System zarządzania energią – system HEMS i system EMS w branży fotowoltaicznej

System zarządzania energia domową HEMS (z ang. Home Energy Management System) oraz system EMS (z ang. Energy Management System) to nowe rozwiązania w branży OZE, których popularność i zastosowanie znacząco rośnie. System HEMS/EMS nabrał większego znaczenia po wprowadzeniu systemu net-billing, który zdeterminował zmiany w rozliczaniu nadwyżek energii elektrycznej między siecią a budynkiem. Po wprowadzeniu nowego systemu rozliczania nadwyżek magazyn energii elektrycznej zyskał na popularności, tak samo jak systemy zarządzania energią, które pomagają optymalizować zużycie energii w budynku.

Jak działa system zarządzania energią? Poprzez monitorowanie, analizę, wizualizację, optymalizację, kontrolę i śledzenie wydajności energetycznej możliwe jest zwiększenie efektywności energetycznej, oszczędności kosztów oraz poprawa zrównoważenia środowiskowego. Mimo wielu podobieństw i podobnych celów system zarządzania energią HEMS oraz system zarządzania energią EMS cechują istotne różnice. Do czego służą oba systemy i jak działają? Na te i inne pytania odpowiadamy w tym artykule. Zapraszamy do lektury!

System zarządzania energią – dlaczego jest coraz popularniejszy?

Wykorzystanie inteligentnego zarządzania energią na obszarze jednego budynku – systemu EMS i HEMS – zaczęło stawać się popularnym tematem na dalekim wschodzie już dekadę temu. W Polsce dla wielu inwestorów instalujących fotowoltaikę dla swojego domu, pojęcie systemu zarządzania energią elektryczną może wydawać się obce. Domowy system zarządzania energią to pojęcie, które zostało rozpowszechnione z powodu zmian prawnych, jakie miały miejsce wiosną 2022 roku. System EMS pomaga w zarządzaniu energią produkowaną przez instalacji fotowoltaicznej, maksymalizując autokonsumpcję, kontrolując eksport nadmiaru energii do sieci oraz zasilając urządzenia domowe bezpośrednio z instalacji fotowoltaicznej.

Od 1 kwietnia 2022 r. nowi prosumenci rozliczają się z nadwyżek energii według nowego systemu nazwanego net-billing. System ten zastąpił funkcjonujący od 2016 roku system opustów, czyli tzw. net-metering. Nowy system rozliczania nadwyżek polega na sprzedaży i kupnie energii, zamiast oddawania i pobierania 70 lub 80 proc. energii wprowadzonej. Wprowadzenie nowego systemu było związane ze wzrostem znaczenia magazynowania energii elektrycznej i autokonsumpcji. Magazynowanie energii słonecznej dostępne było od dawna, jednak jego popularność w ostatnich miesiącach znacząco wzrosła. Magazyn energii słonecznej w domach jednorodzinnych najczęściej występuje w postaci akumulatora. Niesie to za sobą także wzrost popularności instalacji off-grid, czyli takich, które nie są podłączone do sieci.

Zmiany, jakie miały miejsce w ostatnich miesiącach, spowodowały, że większym zainteresowaniem zaczęły cieszyć się systemy zarządzania energią – HEMS/EMS. Systemy te służyć mają maksymalnej optymalizacji zużycia energii w budynku. Zarówno system EMS, jak i HEMS, ma prowadzić do zmniejszenia kosztów energii, jak również ograniczenia emisji gazów cieplarnianych.

Zobacz również artykuł: Prosument lokatorski – sprawdź zmiany w rozliczaniu energii!

System zarządzania energią HEMS/EMS – różnice i podobieństwa

Systemy HEMS/EMS często zestawiane są bezpośrednio obok siebie. Między ich definicjami i celami zastosowań występują pewne różnice, które warto znać. Oba systemy mają na celu optymalizację zużycia energii, co obejmuje monitorowanie, analizowanie i wdrażanie rozwiązań mających na celu zwiększenie efektywności, redukcję marnotrawstwa, obniżenie kosztów operacyjnych oraz osiągnięcie zrównoważonego rozwoju środowiskowego. Co należy wiedzieć o obu systemach?

System HEMS – do czego służy?

System HEMS służy optymalizacji zarówno systemu energii elektrycznej, jak i energii cieplnej. Dzięki niemu możliwe jest pełne wsparcie budynku w zakresie energooszczędności oraz ograniczenie zużycia energii. System HEMS wspiera konsumenta w zakresie autokonsumpcji energii elektrycznej i osiągnięciu maksymalnej efektywności energetycznej. Optymalizacja zużycia energii ma prowadzić do zwiększenia oszczędności energetycznych.

System EMS – energia z fotowoltaiki

Podstawową różnicą między systemem EMS i HEMS jest to, że wykorzystanie systemu EMS odpowiada głównie za zarządzanie energią z fotowoltaiki. System ten, znany jako system fotowoltaiczny, odpowiada za zarządzanie przepływami energii elektrycznej między instalacją, magazynem energii oraz bieżącym zużyciem. System EMS może współpracować również z siecią energetyczną, odprowadzając nadwyżki energii do sieci.

