DE10157595A1

DE10157595A1 - Anlage zum Erzeugen von ausschließlich direkt in ein Stromnetz eines Energieversorgers einzuspeisender elektrischer Energie

Info

Publication number: DE10157595A1
Application number: DE10157595A
Authority: DE
Inventors: Theo Wiemken; Erwin Wiemken
Original assignee: Wiemken & Partner Dienstleistu
Current assignee: Wiemken & Partner Dienstleistu
Priority date: 2001-11-23
Filing date: 2001-11-23
Publication date: 2003-06-26

Abstract

Bei einer Anlage zum Erzeugen von ausschließlich direkt in ein Stromnetz eines Energieversorgers einzuspeisender elektrischer Energie, umfassend wengistens eine Einrichtung zum Umwandeln regenerativer Energie in elektrische Energie, insbesondere eine Windkrafteinrichtung, ist vorgesehen, daß sie zumindest eine eine einstellbare Menge an elektrischer Energie erzeugende Brennkrafteinrichtung zum Verbrennen nachwachsender Materialien aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Erzeugen von ausschließlich direkt in ein Stromnetz eines Energieversorgers einzuspeisender elektrischer Energie, umfassend wenigstens eine Einrichtung zum Umwandeln regenerativer Energie in elektrische Energie, insbesondere eine Windkrafteinrichtung.

Als Anlagen der vorbezeichneten Gattung sind beispielsweise Windkrafteinrichtungen, Solarstromeinrichtungen oder Gezeitenkrafteinrichtungen bekannt. Mit diesen Anlagen ist eine Umwandlung regenerativer Energie, insbesondere aufgrund von Klimaveränderungen verursachter Energie, beispielsweise Windenergie, Sonnenenergie und Wasserenergie, in elektrische Energie möglich.

Den bekannten Anlagen ist gemeinsam, daß sie von den klimatischen bzw. regenerativen Umweltbedingungen abhängig sind. Eine Windkrafteinrichtung kann nur dann elektrische Energie erzeugen, wenn eine Windenergie den Generator antreibt. Gezeitenkrafteinrichtungen sind von den Gezeiten abhängig und Solarkrafteinrichtungen von der Sonneneinstrahlung.

Bei optimalen klimatischen Bedingungen können die bekannten Anlagen eine bestimmte elektrische Energie erzeugen. So kann eine Windkrafteinrichtung auf eine Energieerzeugung von 1 MW ausgelegt sein. Diese Auslegung bedeutet, daß die Bauteile der Windkrafteinrichtung einer Leistungsübertragung von 1 MW zuzüglich einer Sicherheitsreserve Stand halten müssen. Die Bauteile sind entsprechend auszubilden und zu dimensionieren. Jedoch wird bei der Windkrafteinrichtung die Leistung von 1 MW nur bei optimalen Windbedingungen erzeugt. Weht weniger bzw. gar kein Wind, erzeugt die Windkrafteinrichtung eine geringere Energiemenge. Durch diese geringere Energiemenge werden die Dimensionierungen und Ausbildungen der Bauteile der Windkrafteinrichtungen und Bauteile von elektrischen Übertragungseinrichtungen nicht ausgenutzt, so daß diese Bauteile für die überwiegende Zeit ihrer Nutzung überdimensioniert sind. Dadurch ist ein Kostennachteil gegeben.

Zudem besteht für den Betreiber dieser Windkrafteinrichtung der Nachteil, daß er in das öffentliche Stromnetz eines Energieversorgers eine Energiemenge einstellen kann, die nicht konstant ist. Für den Betreiber der Windkrafteinrichtung ist nicht ermöglicht, dem Energieversorger ständig eine bestimmte Energiemenge zur Verfügung zu stellen. Die Vergütung, die der Windkrafteinrichtungbetreiber oder Betreiber eines anderen regenerative Energie umwandelnden Energieerzeugers erhält, ist gering, so daß sich seine hohen Kosten für die in den meisten Anwendungsfällen überdimensionierte Anlage erst nach einer langen Zeit amortisieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, deren Anschaffung sich in kürzerer Zeit amortisiert.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie zumindestens eine eine einstellbare Menge an elektrischer Energie erzeugende Brennkrafteinrichtung zum Verbrennen nachwachsender Materialien aufweist.

