-
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
-
Gegenstand der Erfindung ist die Vorhersage der Nutzung einer Demand-Response-Preisgestaltung in örtlich begrenzten Bereichen.
-
Während Zeiten von Energieverbrauchsspitzen können Versorgungsträger und das Verbraucher mit Energie versorgende Energienetz erheblich belastet werden. Diese Bedarfsspitzenzeiten finden oft in den heißesten Tageszeiten statt, wenn eine große Anzahl von privaten und gewerblichen Verbrauchern Heizungs-, Lüftungs- und Klimageräte (HLK) laufen lässt. In vielen Fällen können HLK-Geräte in den Wohnungen von Verbrauchern selbst dann in Betrieb sein, wenn die Verbraucher abwesend sind.
-
Es kann sein, dass ein Versorgungsträger Verbrauchern während Bedarfsspitzenzeiten Anreize dafür anzubieten wünscht, dass sie gewisse Geräte mit hohem Energieverbrauch nicht laufen lassen, um zu verhindern, dass die Nachfrage das verfügbare Energieangebot übersteigt, was zu Störungen der Energieversorgung, wie z.B. Stromausfällen oder kurzzeitigen Spannungsabsenkungen, führen kann, oder um die Notwendigkeit zum Kauf großer Leistung zu hohen Tarifen zu vermeiden. Diese Bedarfsspitzenzeiten finden oft während der heißesten Tageszeiten statt, wenn eine große Anzahl von privaten und gewerblichen Verbrauchern HLK-Geräte laufen lassen. Von daher könnte der Spitzenbedarf reduziert werden, wenn einige dieser Kunden sich verpflichteten, ihre HLK-Geräte (oder andere verbrauchsstarken Geräte) während dieser Bedarfsspitzenzeiten nicht laufen zu lassen. Als Gegenleistung für die Verpflichtung, derartige Geräte während Bedarfsspitzenzeiten nicht laufen zu lassen, könnte ein Versorgungsträger Anreize wie z.B. niedrigere Energietarife oder andere Vergünstigungen anbieten. Eine Anforderung, wie hierin verwendet, von einem Energieversorgungsunternehmen an einen Verbraucher, einen Gerätetyp zu einer gewissen Zeit hohen Energiebedarfs nicht laufen zu lassen, um einen zu hohen Energiebedarf abzumildern, wird als eine „Demand-Response-Fall-Anforderung“ bezeichnet.
-
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
-
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Vorhersagen des Energieverbrauchs offenbart, das eine Vielzahl von Energiezählern beinhaltet. Jeder der Vielzahl von Energiezählern ist mit einem jeweiligen Verbraucher in einem lokalen Nutzungsbereich gekoppelt und zum Messen von der dem jeweiligen Verbraucher bereitgestellten Energie und zum Bilden eines Energienutzungsprofils für den jeweiligen Verbraucher auf Basis der gemessenen Energie konfiguriert. Das System dieses Aspekts beinhaltet auch einen Verbrauchsmonitor, der mit der Vielzahl von Energiezählern in Kommunikation steht und einen Speicher zum Speichern von Energienutzungsprofilen beinhaltet, die er von der Vielzahl von Energiezählern erhalten hat, und der zum Koppeln demografischer Informationen mit den Energienutzungsprofilen konfiguriert ist, um ein lokales Nutzungsbereichsprofil zu bilden. Das System dieses Aspekts beinhaltet auch eine Nutzungsprognoseeinrichtung, die auf der Basis des lokalen Nutzungsbereichsprofils und demografischer Informationen in Bezug auf den Nutzungsbereich der neuen Örtlichkeit eine Nutzungsprognose für einen neuen lokalen Nutzungsbereich bildet, der sich von dem lokalen Nutzungsbereich unterscheidet.
-
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Vorhersagen des Energieverbrauchs offenbart. Das Verfahren dieses Aspekts beinhaltet: Bilden eines Nutzungsprofils an einem Energiezähler für jeden einer Vielzahl von Verbrauchern in einem lokalen Nutzungsbereich, wobei das Nutzungsprofil für jeden der Vielzahl von Verbrauchern eine Anzeige des in einem spezifischen Zeitabschnitt benutzten Energiebetrags beinhaltet, Bilden eines Profils an einem Verbrauchsmonitor für jeden einer Vielzahl von Lasttypen und die Nutzung dieser pro Verbrauchertyp, Erfassen demografischer Informationen für einen neuen lokalen Nutzungsbereich, der den Verbrauchertyp jedes Verbrauchers in dem neuen lokalen Nutzungsbereich beinhaltet, Vorhersagen der Anwesenheit von Lasttypen in dem neuen lokalen Nutzungsbereich auf Basis der Profile und der demografischen Informationen und Vorhersagen eines Energieverbrauchs für den neuen lokalen Nutzungsbereich auf der Basis der Anwesenheit von Lasttypen.
