System zarządzania energią (EMS) dla magazynów energii i fotowoltaiki

System zarządzania energią (EMS) odczytuje liczniki, falowniki i baterie na obiekcie i wysyła im nastawy: kiedy ładować, kiedy rozładowywać, kiedy ograniczyć produkcję, a kiedy handlować. Robi to w granicach, które wyznaczają sieć, umowy i bezpieczeństwo. Więcej o samym pojęciu przeczytasz w haśle EMS w słowniku.

Budujemy je dla firm, które mają baterie i fotowoltaikę albo sprzedają platformę, która nimi zarządza. Więcej naszych projektów energetycznych opisuje strona oprogramowanie dla energetyki. Od stycznia 2024 r. budujemy EMS platformy Zeronest. W kwietniu 2026 r. sterował on ponad 3000 prosumenckich instalacji magazynowych. Prosumenckie magazyny pod jego kontrolą mają łącznie 30 MWh. EMS, który zbudowaliśmy dla Skyfri, działa produkcyjnie od czerwca 2024 r. i obejmuje 7 obiektów z magazynami o pojemności ponad 5 MWh i ponad 4 MW mocy baterii. Od grudnia 2025 r. budujemy EMS dla Global Green, operatora instalacji fotowoltaicznych i bateryjnych w Niemczech i Kanadzie, który ma 15 MWh w magazynach energii (BESS).

Bateryjny magazyn energii ma cztery warstwy sterowania, a decyzje podejmuje EMS. (Pełny obraz znajdziesz w haśle BESS i w naszym artykule o bateryjnych magazynach energii.)

• BMS. System zarządzania baterią chroni ogniwa: pilnuje napięć, temperatur i stanu naładowania, wyrównuje poziom naładowania ogniw i w razie potrzeby je odłącza. Zwykle dostarcza go producent baterii.
• PCS. Układ przekształtnikowy zamienia prąd przemienny na stały i odwrotnie oraz realizuje zadaną moc.
• EMS. System zarządzania energią decyduje, kiedy ładować i rozładowywać baterię i z jaką mocą.
• SCADA. SCADA zbiera dane i przekazuje polecenia.

Każdy limit zgłoszony przez BMS jest dla EMS twardym ograniczeniem.

Jedna bateria może jednocześnie handlować energią, ścinać szczyty poboru i świadczyć usługi bilansujące, tylko nie tymi samymi kilowatogodzinami. System zarządzania energią magazynu (BESS) rezerwuje stan naładowania i moc dla każdego zobowiązania. Gdy dwa zobowiązania się wykluczają, stosuje priorytet zapisany na taki przypadek i koryguje straty, żeby zobowiązanie zostało spełnione na przyłączu.

Na europejskich rynkach bilansujących usługi FCR, aFRR i mFRR wymagają czasów reakcji i telemetrii określonych przez operatora sieci.

Dla Global Green budujemy orkiestrator, który łączy nastawy z handlu, aFRR i sterowania bezpośredniego, rozwiązuje konflikty i dopiero potem rozdziela wynik na baterie. Do lipca 2026 r. potrafił już kompensować straty, tak żeby zadeklarowana moc docierała do punktu przyłączenia, a symulator miał ręczne sterowanie baterią. Orkiestrator wciąż powstaje i nie działa jeszcze na produkcji.

Dla Zeronest zbudowaliśmy też moduł DSR (redukcji zapotrzebowania na polecenie), który rozdziela wezwanie agregatora na punkty poboru. Agregacja, wezwania DSR i wirtualne elektrownie należą do warstwy portfela i rynku, która leży nad EMS obiektu. Opisujemy ją na stronie o oprogramowaniu VPP i DSR.

Raz na minutę silnik Zeronest decyduje, czy każdy magazyn się ładuje, rozładowuje, czy sprzedaje energię do sieci. Decyzję opiera na bieżących odczytach, cenach na rynku dnia następnego i rynku dnia bieżącego, taryfach, historii zużycia i prognozie pogody. Działa z taryfami dynamicznymi i strefowymi, a cykle pracy magazynu dobiera tak, żeby chronić jego żywotność.

Platforma obsługuje 16 marek falowników, m.in. Deye, GoodWe, Hoymiles i Sungrow. Magazyn może być wyłączony albo pracować w trybie ręcznym lub automatycznym. Tryb ręczny ma pięć zachowań: ładowanie, rozładowanie, antireflux (bez oddawania energii do sieci), autokonsumpcję i utrzymanie poziomu, ustawiane na stałe albo w harmonogramie godzinowym. Tryb automatyczny ma trzy strategie: defensywną, neutralną i agresywną.