Die erfindungsgemäße Anlage zeichnet sich nicht allein durch wenigstens eine Einrichtung zum Umwandeln regenerativer Energie in elektrische Energie aus, sondern es ist eine weitere Einrichtung zum Erzeugen elektrischer Energie vorgesehen. Diese weitere Einrichtung ist die Brennkrafteinrichtung, mit der nachwachsende und somit biologische Materialien verbrannt werden können, wobei während der Verbrennung über zumindestens einen Generator elektrische Energie erzeugt wird. Die Energiemenge, die mit der Brennkrafteinrichtung erzeugt wird, ist einstellbar.

Für den Betreiber der erfindungsgemäßen Anlage besteht vorteilhaft die Möglichkeit, zu der von der Einrichtung zum Umwandeln regenerativer Energie erzeugten elektrischen Energiemenge eine ergänzende Energiemenge mit der Brennkrafteinrichtung zu erzeugen. Beide Energiemengen werden zusammengeführt und ergeben die von der Anlage erzeugte gesamte elektrische Energie. Diese gesamte elektrische Energie wird in das Netz des Energieversorgers eingespeist.

Mit der Brennkrafteinrichtung ist es dabei ermöglicht, verschiedene Differenzenergien zu erzeugen. Die Differenzenergie wird dabei vorzugsweise so gewählt, daß sie die von z. B. einer Windkraftanlage erzeugte Energie zu einer vordefinierten Gesamtenergiemenge jeweils ergänzt. Erzeugt die Windkrafteinrichtung eine hohe Energiemenge, so ist von der Brennkrafteinrichtung nur noch eine geringe Energiemenge hinzuzufügen. Fällt jedoch die Energieerzeugung durch die Windkrafteinrichtung ab, so wird die Energieerzeugung durch das Brennkraftwerk erhöht, so daß die Summe beider Energiemengen wieder etwa gleich der vordefinierten Gesamtenergiemenge ist.

Für den Betreiber der erfindungsgemäßen Anlage ergibt sich dadurch der Vorteil, daß er mit seiner Anlage stets eine gleiche Energiemenge erzeugen kann. Dadurch ist er in eine gute Verhandlungsposition gegenüber dem Energieversorger versetzt, da er dem Energieversorger die stete Bereitstellung einer definierten Energiemenge anbieten kann. Auf diese Energiemenge kann der Energieversorger insbesondere in Spitzensituationen sicher zurückgreifen. Die Einspeisevergütung für den Betreiber der Anlage wird dadurch gesichert, so daß sich seine Investitionen in die Anlage früher amortisieren.

Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die erfindungsgemäße Anlage wenigstens eine Steuerungsanlage aufweist, welche fortlaufend die von der Einrichtung zum Umwandeln regenerativer Energie erzeugte Energie mißt und welche in Abhängigkeit dieses Meßergebnisses die Brennkrafteinrichtung in eine Differenzenergiemenge erzeugender Weise ansteuert. Mit der Steuerungsanlage wird erreicht, daß von der Brennkrafteinrichtung eine gewünschte Energiemenge erzeugt wird. Die Höhe dieser Energiemenge wird in Abhängigkeit von der Energiemenge bestimmt, die von der Einrichtung zum Umwandeln regenerativer Energie erzeugt wird.

Mit der Brennkrafteinrichtung werden nachwachsende Materialien verbrannt. Diese Materialien sind preiswert zu beschaffen, so daß für den Betreiber der erfindungsgemäßen Anlage keine teuren Brennstoffbeschaffungskosten auftreten.

Die Brennkrafteinrichtung kann beispielsweise als Pflanzenfett-, Fritierfett-, Biogas-, oder Biomasse- Blockkraftwerk ausgebildet sein. Mit diesen Blockkraftwerken sind pflanzliche Rohstoffe verbrennbar, der Einsatz von teuren Brennstoffen, wie Gas oder Öl, ist nicht erforderlich. Mit der Steuerungsanlage werden die Blockkraftwerke jeweils angesteuert, um eine definierte Energiemenge zu erzeugen.