-
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Herstellungsartikel offenbart, der maschinenlesbare Datenträger aufweist, auf denen Anweisungen zur Ausführung durch einen Prozessor codiert sind, wobei deren Ausführung den Prozessor zum Durchführen eines Verfahrens veranlasst. Das Verfahren, zu dessen Durchführung die Anweisungen den Prozessor veranlassen, beinhaltet: Erhalten eines Nutzungsprofils für jeden einer Vielzahl von Verbrauchern in einem lokalen Nutzungsbereich von einem Energiezähler, wobei das Profil eine Anzeige des in einem spezifischen Zeitabschnitt benutzten Energiebetrags beinhaltet, Bilden eines Profils für jeden einer Vielzahl von Lasttypen und die Nutzung dieser pro Verbrauchertyp, Erfassen demografischer Informationen für einen neuen lokalen Nutzungsbereich, der den Verbrauchertyp jedes Verbrauchers in dem neuen lokalen Nutzungsbereich beinhaltet, Vorhersagen der Anwesenheit von Lasttypen in dem neuen lokalen Nutzungsbereich auf Basis der Profile und der demografischen Informationen und Vorhersagen eines Energieverbrauchs für den neuen lokalen Nutzungsbereich auf der Basis der Anwesenheit von Lasttypen.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung in Bezug auf die Begleitzeichnungen besser verständlich, wobei in den Zeichnungen durchgehend gleiche Bezugszeichen gleiche Teile repräsentieren. Dabei zeigt:
-
1 ein schematisches Blockdiagramm eines Verteilungssystems, das zum Erfassen von Energienutzungsinformationen genutzt werden kann,
-
2 ein Flussdiagramm, dass ein Verfahren nach einer Ausführungsart veranschaulicht, und
-
3 ein Rechensystem, in dem Ausführungsarten der vorliegenden Erfindung implementiert werden können.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Im Folgenden werden eine oder mehrere spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Im Bemühen, eine prägnante Beschreibung dieser Ausführungsformen zu geben, werden in der Patentbeschreibung eventuell nicht alle Merkmale einer tatsächlichen Implementierung beschrieben. Es ist zu beachten, dass bei der Entwicklung einer derartigen tatsächlichen Implementierung wie bei jedem Bau- oder Planungsprojekt zahlreiche implementierungsspezifische Entscheidungen getroffen werden müssen, um die spezifischen Zielsetzungen der Entwickler zu erzielen, wie z.B. die Einhaltung systembezogener und geschäftsbezogener Beschränkungen, die bei jeder Implementierung verschieden sein können. Es ist daher zu beachten, dass ein derartiges Entwicklungsvorhaben komplex und zeitraubend sein kann, trotzdem aber für den von dieser Offenbarung profitierenden Durchschnittsfachmann bezüglich Entwurf, Fertigung und Herstellung eine Routineangelegenheit wäre.
-
Beim Vorstellen von Elementen der diversen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist beabsichtigt, dass die Artikel „ein“, „eine“, „der/die/das“ und „genannte“ bedeuten, dass es eines oder mehrere der Elemente gibt. Es ist vorgesehen, dass die Begriffe „aufweisen“, „beinhalten“ und “haben” einschließlich sind und bedeuten, dass es außer den angeführten Elementen noch zusätzliche Elemente geben kann.
-
Wie oben erwähnt, kann es sein, dass ein Versorgungsträger Verbrauchern während Bedarfsspitzenzeiten Anreize dafür anzubieten wünscht, dass sie gewisse Geräte mit hohem Energieverbrauch nicht laufen lassen, um zu verhindern, dass die Nachfrage das verfügbare Energieangebot übersteigt, und um Störungen der Energieversorgung wie z.B. Stromausfälle oder kurzzeitige Spannungsabsenkunge zu vermeiden. Diese Bedarfsspitzenzeiten finden oft während der heißesten Tageszeiten statt, wenn eine große Anzahl von privaten und gewerblichen Verbrauchern HLK-Geräte (HLK) laufen lässt. Von daher könnte der Spitzenbedarf reduziert werden, wenn einige dieser Kunden sich verpflichteten, ihre HLK-Geräte (oder andere Geräte mit hohem Energieverbrauch) während dieser Bedarfsspitzenzeiten nicht laufen zu lassen.
