Magazyny energii (BESS) stają się strategicznym elementem transformacji energetycznej. Ich skuteczne działanie zależy jednak nie tylko od jakości samych baterii, ale również od odpowiednio dobranej infrastruktury OT – przemysłowych systemów sieciowych, które gwarantują bezpieczeństwo danych, stabilność komunikacji i odporność na trudne warunki.
Kompleksowe podejście do budowy systemów BESS obejmuje cztery kluczowe filary:
- Reliability (niezawodność)
- Simplicity (prostota)
- Availability (dostępność)
- Longevity (długowieczność)
Przyjrzyjmy się szczegółowo, jak te wartości wspierają rozwój systemów BESS oraz na co zwrócić uwagę dobierając komponenty z zakresu sieci OT dla tego rodzaju inwestycji.
Nie wiesz jakie komponenty sieciowe są wykorzystywane przy budowie magazynów energii? Zajrzyj na naszą dedykowaną stronę, która została poświęcona właśnie tej tematyce.
Reliability – niezawodność w najtrudniejszych warunkach
Niezawodność jest fundamentem każdej infrastruktury sieciowej, szczególnie w systemach BESS. Kluczowe urządzenia sieciowe muszą zapewniać stabilną transmisję danych niezależnie od warunków środowiskowych.
Dlaczego? Magazyny energii są montowane w różnych miejscach świata, zarówno tych, gdzie temperatury są ekstremalnie wysokie, jak i tych w których temperatura schodzi mocno poniżej 0 stopni Celsjusza. W tych których są narażone na wysoką wilgotność i w tych, w których są narażone na większe zapylenie.
Jakakolwiek awaria komunikacji może prowadzić do utraty kluczowych danych o temperaturze, napięciu czy stanie naładowania baterii.
Dobierając zatem rozwiązania sieciowe warto zwrócić uwagę m.in. na to czy:
- Mogą pracować w wysokich temperaturach
- Zwróć uwagę czy producent posiada wariant urządzeń przystosowany do pracy w szerokim zakresie temperatur. Typowym zakresem dla większości urządzeń stosowanych w przemysłowych sieciach OT jest -40 do 75 st. C.
- Posiadają bezwentylatorową konstrukcję (chłodzenie pasywne)
- Zwróć uwagę czy urządzenie nie posiada części ruchomych w celu chłodzenia komponentów. Taka konstrukcja w długoterminowej perspektywie może nie zdać egzaminu.
- Są zgodne z normami i posiadają certyfikacje upoważniającą do pracy w warunkach przemysłowych
- Zwróć uwagę czy urządzenia są zgodne z różnymi standardami. W sektorze energetyki będzie to np. IEC 61850-3 czy IEEE 1613.
- Posiadają wysoki współczynnik MTBF
- Zwróć uwagę czy MTBF jest odpowiednio wysoki oraz czy producent/dystrybutor udostępnia informacje w zakresie tego jaki procent urządzeń trafia na serwis.
- Są odporne na wibrację
- Zwróć uwagę czy urządzenie jest zgodne np. ze standardem IEC 60068-2.
Simplicity – prostota w projektowaniu i wdrażaniu
Projekty fotowoltaiczne w ciągu ostatnich kilku lat przeżywają swój najlepszy czas. Wszystko wskazuje na to, że to kolejnym krokiem ewolucji sektora OZE będą magazyny energii, które mogą pracować w parze z farmami wiatrowymi czy fotowoltaicznymi, a także jako samodzielne wyniesione jednostki/farmy.
OZE to stosunkowo młoda branża, biorąc pod uwagę jej rozmiar i potencjał rozwojowy wciąż z dosyć małą ilością specjalistów ds. sieci przemysłowych OT.
Przy obecnym deficycie specjalistów w sektorze energetycznym, uproszczenie procesów wdrożeniowych zmniejsza zależność od wykwalifikowanej kadry i pozwala szybciej realizować projekty. Zatem prostota wdrożeń i łatwość zarządzania infrastrukturą to kluczowe czynniki wpływające na czas realizacji projektów oraz redukcję kosztów operacyjnych.
Wybierając urządzenia sieciowe do swoich projektów zwróć uwagę na kilka kwestii:
Wsparcie techniczne ze strony dostawcy
Dobrą praktyką jest zwrócenie uwagi czy dostawca sprzętu lub usługi ma doświadczenie w projektach z sektora energetyki (zarówno energetyka zawodowa jak i OZE). Wyspecjalizowana kadra techniczna partnera możne znacząco ułatwić i przyśpieszyć realizację Twoich projektów na wielu etapach np. poprzez:
- wspólną pracę nad koncepcją zastosowanych rozwiązań oraz topologią połączeń (etap początkowy),
- szkolenia z zakresu konfiguracji urządzeń, wsparcie technicznie przed odbiorami, wspólny troubleshooting (etap wdrożeniowy),
- usługi gwarancyjne, wsparcie posprzedażowe, dostęp do aktualizacji, części zamienne (etap powdrożeniowy).