Eine erfindungsgemäße Anlage kann mehrere Windkrafteinrichtungen und ein Blockkraftwerk umfassen. Die Energiemenge, die von den Windkrafteinrichtungen erzeugt wird, wird dann zunächst erfaßt, und es wird gegebenenfalls eine Differenzenergiemenge, die durch das Blockkraftwerk erzeugt wird, hinzugefügt. Vorzugsweise sind den mehreren Windkrafteinrichtungen wenigstens zwei Blockkraftwerke zugeordnet, wobei ein Blockkraftwerk ersatzweise eingesetzt werden kann. Insgesamt kann eine derartige Anlage eine Gesamtenergiemenge in Höhe von etwa 2 bis 15 MW bereitstellen.

Es kann auch vorgesehen sein, in einem Windpark mit mehreren Windkrafteinrichtungen jeder Windkrafteinrichtung ein Blockkraftwerk zuzuordnen. Um die Sicherheit der Energiebereitstellung in diesem Windpark zu erhöhen, wird vorzugsweise wenigstens ein weiteres Blockkraftwerk vorgesehen, das bei Ausfall eines einer Windkrafteinrichtung unmittelbar zugeordneten Blockkraftwerkes ersatzweise in Betrieb genommen werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in schematischer Weise eine erfindungsgemäße Anlage zum Erzeugen ausschließlich direkt in ein Stromnetz eines Energieversorgers einzuspeisender elektrischer Energie.
Die erfindungsgemäße Anlage besteht aus zwei voneinander verschiedenen Einrichtungen zum Erzeugen elektrischer Energie. Eine erste Einrichtung wird durch mehrere Windkrafteinrichtungen 1 ausgebildet. Mit diesen Windkrafteinrichtungen 1 kann Windenergie in elektrische Energie umgewandelt werden.
Die von den Windkrafteinrichtungen 1 erzeugte Energiemenge wird über eine Leitung 2 und über eine Steuerungsanlage 3 hinweg in das durch einen Hochspannungsmast schematisch dargestellte öffentliche Stromnetz eines Energieversorgers eingespeist.
Der Steuerungsanlage 3 ist aus einer zweiten Einrichtung zum Erzeugen elektrischer Energie über eine Leitung 4 elektrische Energie zuführbar. Bei dieser zweiten Einrichtung handelt es sich um ein Blockkraftwerk 5, mit dem kalorische Rohstoffe verbrannt werden können.
Mit der Steuerungsanlage 3 wird dabei eingestellt, welche Energiemenge das Blockkraftwerk 5 erzeugt. Die Einstellung erfolgt in der Weise, daß die von den Windkrafteinrichtungen 1 erzeugte Energiemenge bis zu einer vorbestimmten Gesamtenergiemenge jeweils ergänzt wird.

Claims

1. Anlage zum Erzeugen von ausschließlich direkt in ein Stromnetz eines Energieversorgers einzuspeisender elektrischer Energie, umfassend wenigstens eine Einrichtung zum Umwandeln regenerativer Energie in elektrische Energie, insbesondere eine Windkrafteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindestens eine eine einstellbare Menge an elektrischer Energie erzeugende Brennkrafteinrichtung zum Verbrennen nachwachsender Materialien aufweist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens eine Steuerungsanlage (3) aufweist, welche fortlaufend die von der Einrichtung zum Umwandeln regenerativer Energie erzeugte Energie mißt und welche in Abhängigkeit dieses Meßergebnisses die Brennkrafteinrichtung in eine Differenzenergiemenge erzeugender Weise ansteuert.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkrafteinrichtung ein Pflanzenfett-Blockkraftwerk (5) ist.

4. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkrafteinrichtung ein Fritierfett-Blockkraftwerk (5) ist.

5. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkrafteinrichtung ein Biogas-Blockkraftwerk (5) ist.

6. Anlage nach Anspruch 1 oder, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkrafteinrichtung ein Biomasse-Blockkraftwerk (5) ist.

7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Windkrafteinrichtungen (1) und wenigstens ein Blockkraftwerk (5), vorzugsweise zwei Blockkraftwerke (5), umfaßt.

8. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Windkrafteinrichtungen (1) umfaßt, wobei jeder Windkrafteinrichtung (1) ein Blockkraftwerk (5) zugeordnet ist und wobei zusätzlich wenigstens ein weiteres Blockkraftwerk (5) vorgesehen ist.

9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie konstant eine elektrische Energie von etwa 2 bis 15 MW bereitstellt.