseren van het elektriciteitsverbruik tussen het energienet en de eindgebruiker. 

Energiebeheersystemen zijn niet beperkt tot de wereld van het opladen van elektrische voertuigen; ze zijn terug te vinden in vrijwel elke capaciteit waar het nodig is om elektriciteitsverbruik te bewaken en te regelen. Dit kan gaan van huizen, fabrieken en kantoorgebouwen tot hele gemeenschappen. In de eMobility doelt de term op het softwareplatform dat is ontworpen om de energiestroom voor het opladen van EV's te beheren.

Soorten EMS:

CEMS (community energy management system)

Energiebeheersystemen voor gemeenschappen bewaken en regelen het energieverbruik voor steden, inclusief het gebruik van openbare energie zoals straatverlichting.

BEMS (building energy management system)

Energiebeheersystemen voor gebouwen beheren de energie die wordt gebruikt door grotere gebouwen, zoals appartementen, kantoren of winkelcentra.

HEMS (home energy management system)

Ook je woning heeft een energiebeheersysteem – het verbindt je woning met het energienet en zorgt ervoor dat je elektriciteitsverbruik wordt geoptimaliseerd.

FEMS (factory energy management system)

Energiebeheersystemen voor fabrieken zorgen ervoor dat industriële installaties – die doorgaans veel stroom vereisen – het energienet niet overbelasten.

Fotovoltaïsche systemen 

Dit energiebeheersysteem regelt de stroom van energie afkomstig van een zonnebron. Dit is handig voor systemen die zonne-energie gebruiken als aanvullende energievoorziening, omdat het de energie uit elke bron optimaal mengt.

EMS voor brandstofcellen

Een brandstofcel is hier een batterij. Dit is de technologie die in EV's wordt gebruikt. Het is de officiële term voor het energiebeheersysteem voor laders van elektrische wagens

EMS voor eMobility optimaliseren de hoeveelheid overgedragen vermogen op basis van de behoeften van de op te laden voertuigen, de laadpuntexploitant (CPO) en het energienet. In de praktijk is dat een evenwichtsoefening – bestuurders willen efficiënt en snel kunnen laden, terwijl CPO's kosteneffectieve activiteiten moeten uitvoeren die het net niet overbelasten.

Om met die balans om te gaan, zijn slimme programmering en sterk geoptimaliseerde algoritmes nodig die het energieverbruik en de distributie voortdurend bewaken en aanpassen. In zekere zin fungeert een EMS als het brein achter succesvolle EV-laadbeurt – het is wat voorkomt dat de verbinding tussen auto en lader een simpel stroom aan/uit-proces wordt.

Bekijk het als volgt: vergelijk laadstations voor elektrische auto's met de radiatoren in een huis. Een energiebeheersysteem wordt nu de boiler en aangesloten thermostaat, in die zin dat ze de energiebehoefte bewaken en het vermogen regelen.

Hoe werkt een EMS?

Een EMS voor eMobility is ontworpen om meerdere echt belangrijke taken over het volledige spectrum van het opladen af te handelen – vaak tegelijkertijd. Een energiebeheersysteem heeft de volgende grote verantwoordelijkheden:

  1. Dynamisch laadbeheer

Eén van de belangrijkste taken van een EMS is het bewaken van het beschikbare vermogen uit het net en het berekenen van hoeveel moet worden verdeeld over elk laadstation – en dus over elk aangesloten voertuig. Door het stroomverbruik in real-time aan te passen, kunnen CPO's eenzijdig opladen aanbieden aan meerdere EV's zonder het energienet te overbelasten.

Maak kennis met de netbeheertechnologie die de manier waarop we over EV-laden denken moderniseert 

  1. Laadplanning

Naast het minimaliseren van het netgebruik door het energieverbruik over meerdere laders te verdelen, kan een EMS ook overmatig gebruik – en kosten – beperken door laadsessies te verschuiven naar momenten van de dag waarop de energietarieven lager zijn. Dit is vooral nuttig voor thuisladen, omdat ze EV-eigenaren in staat stellen om 's nachts op te laden, wanneer de kosten doorgaans het laagst zijn.

  1. Hernieuwbare energie vooropstellen

Een energiebeheersysteem kan ervoor kiezen om prioriteit te geven aan de bron van de overgedragen elektriciteit. Als het zo geprogrammeerd is, kan zich voorrang geven aan energie afkomstig van bijvoorbeeld zonne- of windparken.

  1. Facturatie- en betalingsprotocollen

Het EMS van een laadstation kan ook fungeren als gateway voor betalingen. Hierbij worden de verbruikte energiekosten per laadsessie berekend, rekening houdend met de energietarieven in real-time, en worden die gegevens omgezet in betaalklare factuurinformatie.

  1. Analyse en rapportage

Omdat een EMS fungeert als het brein achter EV-laden, worden ook alle gegevens verzameld en opgeslagen die CPO's gebruiken om hun aanbod aan te passen en te verbeteren. Het energiebeheersysteem geeft al deze operationele gegevens door aan een gebruiksvriendelijk, front-end softwaredashboard, waar CPO's prestaties, kosten en gebruik kunnen analyseren.