Wartości dodane poza hardwarem
Często poza urządzeniami dostawcy rozwiązań oferują tzw. wartości dodane.
Zwróć uwagę czy poza hardwarem jesteś w stanie zastosować rozwiązania wspomagające Twoją codzienną pracę. Przykłady:
- bezpłatny dostęp do aktualizacji firmware urządzeń
- oprogramowanie NMS
- informacje nt. podatności i instrukcje zabezpieczeń
- bezpośredni dostęp do inżynierów wsparcia
Chcesz dowiedzieć się na jakie wartości możesz liczyć w przypadku współpracy z nami? Napisz do nas na moxa@elmark.com.pl
Oczywiście jednym z kluczowych aspektów są funkcje, które oferuje dane rozwiązanie i to czy poszukiwane rozwiązanie posiada te funkcjonalności, których oczekuje użytkownik.
Tego aspektu nie uwzględniałem w powyższym rozdziale z uwagi na fakt, iż najczęściej zestawienie konkretnych funkcjonalności jest efektem dialogu technicznego prowadzonym wewnątrz firmy lub właśnie w porozumieniu z partnerem biznesowym.
Availability – dostępność i ciągłość działania
Stabilność sieci w systemach BESS jest kluczowa, ponieważ wszelkie przerwy w komunikacji mogą prowadzić do strat finansowych i operacyjnych.
W systemach o wysokiej czułości na opóźnienia, jak BESS, nawet krótkie przerwy w komunikacji mogą skutkować problemami operacyjnymi, a awaria nawet jednego węzła w rozproszonej sieci BESS może wpłynąć na cały system. Przykładem systemu o wysokiej czułości na opóźnienia jest np. praca magazynu energii w celu stabilizacji sieci elektroenergetycznej. Więcej na ten temat tutaj.
Wybierając urządzenia sieciowe do swoich projektów zwróć uwagę na:
- Nadmiarowość
W zależności od budowy systemu można mówić o nadmiarowości urządzeń lub połączeń pomiędzy systemami. Urządzenia sieciowe są kluczowymi elementami pośredniczącymi w wymianie danych pomiędzy systemami nadzoru (SCADA), a urządzeniami końcowymi. W wielkopowierzchniowych systemach BESS warto zadbać o redundancję połączeń, czyli np. stosować urządzenia mogące pracować w topologii pierścienia. W przypadku awarii jednego z połączeń światłowodowych pomiędzy magazynami, nasza komunikacja zostaje niezakłócona. W najgorszym wypadku tracimy jeden element (np. awaria pojedynczego switcha).
Z uwagi na krytyczność aplikacji wykorzystuje się dedykowane protokoły redundancji, jak np. Turbo Ring lub Turbo Chain od Moxy lub PRP/HSR.
Poniżej charakterystyka:
- Diagnostykę
Każda anomalia w sieci lub co gorsza awaria, może prowadzić do strat finansowych. Z uwagi na bardzo dużą ilość danych, widoczność może okazać się kluczem do prowadzenia intratnego biznesu. Dlatego też istotne jest, aby prowadzić odpowiednią diagnostykę nie tylko pod kątem np. stanu naładowania baterii, ale także pod kątem urządzeń pośredniczących w wymianie danych, czyli sieci OT.
W przypadku większych systemów popularnymi są tzw. narzędzia NMS (Network Management System) które monitorują pracę urządzeń sieciowych (np. dostępność urządzenia, dostępność portów, poziom zabezpieczenia, obciążenie sieci, monitorowanie połączeń światłowodowych itd.) Narzędzie ma na celu zwizualizowanie całej sieci OT i informowanie użytkownika w czasie rzeczywistym o występujących zdarzeniach (np. awaria połączenia światłowodowego, niespodziewane obciążenie sieci). Jest to nieoceniona pomoc dla użytkowników i inżynierów zajmujących się utrzymaniem pracującego systemu. W prosty i szybki sposób jesteśmy w stanie zlokalizować źródło usterki, a następnie podjąć odpowiednie działania naprawcze.
Przykładem takiego oprogramowania jest Moxa MXView One, nt. którego więcej informacji znajdziesz w tym miejscu.
- Cyberbezpieczeństwo
Energetyka odgrywa kluczową rolę jako infrastruktura krytyczna, co sprawia, że wymogi dotyczące jej cyberbezpieczeństwa mogą okazać się bardziej surowe niż w innych branżach. Sektor podlega pod dyrektywę NIS 2, która jest przykładem podejścia obejmującego zagadnienia zarówno technologii IT, jak i systemów przemysłowych. W miarę jak systemy magazynowania energii (BESS) zyskują na znaczeniu, również one stają się potencjalnym celem ataków cybernetycznych, co wymaga skutecznych strategii ochronnych.
Z punktu sieciowego warto zatem rozważyć zastosowanie systemów IPS/IDS lub chociażby firewalli które będą strzegły dostępu do wybranych segmentów sieci.