-
Als Gegenleistung für die Verpflichtung, derartige Geräte während eines in Bedarfsspitzenzeiten auftretenden Demand-Response-Falls nicht laufen zu lassen, könnte ein Versorgungsträger Anreize wie z.B. niedrigere Energietarife oder andere Vergünstigungen anbieten. Die Zeit mit hohem Energiebedarf, während der ein Verbraucher aufgefordert wurde, den Gerätetyp nicht laufen zu lassen, wird hierin als ein „Demand-Response-Fall“ bezeichnet. Um ein derartiges Betriebsparadigma zu realisieren, müsste der Versorgungsträger gewisse Hardware (z.B. spezielle Energiezähler) und eine Kommunikationsinfrastruktur bereitstellen. Die Kombination von Hardware und Kommunikationsinfrastruktur wird umgangssprachlich als ein „intelligentes Netz” bezeichnet. Ein intelligentes Netz kann zwar zu einer langfristigen Steigerung der Effizienz und somit Kosteneinsparungen führen, aber die erforderliche anfängliche Kapitalinvestition kann hoch sein. Daher ist erwünscht, ein derartiges System in Bereichen einzusetzen, in denen sich die Einsparungen bemerkbar machen werden.
-
Angesichts des Vorhergehenden stellt 1 ein Nutzungsanalysesystem 10 dar. In dem System 10 können Kunden 12 Energie von einem Versorgungsträger 14 über ein Energienetz 16 erhalten. Das Energienetz 16 kann z.B. von einer Vielzahl von Wechselstrom-(WS-)leitungen gebildet werden und Speiseleitungen 52 beinhalten, die direkt an einen jeweiligen Kunden 12 angeschlossen sind.
-
Der Versorgungsträger 14 kann ein oder mehrere Kraftwerke 102, 104 betreiben, die durch mehrere Aufspanntransformatoren 108 mit dem Energienetz 16 parallelgeschaltet sind. Die Kraftwerke 102, 104 können Kohle-, Kern-, Erdgas-, Verbrennungskraftwerke oder eine Kombination davon sein. Außerdem können die Kraftwerke 102, 104 einen oder mehrere hydroelektrische, Solar- oder Windkraft-Stromerzeuger beinhalten. Die Aufspanntransformatoren 108 erhöhen die Spannung von der von den Kraftwerken 102, 104 produzierten auf eine hohe Spannung, wie z.B. 138 kV, um die Fernübertragung der elektrischen Leistung über das Energienetz 16 zu ermöglichen. Es ist zu beachten, dass zusätzliche Komponenten, wie z.B. Transformatoren, Schaltanlagen, Sicherungen und dergleichen (nicht abgebildet) in das Energienetz 16 eingebunden sein können, um die Leistung auf die richtigen Ebenen zur Verwendung durch die Verbraucher 12 umzuwandeln.
-
Das Energienetz 16 kann jeder geeigneten Zahl von Verbrauchern 12, die hier mit 12-1 bis 12-N bezeichnet sind, Energie zuführen. Diese Verbraucher können z.B private oder gewerbliche Energieverbraucher repräsentieren, die jeweils Energie durch Betreiben einer Anzahl von Geräten 18 verbrauchen können. Zu den Verbrauchern 12 können natürliche Personen, Geschäftseinheiten, gewerbliche oder private Immobilien, Anlagen und so weiter zählen. Zu den Geräten 18 können z.B. gewisse Geräte 18 mit hohem Energieverbrauch zählen, wie z.B. HLK-Geräte, Kochgeräte (z.B. Öfen, Herde, Herdplatten usw.), Geräte für Wäsche (z.B. Wasch- und Trockenautomaten für Kleider), Kühlschränke und Tiefkühlgeräte usw. sowie gewisse relativ wenig Energie verbrauchende Geräte 18 wie Fernsehgeräte, Computer und Beleuchtungseinrichtungen. Selbstverständlich kann jeder Verbraucher 12 zu jedem beliebigen Zeitpunkt eine Vielzahl von Geräten 18 laufen lassen.