Belangrijk is dat bestuurders en CPO's zich nooit echt zorgen hoeven te maken over de dagelijkse werking van een EMS. Het lijkt een beetje op je telefoonnetwerk: als het zijn werk doet, hoef je er niet over na te denken.

Waarom is een EMS belangrijk in eMobility?

Naarmate er meer EV's in omloop komen, zal ook de druk van eMobility op energienetten over de hele wereld toenemen. Hoewel de elektrische transitie geweldig is in termen van de belofte om de uitstoot van broeikasgassen van onze wegen weg te nemen, is het echt belangrijk dat de industrie stappen onderneemt om die dreigende belasting van het elektriciteitsnet aan te pakken.

Energiebeheersystemen zijn hierbij cruciaal. Door elektriciteit te regelen en slim onder voertuigen te verdelen, helpt een EMS en de bijbehorende technologie bestuurders op de weg te blijven zonder onze andere energiebehoeften in gevaar te brengen. 

Het alternatief zouden onbewaakte systemen zijn die eenzijdig stroom pompen naar elk voertuig dat dit zonder beperking zou opeisen. Dit zou leiden tot energietekorten.

De voordelen van een EMS gebruiken

Een softwareoplossing met een ingebouwd energiebeheersysteem gebruiken is van vitaal belang als CPO's hun kosten en energieverbruik onder controle willen houden. Enkele grote voordelen …

Lagere energiekosten

Een EMS kan gebaseerd zijn op regels, die vooraf bepaalde richtlijnen voor energieplafonds volgen, of op prognoses, die energietarieven voorspellen en alles dienovereenkomstig opschalen. In beide gevallen is het systeem er om het energieverbruik – en dus de kosten – te beperken en tegelijkertijd momenten en locaties met een hoog verbruik te identificeren en CPO's ervoor te waarschuwen.

Duurzaamheid 

Het zorgvuldig bewaken en verminderen van het energieverbruik – en zelfs bepalen dat je prioriteit wilt geven aan groenere energieleveranciers – heeft inherente duurzaamheidsvoordelen. Als drijvende kracht in de elektrische transitie is het aan CPO's om alles in het werk te stellen om de duurzaamheid van EV's te verbeteren. EMS-technologie is daarbij van cruciaal belang.

Operationele efficiëntie

Als je je energieverbruik kunt optimaliseren, optimaliseer je ook je winstmarge. Energiebeheersystemen maken een krachtige verbruikscontrole mogelijk, maar ze stimuleren ook een informatie-economie die kan helpen om elk aspect van het EV-laden soepeler te laten verlopen. 

Alles draait om die gegevens

Het is het EMS dat eenrichtingsstroomafname omzet in een slimme interactie, dus een van de meest cruciale dingen die het CPO's kan bieden, is data. Deze gegevens worden verzameld telkens wanneer een lading begint en omvatten informatie over kosten, algemeen gebruik, tijdstip van de dag, laadsnelheid en energieverbruik.

Geïntegreerde software voor laadpuntbeheer kan aan de hand van deze informatie datavisualisatie gebruiken om trends en inzichten te identificeren die van invloed kunnen zijn op toekomstige besluitvorming. Als gebruikstrends, bijvoorbeeld, aantonen dat er op een bepaald moment van de dag meer wordt geladen, kan een CPO de tarieven aanpassen om gebruik op andere momenten te stimuleren. Dit zou helpen om het energieverbruik over de dag te spreiden – en tegelijkertijd de belasting van het net te minimaliseren.

Als alternatief kan een CPO vinden dat ze hun laders moeten upgraden om aan die groeiende vraag te voldoen. Hoe dan ook zijn deze datagestuurde inzichten alleen mogelijk door de monitoringmogelijkheden van het EMS.

Hoe Spirii integreert met EMS

Spirii is een allesomvattende, end-to-end oplossingsaanbieder voor de eMobility en alles wat we doen is op maat van onze partners en klanten. Dat betekent dat onze oplossingen naast bestaande energiebeheersystemen kunnen werken, of dat we onze eigen oplossingen kunnen aanbieden – inclusief gecertificeerde hardware en software die nauw met elkaar samenwerken.

Lees meer over de visie van Spirii's CEO Tore Harritshøj voor de toekomst van eMobility

Spirii Connect brengt alles bij elkaar en biedt CPO's en EV-vlootmanagers een one-stop-shop voor het beperken van het energieverbruik, het vastleggen van prijzen die winstgevendheid garanderen en het opbouwen van een verantwoorde relatie met het energienet via slimme functies zoals dynamisch laadbeheer.

In Spiri Connect vind je alles terug, van analyses en inzichten die de kloof overbruggen tussen de softwaremagie die je EMS achter de schermen uitvoert tot de reële resultaten voor je bedrijf. Dat komt neer op trends en rapportage die je kunnen helpen slimmere limieten voor energieverbruik in te stellen en nieuwe manieren te vinden om optimaal opladen op elk moment van de dag te stimuleren.

Klik hier voor meer informatie over wat Spirii voor jou kan doen.