DE102009036404A1

DE102009036404A1 - Verfahren zur optimierten Nutzung der Energie einer Mehrzahl von Energiespeichern

Info

Publication number: DE102009036404A1
Application number: DE200910036404
Authority: DE
Inventors: Johannes Schädler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2011-02-10

Abstract

Bei einem Verfahren (100) zum Nutzen der elektrischen Energie einer Mehrzahl dezentraler, jeweils mit einem Ladezustandsensor (110) versehener Energiespeicher (120), und Bereitstellen einer steuerbaren Energiemenge an einen Endverbraucher, wird eine optimierte Nutzung dezentral erzeugter elektrischer Energie dadurch ermöglicht, dass die Energie eines Teils der Mehrzahl von dezentralen Energiespeichern (120) für ein Bereitstellen von Energie gebündelt wird, wobei diejenigen Energiespeicher (120) für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 50 bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nutzen der elektrischen Energie einer Mehrzahl dezentraler, jeweils mit einem Ladezustandsensor versehener Energiespeicher, und Bereitstellen einer steuerbaren Energiemenge an einen Endverbraucher.
Für eine Energieversorgung von Haushalten einer Region sind prinzipiell zwei in ihren Grundsätzen unterschiedliche Ansätze denkbar. Gemäß dem ersten, derzeit gängigen Ansatz wird elektrische Energie beispielsweise in einem auf Kohle- oder Gasverbrennung, Wasserkraft oder atomar erzeugter Wärme basierenden Kraftwerk fern der zu beliefernden Haushalte zentral erzeugt und unidirektional an die Haushalte der umliegenden Region geliefert.
Gemäß einem anderen, derzeit kommerziell noch nicht verwirklichten Ansatz wird elektrische Energie mittels an oder in der Nachbarschaft von Häusern platzierter Solarpaneele oder Windnutzungseinrichtungen dezentral erzeugt und gespeichert, um die elektrische Energie einerseits für einen Verbrauch in dem betreffenden Haushalt zur Verfügung zu stellen, sie andererseits jedoch bei Überschussproduktion oder mangelnder Abnahme in dem betreffenden Haushalt anderen Haushalten zu Verfügung zu stellen, wobei ein entsprechendes Netz elektrischer Leitungen für eine bidirektionale Lieferung von elektrischem Strom ausgelegt ist.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, das oben formulierte zweite Verfahren praxistauglich zu gestalten und eine Verfahrensvorschrift anzugeben, die eine optimierte Nutzung dezentral erzeugter elektrischer Energie ermöglicht.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zu schaffen, das eine optimierte Nutzung dezentral erzeugter elektrischer Energie ermöglicht.
Für ein Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Energie eines Teils der Mehrzahl von dezentralen Energiespeichern für ein Bereitstellen von Energie gebündelt wird, wobei diejenigen Energiespeicher für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 50 bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch die Merkmalskombination, dass die Energie eines Teils der Mehrzahl von dezentralen Energiespeichern für ein Bereitstellen von Energie gebündelt wird, wobei diejenigen Energiespeicher für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 50 bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist, erreicht, dass lediglich diejenigen Energiespeicher einer Mehrzahl dezentral aufgestellter Energiespeicher für eine Belieferung von elektrischer Energie an fremde Haushalte der gleichen geografischen Region verwendet werden, deren Ladezustand höher als eine vorgegebene Mindestlademenge an elektrischer Energie bemessen ist.
Dadurch wird vermieden, dass einzelne Energiespeicher, deren Ladezustand eine geringere als die vorgegebene Mindestlademenge an elektrischer Energie aufweisen, dem Verbundnetz mit den anderen Energiespeichern elektrische Energie für einen eigenen Ladevorgang entziehen und somit die insgesamte, durch das Verbundnetz bereitgestellte Energiemenge mindern.
Zu beachten ist, dass Speichereinrichtungen zum Speichern elektrischer Energie je nach Ausführung und Art und Beschaffenheit der verwendeten Speichermaterialien sehr unterschiedliche Eigenschaften und Charakteristiken bezüglich eines Lade- und Entladevorgangs aufweisen, die bei einer optimierten Nutzung einer insgesamt zur Verfügung stehenden Energie zu berücksichtigen sind. Aus diesem Grund ist es notwendig, den minimalen Ladezustand für eine Eignung eines Energiespeichers als Einrichtung zum Einleiten elektrischer Energie in ein Verbundnetz je nach Vorgabe der Eigenschaften des Materials des Energiespeichers unterschiedlich zu bemessen. Dies wird im Folgenden ausgeführt:
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass diejenigen Energiespeicher für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 55% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass diejenigen Energiespeicher für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 60 bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass diejenigen Energiespeicher für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 65% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Gemäß einer wieder weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass diejenigen Energiespeicher für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 70% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass diejenigen Energiespeicher für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 75% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass diejenigen Energiespeicher für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 80% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Gemäß einer wieder weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass diejenigen Energiespeicher für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 85% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass diejenigen Energiespeicher für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 90% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Wiederum alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass diejenigen Energiespeicher für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 95% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Ladezustandsensoren der Energiespeicher ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 50% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Gemäß einer anderen wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Ladezustandsensoren der Energiespeicher ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 55% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Ladezustandsensoren der Energiespeicher ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 60% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Alternativ dazu ist vorgesehen, dass die Ladezustandsensoren der Energiespeicher ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 65% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Gemäß einer anderen wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Ladezustandsensoren der Energiespeicher ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 70% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Gemäß einer wieder anderen wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Ladezustandsensoren der Energiespeicher ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 75% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Die Ladezustandsensoren der Energiespeicher können auch ausgelegt sein, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 80% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Des Weiteren können die Ladezustandsensoren der Energiespeicher ausgelegt sein, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 85% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Gemäß einer anderen wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Ladezustandsensoren der Energiespeicher ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 90% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Ladezustandsensoren der Energiespeicher ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 95% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Gemäß einer besonders wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Mehrzahl dezentraler, jeweils mit einem Ladezustandsensor versehener Energiespeicher ein Verbundnetz bilden, das mit einem oder mehr zentralen Kraftwerken verbunden ist, um elektrische Leistung aus dem Verbundnetz zu beziehen und um elektrische Leistung an das Verbundnetz abzugeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:
1 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Übersicht über ein Netzwerk elektrischer Leitungen samt den Zufluss elektrischer Energie aus den einzelnen Energiespeichern steuernder Datenverarbeitungsanlage;
2 einen in das in 1 dargestellte Netzwerk integrierten, mit einem Ladezustandsensor versehenen Energiespeicher in einer schematischen Ansicht.
Die 1 und 2 zeigen das erfindungsgemäße Verfahren 100 zum Nutzen der elektrischen Energie einer Mehrzahl dezentraler, jeweils mit einem Ladezustandsensor 110 versehener Energiespeicher 120, die zum Bereitstellen einer steuerbaren Energiemenge an einen oder mehr Endverbraucher zum Einleiten in ein Verteilernetzwerk 140 elektrischer Leitungen vorgesehen sind. Dabei wird die Energie eines Teils der Mehrzahl von dezentralen Energiespeichern 120 für ein Bereitstellen von Energie gebündelt, indem diejenigen Energiespeicher 120 für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 70 bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Die Ladezustandsensoren 110 der Energiespeicher 120 sind bei ausgelegt, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage 130 zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher 120 für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 70% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Die Mehrzahl dezentraler, jeweils mit einem Ladezustandsensor 110 versehener Energiespeicher 120 bilden ein Verbundnetz 140, das mit einem oder mehr zentralen Kraftwerken 150 verbunden ist, um elektrische Leistung aus dem Verbundnetz 140 zu beziehen und um elektrische Leistung an das Verbundnetz 140 abzugeben.
Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche vorgegebenen erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.