-
Ein lokaler Energiezähler 20 verfolgt den von jedem Verbraucher 12 verbrauchten Energiebetrag. Gemäß einer Ausführungsform beinhalten einer oder mehrere der Energiezähler 20 eine Abtastschaltungsanordnung 22, eine Verbraucherschnittstelle 24 und eine Kommunikationsschaltungsanordnung 26, mit der der Energiezähler 20 mit dem Versorgungsträger 14 kommunizieren kann. In Betrieb kann es sein, dass der Versorgungsträger 14 während Energiebedarfsspitzenzeiten oder in einem „Demand-Response-Fall” den Verbrauchern 12 in einer „Demand-Response-Fall-Anforderung“ Gegenleistungen dafür anzubieten wünscht, dass sie gewisse Geräte mit hohem Energieverbrauch 18 nicht laufen lassen. Der Versorgungsträger 14 kann dem Kunden 12 eine solche Anforderung z.B. über SMS, Telefon, Website, E-Mail und/oder mittels der Kommunikationsschaltungsanordnung 26 der Schnittstelle 24 des Zählers 20 mitteilen. Außerdem ist zu verstehen, dass in einigen Ausführungsformen ein Gerät 18 ein eingebautes Demand-Response-System haben kann, das automatisch auf eine Demand-Response-Fall-Anforderung von einem Versorgungsträger 14 ansprechen kann, indem es das Gerät 18 ausschaltet oder das Einschalten des Geräts 18 während eines Demand-Response-Falls verweigert.
-
Um die richtigen Preise, sei es in der Form von Preisnachlässen für Einhaltung oder Strafen für Nichteinhaltung, zu ermitteln, kann es nützlich sein, den allgemeinen Energieverbrauch in Bezug auf eine örtlich begrenzte Benutzergruppe zu erfassen. Das System 10 kann zum Erfassen derartiger Informationen genutzt werden. Gemäß einer Ausführungsform können die erfassten Gebrauchsdaten mit demografischen Daten und/oder Umweltdaten kombiniert werden, um eine Datenbank von Wohnungsprofilen (Nutzungsprofilen) zu bilden. Diese Wohnungs-/Nutzungsprofile können dann durch Skalieren oder anderweitige Anpassung der Nutzungsprognose zum Vorhersagen von Nutzungsmustern in anderen Bereichen verwendet werden. Die Nutzungsprognosemodelle können dann zum Vorhersagen der Wirkung einer variablen Preisstruktur und zum Informieren bei Systemeinsatzentscheidungen verwendet werden.
-
Die Energiezähler 20 können viele verschiedene Formen haben. Im Allgemeinen beinhalten die Energiezähler 20 eine Abtastschaltungsanordnung 22, die in den Verbraucher 12 eintretende Spannung und Strom messen können. In einer Ausführungsform tastet die Abtastschaltungsanordnung 22 von Energiezählern 20 den separaten Stromverbrauch durch die Kunden 12 ab, um Energienutzungsprofile 28 zu erhalten. Zum Beispiel kann die Abtastschaltungsanordnung 22 den momentanen Energieverbrauch oder eine Änderung des Energieverbrauchs in spezifischen Intervallen (z.B. alle 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5, 10, 20 oder 30 Sekunden oder alle 1, 2 oder 5 Minuten oder anderen derartigen Intervallen) messen. In wenigstens einer Ausführungsform tastet die Abtastschaltungsanordnung 22 den aktuellen Energieverbrauch des Kunden 12 in einem Intervall ab, das lang genug ist, um für Datenschutz zu sorgen, so dass Geräte 18 mit relativ niedrigem Energieverbrauch gemäß den hierin besprochenen Verfahren allgemein nicht speziell erkennbar sind, aber so, dass Geräte 18 mit relativ hohem Energieverbrauch erkennbar sind (z.B. etwa alle 5–10 Sekunden oder länger). Die Energiezähler 20 können diese Energienutzungsprofile 28 über die Kommunikationsschaltungsanordnung 26 kommunizieren. Diese Kommunikationsschaltungsanordnung 26 kann eine drahtlose Kommunikationsschaltungsanordnung, die über ein Netzwerk wie ein persönliches Netzwerk (PAN) wie z.B. ein Bluetooth-Netzwerk, ein lokales Netzwerk (LAN) wie z.B. ein 802.11x WiFi-Netzwerk, ein großräumiges Netzwerk (WAN) wie z.B. ein 3G- oder 4G-Funknetz (z.B. WiMax) und/oder ein Netzwerk zur Datenübertragung über die Stromleitungen wie z.B. Powerline Communication (PLC) oder Power Line Carrier Communication (PLCC) kommunizieren kann.
-
Ein mit dem Versorgungsträger 14 assoziierter Nutzungsmonitor 30 erhält die Energienutzungsprofile 28 von einigen oder allen der Verbraucher 12. Der Nutzungsmonitor 30 ist zwar mit dem Versorgungsträger 14 assoziiert dargestellt, der Nutzungsmonitor 30 kann aber stattdessen auch mit einem Dienst von Dritten assoziiert sein oder eine Funktion des Energiezählers 20 repräsentieren.
