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Die Erfindung betrifft ein Energiespeichersystem, welches zum Einbau oder zur Nachrüstung in elektrische Anlagen im öffentlichen Raum geeignet ist, wobei das Energiespeichersystem in mindestens einem Betriebszustand beeinflusst werden kann.
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Eine sichere und stabile Bereitstellung von elektrischer Energie ist aus allen Lebensbereichen der Gesellschaft nicht mehr wegzudenken. Die Stabilität der Energieversorgung ist, bedingt durch verschiedene Faktoren, in den nächsten Jahren zunehmend gefährdet. Ein wichtiger Pfeiler der Grundlastversorgung in der Bundesrepublik Deutschland, die Kernenergie, ist nach dem Störfall von Fukushima, noch mehr in den öffentlichen Fokus geraten. Auf politischen Willen wurden bzw. werden die bestehenden Kernkraftwerke dauerhaft ausgeschaltet und stillgelegt. Damit steht die erzeugte Grundlastenergie aus diesen Quellen nicht mehr zur Verfügung. Neue Kraftwerke auf Gas und Kohlebasis, zur Kompensation der entfallenden Energie, erhalten nur zögerlich Betriebs- oder Baugenehmigungen, da sie nach wie vor große Mengen an umweltschädlichem CO2 ausstoßen. Die breite Akzeptanz für den tiefgreifenden Umbau der Energienetze schwindet angesichts der immensen Kosten, die auf die Bürger umgelegt werden.
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Die Politik und einige Teile der Gesellschaft setzen mit der 2012 eingeleiteten Energiewende auf die Energieerzeugung aus regenerativen Quellen gefördert durch das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG), deren Anteil an der Gesamterzeugungsbilanz zur Zeit bei ca. 25% liegt und bis zum Jahr 2020 auf einen Anteil bis 50% allein für Deutschland steigen soll. Andere Länder und Gesellschaften werden dem Beispiel folgen. Aber, die regenerativen Quellen unterliegen aufgrund ihrer direkten Abhängigkeit von klimatischen Einflüssen jedoch starken Schwankungen. Eine Speicherung und Abgabe in Größe der entfallenen Grundlast aus konventionellen Quellen existiert bisher nicht.
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Bei den hier betrachteten elektrischen Anlagen im öffentlichen Raum handelt es sich beispielhaft um Beleuchtungs- und Signalanlagen zur Verkehrsbeeinflussung. Der Baukörper der Anlagen wird aus Stabilitätsgründen fast ausschließlich als Hohlkörper ausgebildet. Dieser Hohlraum wird, bis auf die elektrische Zuleitung zum Leuchtmittel, nicht nennenswert genutzt. Als Leuchtmittel selbst kommen Glühlampen, Gasentladungslampen oder zunehmend LED Leuchtmittel zum Einsatz. Die Anlagen werden üblicherweise durch Ermittlung der Lichtverhältnisse oder mit Hilfe von Ablaufsteuerungen lokal zu und abgeschaltet, eine Beeinflussung von außen findet meist nicht statt.
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Energiespeicher als solche werden bereits jetzt millionenfach in den Bereichen Sicherheit, Informationsverarbeitung, im Gesundheitswesen, in Kraftwerken, bei der Bahn etc. eingesetzt. Diese übernehmen die Versorgung von angeschlossenen Wechselspannungsverbrauchern nach Netzausfall für einen bestimmten Zeitraum. Es handelt sich hierbei um Unterbrechungsfreie Stromversorgungen, kurz USV genannt. Diese Systeme sind in nahezu allen Leistungsgrößen verfügbar, von einigen Watt bis hin zu einigen Megawatt. Die Technologie ist ausgereift und sicher. Als Energieträger selbst werden elektrochemische seltener auch mechanische Speicher verwendet. Ein Energiefluss findet ausschließlich in Richtung Verbraucher statt.
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Es besteht das Erfordernis, ein ausreichend großes, beeinflussbares und bedarfsgerechtes, von privaten Interessen unabhängiges Speichersystem zu etablieren, das den Bedürfnissen der Gesellschaft nach einer stabilen Energieversorgung und den technischen Erfordernissen Rechnung trägt, das die regenerative Energieerzeugung grundlastfähig macht und momentane Erzeugung mit momentanem Verbrauch zukünftig in einen Einklang bringt.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird gemäß vorliegender Erfindung durch ein Energiespeichersystem gelöst, welches geeignet ist, in Anlagen der öffentlichen Hand aufgenommen zu werden, da es sich durch eine vorteilhafte Bauform auszeichnet.