Systemy zarządzania energią – dostępne dofinansowania

Domowe systemy zarządzania energią zyskały nowych zainteresowanych również ze względu na przystępne dopłaty. W ramach programu Mój Prąd można otrzymać dofinansowanie do magazynów energii oraz systemów zarządzania energią HEMS i EMS.

Wnioski do nowej edycji programu Mój Prąd 6.0 będzie można składać już wkrótce. Szczegóły dotyczące kolejnej odsłony systemu dopłat poznamy dopiero wtedy, gdy zostanie uruchomiony nabór. Nie zmienia to jednak faktu, że skorzystanie z atrakcyjnego dofinansowania zwiększy tym bardziej opłacalność inwestycji w nowoczesny system EMS i HEMS.

System HEMS/EMS – jak działa system zarządzania energią?

Systemy zarządzania energią HEMS/EMS to sprawdzone rozwiązanie na rynku. Warto zatem poznać zasady ich działania i możliwości zastosowania w gospodarstwie domowym. Czy systemy HEMS i EMS to zaawansowane technologicznie urządzenia?

Podstawowym elementem systemu HEMS są urządzenia analizujące pracę przedmiotów, które odpowiadają za pozyskiwanie, przetwarzanie lub magazynowanie energii. Analizatory mogą znajdować się w takich urządzeniach jak pompa ciepła, falownik, klimatyzator czy magazyn energii. Dane na temat pracy urządzenia przekazywane są na serwer, a po ich przetworzeniu, specjalne oprogramowanie podpowiada użytkownikowi, jakie ustawienia poszczególnych urządzeń w danym momencie będą odpowiednie. Gotowe dane oraz obsługa urządzeń, które są monitorowane przez system HEMS/EMS możliwa jest z poziomu aplikacji na smartfonie. Co naturalne – im więcej urządzeń będziemy monitorować, tym wyższe będzie zaawansowanie systemu i jego cena.

Złożoność systemu HEMS i EMS jest zmienna w zależności od naszych potrzeb. Najprostsze wersje systemu odpowiedzialne są jedynie za monitorowanie i ograniczanie do minimum przesłanych nadwyżek energii elektrycznej do sieci oraz zwiększanie autokonsumpcji. Wdrożenie takiego systemu nie należy do trudnych i kosztownych zadań.

W przypadku bardziej zaawansowanych rozwiązań wymagane jest zainstalowanie jednostki sterującej, a także dodatkowych urządzeń pośredniczących pomiędzy jednostką sterującą a odbiornikami energii, które pozwalają dokonywać zdanej kontroli urządzeń. Nie można zapomnieć również o zakupie platformy sterującej, która umożliwi obsługę urządzenia przez użytkownika.

Ile kosztuje system zarządzania energią?

Wdrożenie systemu inteligentnego domu należy uznać za drogie przedsięwzięcie. Przy użyciu automatycznych systemów wywołujących, sterowanie wszystkimi urządzeniami grzewczymi możliwe jest z poziomu aplikacji mobilnej, co jednak wiąże się z wysokimi kosztami.

System HEMS/EMS może stanowić jedynie część inteligentnego domu, dlatego jego wdrożenie nie jest aż takie drogie. Podstawowe regulatory zarządzające źródłem energii wykorzystywanej w naszym budynku mogą kosztować kilka tysięcy złotych brutto – najczęściej ok. 5-6 tys. zł. Takie urządzenia z powodzeniem mogą służyć wykorzystaniu nadwyżek energii słonecznej np. do podgrzania wody. Warto również rozważyć integrację pomp ciepła, które mogą współpracować z systemem HEMS, co pozwala na jeszcze efektywniejsze zarządzanie energią w domu. Aby system HEMS był jednolitą całością, nie można zapominać o pozostałych komponentach – czujnikach, sterownikach, licznikach itp. Liczba tych elementów i ich poziom zaawansowania mogą podwoić cenę. Przed zakupem konkretnego systemu, warto skorzystać z informacji handlowych dotyczących produktów.

System zarządzania energią HEMS i EMS – czy warto się na niego decydować?

Przyszłość energetyki należy do odnawialnych źródeł energii. Z kolei zarządzanie systemami dostępnymi dla naszego budynku to coraz rzadziej zadanie manualnych paneli starowania. Warto korzystać z rozwiązań oferowanych przez sztuczną inteligencję już dziś i zautomatyzować działanie swojego budynku. W Polsce 2022 rok jest przełomem w zakresie systemów zarządzania energią, ponieważ po raz pierwszy wprowadzono dotację na ten cel, która idzie w parze z dofinansowaniami do fotowoltaiki. Warto zatem zastanowić się nad instalacją systemu HEMS/EMS dla swojego budynku. Dobrym powodem optymalizacji zużycia energii są podwyżki cen prądu, które wciąż postępują.