W pierwszych dwóch latach platformy nasza praca nad Zeronest wyniosła około 11 220 godzin.

EMS Skyfri obsługuje kilka baterii i falowników na jednym obiekcie. Planuje ładowanie, rozładowanie, peak shaving i handel energią przez partnera tradingowego. Wykonuje też polecenia operatora systemu dystrybucyjnego (OSD) i pilnuje limitów maksymalnego obciążenia i eksportu obiektu. Wśród wymagań startowych były okna wysokiego obciążenia z taryfy sieciowej (Hochlastzeitfenster, HLZF). Kod brzegowy to Python asyncio na Azure IoT Edge, a w chmurze Azure IoT Hub.

Prace zaczęły się od studium wykonalności technicznej (Technical Feasibility Study) w listopadzie 2023 r. EMS przeszedł walidację w laboratorium bateryjnym Socomec w Strasburgu, a potem wdrożyliśmy go w Niemczech i Szwecji.

U Global Green EMS działa na komputerze przemysłowym na obiekcie i wysyła dane do chmury. Nową logikę testujemy na symulatorze urządzenia w AWS, a we wrześniu 2026 r. nowa wersja EMS zaczęła działać na jednym z obiektów.

System zarządzania energią w zakładzie przemysłowym steruje zużyciem, fotowoltaiką i baterią w granicach przyłącza, taryfy dystrybucyjnej i ceny energii. Na obiektach komercyjnych i przemysłowych (C&I) EMS najczęściej wykonuje dla baterii dwa zadania. Oba działają już w systemach EMS, które zbudowaliśmy:

• Peak shaving: bateria rozładowuje się, gdy obciążenie obiektu przekroczyłoby limit. Tak działa EMS Skyfri.
• Autokonsumpcja: bateria magazynuje nadwyżkę z fotowoltaiki, a obiekt zużywa ją później, zamiast oddawać do sieci. W EMS Zeronest to jedno z zachowań trybu ręcznego, a z tej samej platformy korzystają zarówno właściciele domów, jak i firmy.

Dla firm, które kupują energię, zbudowaliśmy też w 2026 r. PowerShift, moduł platformy zakupowej Enerace, który planuje pracę maszyn według kosztu energii i opłaty mocowej naliczanej za energię pobieraną w godzinach szczytu.

Niezależnie od tego, którą firmę wybierzesz do budowy systemu zarządzania energią, wpisz do specyfikacji cztery wymagania:

• Pętla sterowania działa lokalnie, na urządzeniu brzegowym na obiekcie.
• Każda nastawa jest odczytywana zwrotnie z urządzenia.
• Każdy cykl zapisuje w logu dane wejściowe, aktywną regułę i nastawę.
• Nowa logika przechodzi testy na symulatorze z takimi samymi interfejsami jak obiekt, zanim trafi do baterii produkcyjnej.

Potem sprawdź, co dostajesz po wdrożeniu. Kod, projekty i dokumentacja, które tworzymy dla klienta, domyślnie należą do niego, a wsparcie działa w ramach SLA, z imiennie wskazanymi inżynierami przy każdym incydencie.

Zapytaj dostawcę także o sterowanie w czasie rzeczywistym poza bateriami. Dla KYOTO Group przez trzy i pół roku budowaliśmy oprogramowanie przemysłowego IoT i cyfrowego bliźniaka magazynu ciepła na stopionych solach. Efektem jest system oparty na SCADA, który w czasie rzeczywistym monitoruje przepływ energii i nim steruje.

Dostarczamy oprogramowanie bateryjnego magazynu energii: EMS, który działa na urządzeniu na obiekcie, i platformę chmurową wokół niego. Baterie i falowniki dostarczają Twoi albo nasi partnerzy.

EMS Zeronest trafił na produkcję w czerwcu 2024 r., pięć miesięcy po rozpoczęciu prac w styczniu 2024 r. EMS Skyfri wszedł na produkcję w tym samym miesiącu, siedem miesięcy po studium wykonalności z listopada 2023 r. Wymagania takie jak baterie różnych marek, praca offline, handel czy polecenia operatora sieci poszerzają zakres, a z nim harmonogram.