Claims

Verfahren (100) zum Nutzen der elektrischen Energie einer Mehrzahl dezentraler, jeweils mit einem Ladezustandsensor (110) versehener Energiespeicher (120), und Bereitstellen einer steuerbaren Energiemenge an einen Endverbraucher, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie eines Teils der Mehrzahl von dezentralen Energiespeichern (120) für ein Bereitstellen von Energie gebündelt wird, wobei diejenigen Energiespeicher (120) für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 50 bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Energiespeicher (120) für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 55% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Energiespeicher (120) für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 60 bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Energiespeicher (120) für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 65% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Energiespeicher (120) für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 70% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Energiespeicher (120) für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 75% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Energiespeicher (120) für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 80% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Energiespeicher (120) für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 85% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Energiespeicher (120) für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 90% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Energiespeicher (120) für eine Energielieferung genutzt werden, deren Ladezustand höher als im Bereich von 95% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezustandsensoren (110) der Energiespeicher (120) ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage (130) zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher (120) für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 50% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezustandsensoren (110) der Energiespeicher (120) ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage (130) zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher (120) für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 55% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezustandsensoren (110) der Energiespeicher (120) ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage (130) zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher (120) für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 60% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezustandsensoren (110) der Energiespeicher (120) ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage (130) zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher (120) für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 65% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezustandsensoren (110) der Energiespeicher (120) ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage (130) zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 70% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezustandsensoren (110) der Energiespeicher (120) ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage (130) zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher (120) für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 75% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezustandsensoren (110) der Energiespeicher (120) ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage (130) zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher (120) für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 80% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezustandsensoren (110) der Energiespeicher (120) ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage (130) zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher (120) für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 85% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezustandsensoren (110) der Energiespeicher (120) ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage (130) zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher (120) für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 90% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladezustandsensoren (110) der Energiespeicher (120) ausgelegt sind, um Signaldaten an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage (130) zu liefern, die diejenigen dezentralen Energiespeicher (120) für ein Bereitstellen von Energie freischaltet, deren Ladezustand höher als im Bereich von 95% bis 100% eines maximalen Ladezustandes bemessen ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl dezentraler, jeweils mit einem Ladezustandsensor (110) versehener Energiespeicher (120) ein Verbundnetz (140) bilden, das mit einem oder mehr zentralen Kraftwerken (150) verbunden ist, um elektrische Leistung aus dem Verbundnetz (140) zu beziehen und um elektrische Leistung an das Verbundnetz (140) abzugeben.