Jednocześnie należy pamiętać, że cyberbezpieczeństwo to nie tylko firewalle, ale także odpowiedni monitoring, diagnostyka czy dostęp do aktualizacji firmware urządzeń oraz łatek bezpieczeństwa nadążających za zmieniającymi się zagrożeniami.
Longevity – długowieczność i wsparcie przez cały cykl życia
Systemy BESS to inwestycje długoterminowe, często przewidziane na ponad 20 lat. Dlatego kluczowe jest zapewnienie trwałości urządzeń i wsparcia technicznego.
Na co tym razem zwrócić uwagę wybierając rozwiązanie?
Wsparcie produktowe
Inwestycje w BESS wymagają stabilności. Wybierając dostawców oferujących długoterminowe wsparcie, inwestorzy nie muszą obawiać się wycofania komponentów lub braku lokalnego wsparcia technicznego.
W jaki sposób można weryfikować potencjalnego dostawcę? Są cztery główne aspekty które mogą pomóc w odpowiedniej ocenie, mianowicie:
-
Sprawdź rozpoznawalność marki na rynku. Zarówno w sektorze OZE jak i inwestycjach związanych z energetyką zawodową. Liczne wdrożenia bazujące na rozwiązaniach danego producenta oraz obecność w zróżnicowanych instalacjach często świadczą o dobrej jakości produktu (kto chciałby stosować urządzenia, które ulegają ciągłym awariom?).
-
Sprawdź, czy producent posiada certyfikat IEC 62443-4-1. Certyfikacja ta określa standardy bezpiecznego procesu projektowania i rozwoju produktów, obejmując m.in. weryfikację i walidację, zarządzanie błędami i poprawkami, a także procedury związane z wycofywaniem produktu z użytkowania.
-
Sprawdź (opcjonalnie) czy w portfolio producenta znajdują się produkty z certyfikacją IEC 62443-4-2 (to konkretne wymogi względem urządzeń sieciowych, które definiują, czy urządzenie jest w stanie spełnić określony poziom bezpieczeństwa (np. Security level 2)). Więcej informacji na temat tego znajdziesz w tym miejscu.
-
Sprawdź czy dostawca rozwiązań oferuje swoje rozwiązania także w innych krajach. Przy założeniu, że realizowane przez Ciebie projekty nie są ograniczone jedynie do Polski, może być to wartością dodaną (np. dostęp do części czy wsparcie techniczne w lokalnym języku).
Rola urządzeń Moxa w systemach BESS
Pełnią one kluczową rolę w systemach BESS, zapewniając nie tylko niezawodną łączność przemysłową, ale także bezpieczeństwo, skalowalność i długoterminową stabilność całej infrastruktury. Pozwala to efektywnie integrować i zarządzać magazynami energii, minimalizować ryzyko awarii oraz optymalizować koszty eksploatacji.
W obliczu dynamicznego rozwoju rynku BESS, kompleksowa oferta Moxa – obejmująca switche Ethernet, konwertery protokołów, routery zabezpieczające czy komputery brzegowe – pozwala elastycznie dostosowywać się do różnorodnych wymagań projektów magazynowania energii.
Dowiedz się więcej o naszych rozwiązaniach na dedykowanej stronie.
Cztery zasady budowy przyszłościowych systemów BESS
Niezawodność, prostota, dostępność i długowieczność są fundamentalne dla przemysłowych urządzeń sieciowych w systemach magazynowania energii (BESS).
- Niezawodność urządzeń zapewnia ciągłość działania systemów energetycznych, minimalizując ryzyko awarii, które mogłyby prowadzić do przerw w dostawie energii lub utraty kluczowych danych operacyjnych.
- Prostota w projektowaniu i wdrażaniu sieci przemysłowych umożliwia szybszą realizację projektów oraz ułatwia ich późniejsze zarządzanie. Dzięki temu nawet w obliczu deficytu wykwalifikowanej kadry technicznej możliwe jest efektywne operowanie i utrzymanie systemów BESS.
- Dostępność odnosi się do stabilnych i bezpiecznych połączeń sieciowych, które są niezbędne do monitorowania i kontrolowania systemów magazynowania energii w czasie rzeczywistym. Wysoka dostępność sieci zapewnia, że systemy BESS mogą reagować na dynamiczne zmiany w zapotrzebowaniu na energię oraz integrować się z innymi elementami infrastruktury energetycznej.
- Długowieczność przemysłowych urządzeń sieciowych gwarantuje, że będą one spełniać swoje funkcje przez cały planowany cykl życia inwestycji, który w przypadku systemów BESS może wynosić nawet 20 lat. Zapewnia to stabilność inwestycji oraz redukuje koszty związane z wymianą sprzętu czy poszukiwaniem nowych dostawców.
Uwzględnienie tych czterech wartości w doborze i implementacji przemysłowych urządzeń sieciowych w systemach BESS pozwala na skuteczne sprostanie wyzwaniom związanym z transformacją energetyczną. Zapewnia stabilność, bezpieczeństwo i elastyczność operacyjną, co jest kluczowe dla inwestorów i operatorów dążących do maksymalizacji efektywności i niezawodności swoich systemów magazynowania energii.