-
Der Nutzungsmonitor 30 beinhaltet in einer Ausführungsform einen Prozessor 32, einen Arbeitsspeicher 34 und einen Datenspeicher 36. Der Prozessor 32 kann funktionell mit dem Arbeitsspeicher 34 und/oder dem Datenspeicher 36 gekoppelt sein, um ein Lokalbereichsnutzungsprofil 37 zu bilden. Das Lokalbereichsnutzungsprofil 37 kann z.B. für jeden Verbraucher 12 Informationen in Bezug auf die Nutzung beinhalten. So beinhaltet, wie veranschaulicht, das Lokalbereichsnutzungsprofil 37 einzelne lokale Nutzungsprofile 37-1 bis 37-N für jeden Verbraucher 12 in einem lokalen Bereich. Es versteht sich, dass die Größe und Lage eines jeweiligen lokalen Bereichs auf der Basis bestimmter Anforderungen ermittelt werden kann, wie der Fachmann beim Prüfen der Lehre hierin vollkommen verstehen wird.
-
Ferner kann der Nutzungsmonitor 30 fakultativ auch auf der Basis der Energienutzungsprofile 28 die in jedem jeweiligen Verbraucher 12 anwesenden Lasttypen (z.B. besondere Typen von Geräten oder anderen Maschinen) ermitteln. Insbesondere kann der Nutzungsmonitor 30 die Energienutzungsprofile 28, die er von den Energiezählern 20 erhalten hat, mit verschiedenen Geräteprofilen, die in dem Datenspeicher 36 gespeichert sein können und Muster des Energieverbrauchs nach gewissen Typen von Geräten 18 darstellen, vergleichen. So können einige oder alle der einzelnen Lokalbereichsnutzungsprofile 37-N ein Geräteverzeichnis 38 für den jeweiligen Verbraucher 12 beinhalten. Es versteht sich aber, dass anstatt des Nutzungsmonitors 30 die Zähler 20 das Geräteverzeichnis 38 erstellen könnten.
-
In einer Ausführungsform beinhalten die Lokalbereichsnutzungsprofile 37 für jeden Verbraucher 12 auch demografische Informationen 39. Die demografischen Informationen 39 können z.B. den Wohnungstyp (freistehendes Einfamilienhaus oder Eigentumswohnung), die Zahl der Bewohner des Verbrauchers 12 und dergleichen beinhalten. Diese Informationen könnten z.B. aus Volkszählungsinformationen, Marketingdatenbanken, Abfragen der Verbraucher 12 oder durch Auswählen des lokalen Bereichs auf der Basis, dass er Verbraucher 12 beinhaltet, die bekannte demografische Informationen 39 besitzen, oder von Verbrauchern 12, die sich zum Bereitstellen von demografischen Informationen 39 und zum Gebrauch eines Energiezählers 20, wie hierin besprochen, bereit erklären, zusammengestellt werden.
-
Ferner können die Lokalbereichsnutzungsprofile 37 auch Umweltinformationen 40 beinhalten, die speziell den Verbraucher 12 oder allgemein den lokalen Nutzungsbereich, in dem sich die Verbraucher 12 befinden, betreffen. Diese Informationen können z.B. das Temperaturprofil für jeden Tag im Nutzungsprofil 37 beinhalten.
-
Elektrische Energie wird Verbrauchern im Allgemeinen ungeachtet des Bedarfs zu den gleichen Kosten geliefert. Das heißt, dass die meisten Märkte keine dynamische Echtzeit-Preisgestaltung erlauben, bei der der Energiepreis auf Bedarfsbasis variieren kann. Einige Märkte öffnen sich zunehmend der Möglichkeit, derartige dynamische Preise bereitzustellen. Die Kosten der Realisierung eines Energieverteilungssystems, das eine dynamische Preisgestaltung ermöglichen kann, können aber hoch sein. Von daher ist es erwünscht, Bereiche zu ermitteln, in denen eine dynamische Preisgestaltung eine bedeutende Wirkung für das anfängliche Rollout haben kann. Außerdem sind möglicherweise Modelle der Ergebnisse der dynamischen Preisgestaltung erforderlich, um eine Energieaufsichtsbehörde davon zu überzeugen, dass die vorgeschlagenen Tarife die gewünschten Ergebnisse erbringen werden. Ungeachtet der endgültigen Verwendung werden eventuell tatsächliche Daten benötigt, um Modelle zu erstellen. Die Daten können z.B. die Lokalbereichsnutzungsprofile 37 sein.
-
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das Verfahren beginnt mit einem Datenerfassungsschritt 200. Der Datenerfassungsschritt 200 kann mehrere Teilschritte beinhalten. Zum Beispiel kann der Datenerfassungsschritt 200 das Auswählen eines lokalen Nutzungsbereichs (Teilschritt 202) und das Ausrüsten der Verbraucher im lokalen Nutzungsbereich (Teilschritt 204) mit Energiezählern, die den Energieverbrauch überwachen und ein Nutzungsprofil erstellen können, das den Energieverbrauch der Lokalität profiliert, beinhalten. Der Datenerfassungsschritt 200 kann auch das Identifizieren der Geräte in jedem Verbraucher (Teilschritt 206) beinhalten. Diese Identifizierung wird in einer Ausführungsform von dem Nutzungsmonitor von 1 durchgeführt. In einer anderen Ausführungsform kann der Energiezähler selbst Hardware/Software enthalten, die das Identifizieren der Geräte in dem Verbraucher ermöglicht.
-
In Schritt 208 werden die während des Datenerfassungsschritts 202 erfassten Daten in ein Datenbank- oder anderes Speicherformat von Lasttypen (z.B. Geräten) und deren Nutzungswerten pro Verbraucher konvertiert. Die Datenbank kann auch eine Anzeige der Nutzung der Geräte nach Tageszeit und/oder Jahreszeit sowie eine Anzeige des Wohnungstyps, den der jeweilige Verbraucher repräsentiert, beinhalten. Der Schritt 208 kann das Ermitteln z.B. dessen beinhalten, dass eine bestimmte Einfamilienwohnung in einem bestimmten Bereich ein HLK-System, einen Herd und einen Kühlschrank hat. Als weiteres Beispiel kann ermittelt werden, dass eine bestimmte Wohnung einen Herd, einen Kühlschrank und zwei in Fenster eingebaute Klimageräte aufweist.
-
In Schritt 210 werden demografische Informationen für jeden Verbraucher beschafft. Die demografischen Informationen können z.B. Anzahl und Alter der Bewohner oder andere Deskriptoren ständiger oder zweitweiser Bewohner des Verbrauchers beinhalten. Die demografischen Informationen können z.B. durch Abfragen der Bewohner erstellt werden. Selbstverständlich könnten die demografischen Informationen auch von Drittquellen gestellt werden. Die demografischen Informationen können an jeden Verbraucher gebunden sein und anhand von ihnen können nützliche Informationen gewonnen werden. Zum Beispiel kann ermittelt werden, dass Wohnungen für längere Zeitabschnitte während des Tages mehr in Fenster eingebaute Klimageräte als freistehender Einfamilienhäuser nutzen und dass die Zahl der Klimageräte mit der Anzahl von Personen in einer jeweiligen Immobilie korreliert. Ferner können in Schritt 212 Umweltinformationen für die lokale Nutzungsgruppe beschafft werden, da festgestellt wurde, dass Umweltfaktoren (wie z.B. die Temperatur) stark mit der Energienutzung in Bezug stehen.
-
In 1 stellen die Lokalbereichsnutzungsprofile 37 die Kombination der Daten von Schritt 208 in Verbindung mit den demografischen Informationen von Schritt 210 und den Umgebungsinformationen von Schritt 212 dar. Selbstverständlich könnten die Daten in einer Ausführungsform in separaten Datenbanken aufbewahrt werden. An diesem Punkt im Verfahren kann davon ausgegangen werden, dass ein Baseline-Datensatz besteht. Anhand des Baseline-Datensatzes können Nutzungsprognosen für einen neuen lokalen Nutzungsbereich auf der Basis von demografischen und/oder Umweltinformationen des neuen lokalen Nutzungsbereichs gegeben werden. Das heißt, Nutzungsprofile können vorhergesagt werden, ohne die Nutzung in dem neuen lokalen Nutzungsbereich tatsächlich überwachen zu müssen.
-
In Schritt 214 wird ein neuer lokaler Bereich ausgewählt und in Schritt 216 werden demografische Informationen von dem neuen lokalen Bereich beschafft. Die demografischen Informationen können z.B. wie oben beschrieben beschafft werden. Außerdem werden in Schritt 218 Umweltinformationen für den neuen lokalen Nutzungsbereich beschafft. Die Schritte 214 bis 218 können zusammen als ein zweiter Datenerfassungsschritt 220 bezeichnet werden.
-
Anhand der Nutzungsprofile 37 (oder separater Datensätze) können in Schritt 222 anhand des Baseline-Datensatzes und der auf dem zweiten Datenerfassungsschritt erfassten Daten Simulationen von Lasten, die in den neuen lokalen Nutzungsbereichen erwartet werden, erstellt werden. Wenn der neue lokale Bereich beispielsweise nur Einfamilienhäuser enthält, werden die Nutzungsprofile 37 in Bezug auf Einfamilienhäuser ausgewählt. Dann kann auf der Basis der demografischen Informationen 39 für Immobilien in dem neuen lokalen Nutzungsbereich der Nutzungsbetrag vorhergesagt werden. Ferner können Prognosen skaliert werden, z.B. auf der Basis von Unterschieden der Umweltfaktoren. Beispielsweise könnten Prognosen in Fällen, in denen der neue lokale Nutzungsbereich höhere Durchschnittstemperaturen erfährt als der lokale Bereich, anhand dessen die Nutzungsprofile erstellt wurden, aufwärts skaliert werden.
-
Dann können, wieder Bezug nehmend auf 1, Prognosen gebildet werden, z.B. von einer Nutzungsprognoseeinrichtung 76. Die Nutzungsprognoseeinrichtung 76 vergleicht demografische Informationen 39 aus den Nutzungsprofilen 37 mit denen für den neuen lokalen Nutzungsbereich (demografische Daten 77) und produziert Nutzungsprognosen 78, wie oben beschrieben. Die Nutzungsprognoseeinrichtung 76 kann von dem Versorgungsträger 14 oder Dritten oder einer Kombination dieser gepflegt werden.
-
Die oben erwähnte Vorgehensweise hat die technische Wirkung, dass sie die Prognose der Energienutzung in einem lokalen Bereich ermöglicht, ohne dass die Nutzungsmuster in diesem Bereich tatsächlich gemessen werden müssen. Außerdem kann der Versorgungsträger in der Lage sein, die Geräte in einem Verbraucher auf der Basis des Immobilientyps oder der verfügbaren demografischen Informationen vorherzusagen.
-
3 zeigt ein Beispiel für ein Rechensystem 300, in dem Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementiert werden können. Das in 3 dargestellte System 300 beinhaltet eine oder mehrere Zentraleinheiten (Prozessoren) 301a, 301b, 301c usw. (zusammen oder generisch als Prozessor(en) 301 bezeichnet). Die Prozessoren 301 sind über einen Systembus 313 mit einem Systemarbeitsspeicher 314 (RAM) und diversen anderen Komponenten verbunden. Der Festwertspeicher (ROM) 302 ist mit dem Bus 313 verbunden und kann ein grundlegendes Ein-/Ausgabesystem (BIOS) beinhalten, das gewisse grundlegende Funktionen des Systems 300 steuert.
-
3 zeigt ferner einen Ein-/Ausgabe-(E/A)-Adapter 307 und eine Netzwerkkarte 306, die mit dem Systembus 313 verbunden sind. Der E/A-Adapter 307 kann eine Small Computer System Interface-(SCSI-)Adapter sein, der mit einer Festplatte 303 und/oder einem Bandspeicherlaufwerk 305 oder einem anderen ähnlichen Bauteil kommuniziert. Der E/A-Adapter 307, die Festplatte 303 und das Bandspeichergerät 305 werden hierin zuammen als Massenspeicher 304 bezeichnet. In einer Ausführungsform können der Massenspeicher 304 und der Systemspeicher 314 zusammen als Arbeitsspeicher bezeichnet werden und über mehrere Recheneinrichtungen verteilt sein.
-
Eine Netzwerkkarte 306 verbindet den Bus 313 mit einem äußeren Netzwerk 316, das System 300 befähigt, mit anderen derartigen Systemen zu kommunizieren. Ein Bildschirm (z.B. ein Anzeigemonitor) 315 ist über eine Grafikkarte 312 mit dem Systembus 313 verbunden. Das System 300 beinhaltet auch eine Tastatur 309, eine Maus 310 und einen Lautsprecher 311, die alle über den Benutzeroberflächenadapter 308 mit dem Bus 313 verbunden sind.
-
Es versteht sich, dass das System 300 jeder geeignete Rechner oder jede geeignete Rechenplattform sein kann und ein Endgerät, ein drahtloses Gerät, ein Informationsgerät, ein Gerät, eine Arbeitsstation, einen Minicomputer, einen Mainframe-Computer, einen Personal Digital Assistant (PDA) oder einen anderen Rechner beinhalten kann. Es ist davon auszugehen, dass das System 300 mehrere Rechner beinhalten kann, die durch ein Kommunikationsnetzwerk miteinander verknüpft sind. Zum Beispiel kann zwischen zwei Systemen eine Client-Server-Beziehung bestehen und die Datenverarbeitung kann auf die beiden verteilt sein.
-
Ferner ist davon auszugehen, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als ein Herstellungsartikel ausgestaltet sein können, der maschinenlesbare Datenträger mit darauf codierten Anweisungen zur Ausführung durch einen Prozessor, wie z.B. die Verarbeitungseinheiten 301, beinhaltet. Die Anweisungen veranlassen den Prozessor zur Durchführung der hierin offenbarten Verfahren.
-
Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele zur Offenbarung der Erfindung, einschließlich der besten Art der Ausführung, und auch, um einer Fachperson die Ausübung der Erfindung zu ermöglichen, einschließlich der Herstellung und Benutzung jedweder Vorrichtungen oder Systeme und der Durchführung eingebundener Verfahren. Der patentfähige Umfang der Erfindung wird durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele beinhalten, die der Fachperson einfallen werden. Es ist vorgesehen, dass derartige weitere Beispiele in den Umfang der Ansprüche fallen, wenn sie strukturelle Elemente haben, die sich nicht von der wörtlichen Sprache der Ansprüche unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden von der wörtlichen Sprache der Ansprüche beinhalten.
-
Ein System zum Vorhersagen des Energieverbrauchs beinhaltet eine Vielzahl von Energiezählern, wobei jeder Energiezähler mit einem jeweiligen Verbraucher 12 in einem lokalen Nutzungsbereich gekoppelt und zum Messen von der dem jeweiligen Verbraucher bereitgestellten Energie und zum Bilden eines Energienutzungsprofils 28 für den jeweiligen Verbraucher auf Basis der gemessenen Energie konfiguriert ist. Das System beinhaltet auch einen mit der Vielzahl von Energiezählern in Kommunikation stehenden Verbrauchsmonitor, der einen Speicher 36 zum Speichern von Energienutzungsprofilen beinhaltet, die er von den Energiezählern erhalten hat, und zum Koppeln demografischer Informationen mit den Energienutzungsprofilen konfiguriert ist, um ein lokales Nutzungsbereichsprofil 37 zu bilden. Das System beinhaltet auch eine Nutzungsprognoseeinrichtung 76, die auf der Basis des lokalen Nutzungsbereichsprofils und demografischer Informationen in Bezug auf den neuen Nutzungsbereich eine Nutzungsprognose 78 für einen neuen lokalen Nutzungsbereich bildet, der sich von dem lokalen Nutzungsbereich unterscheidet.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Nutzungsanalysesystem
- 12
- Verbraucher
- 14
- Versorgungsträger
- 16
- Energienetz
- 18
- Geräte
- 20
- Lokaler Energiezähler
- 22
- Abtastschaltungsanordnung
- 24
- Verbraucherschnittstelle
- 26
- Kommunikationsschaltungsanordnung
- 28
- Energienutzungsprofile
- 30
- Nutzungsmonitor
- 32
- Prozessor
- 34
- Arbeitsspeicher
- 36
- Datenspeicher
- 37
- Lokalbereichsnutzungsprofil
- 38
- Geräteverzeichnis
- 39
- Demografische Informationen
- 52
- Speiseleitungen
- 76
- Nutzungsprognoseeinrichtung
- 78
- Nutzungsprognose
- 102
- Kraftwerk
- 104
- Kraftwerk
- 108
- Aufspanntransformator
- 200
- Datenerfassung
- 202
- Teilschritt
- 204
- Teilschritt
- 206
- Teilschritt
- 208
- Schritt
- 210
- Schritt
- 212
- Schritt
- 214
- Schritt
- 216
- Schritt
- 218
- Schritt
- 220
- Schritt
- 222
- Schritt
- 300
- Rechensystem
- 301
- Prozessoren
- 301a
- Zentraleinheit
- 301b
- Zentraleinheit
- 301c
- Zentraleinheit
- 302
- Festwertspeicher (ROM)
- 303
- Festplatte
- 304
- Massenspeicher
- 305
- Bandspeicherlaufwerk
- 306
- Netzwerkkarte
- 307
- Ein-/Ausgabe-(E/A)-Adapter
- 308
- Benutzeroberflächenadapter
- 309
- Tastatur
- 310
- Maus
- 311
- Lautsprecher
- 312
- Grafikkarte
- 313
- Systembus
- 314
- Systemarbeitsspeicher (RAM)
- 315
- Bildschirm