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Gemäß vorliegender Erfindung ist das Energiespeichersystem dazu geeignet, lokal in Unterspeichergruppen zusammen gefasst zu werden, wobei sich eine Unterspeichergruppe wie ein Energiespeicher der Größe n mal Einzelspeichersystem mal Einzelspeicherkapazität verhält. Die Unterspeichergruppen wiederum können zu Hauptspeichergruppen zusammengefasst werden, wobei sich eine Hauptspeichergruppen wie ein Energiespeicher der Größe n mal Unterspeichergruppe verhält. Unterspeichergruppen und Hauptspeichergruppen werden vornehmlich in Niederspannungsnetzen gebildet.
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Gemäß vorliegender Erfindung ist das Energiespeichersystem mit einer Kommunikationseinheit versehen, die geeignet ist, einen Übertragungsweg mit mindestens einem Netzwerk aufzubauen, um eine Überwachung und eine Beeinflussung aus einem oder mehreren Netzwerken auf das/die Energiespeichersystem/e zu gewährleisten.
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Gemäß vorliegender Erfindung ist das Energiespeichersystem mit einer Steuereinheit versehen, die dazu geeignet ist, mindestens einen Betriebszustand des Energiespeichersystems zu erfassen und mindestens einen Steuerbefehl zu verarbeiten. Ferner ist die Steuereinheit so ausgelegt, in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebszustand des Energiespeichersystems, lokale Steuerungsabläufe auszuführen. Ferner stellt die Steuereinheit bei Versagen von mindestens einer Komponente des Energiespeichersystems einen definierten Grundzustand her.
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Gemäß vorliegender Erfindung ist das Energiespeichersystem mit einer Leistungseinheit versehen, die dazu geeignet ist, einen angeschlossenen elektrischen Energiespeicher zu laden oder zu entladen. Die Leistungseinheit ist so ausgebildet, das die lokalen physikalisch, technischen Bedingungen am Netzverknüpfungspunkt eingehalten oder an diesen angepasst werden können. Ferner ist die Leistungseinheit so ausgelegt, über ihren Betriebszustand mindestens eine Information an einer Schnittstelle bereitzustellen und mindestens eine an einer Schnittstelle bereitgestellte Information zu verarbeiten.
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Gemäß vorliegender Erfindung wird ein Verfahren zum beeinflussen des Energiespeichers für die Betriebsarten Laden des Energiespeichers und Speisung Verbraucher, Laden des Energiespeichers, Entladen des Energiespeichers und nur Speisung Verbraucher, Entladen des Energiespeichers und Speisung Verbraucher und Rückspeisung in das allgemeine elektrische Netz, Entladen des Energiespeichers und nur Rückspeisung in das allgemeine elektrische Netz und ein Grundzustand beschrieben.
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Vorteile der Erfindung
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Energiespeichersystem in bisher ungenutzte, bauartbedingte Anlagenteile eingebaut werden kann, vorteilhaft in Anlagen der Straßen-/Wegbeleuchtung oder der Verkehrssteuerung.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in den Besitz- und Eigentumsverhältnissen der Anlagen, diese liegen in der überwiegenden Anzahl bei Städten, Kommunen und dem Bund, es erzielen nicht Einzelne sondern die Gesellschaft einen Nutzen.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Nutzung der vorhandenen Infrastruktur, also der Leitungsverbindungen, auf die das Energiespeichersystem erfindungsgemäß angepasst werden kann.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, besteht darin, dass bei vorteilhaftem Einbau in Anlagen der Straßen-/Wegbeleuchtung oder der Verkehrssteuerung diese auch bei einem Ausfall der allgemeinen Energieversorgung weiter betriebsfähig bleiben, installierte jedoch zeitlich abgeschaltete Anlagen, können ihrem Nutzungszweck zugeführt werden.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Energiespeichersystem modular, anpassbar und standardisierbar aufgebaut werden kann, es eignet sich vorteilhaft für einen flächendeckenden Einsatz. Mit steigendem Einbaugrad und steigender Nutzung wachst das Gesamtspeichervolumen.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der dezentralen Anordnung des Energiespeichersystems bei gleichzeitiger virtueller Strukturierung. In großen Ballungsräumen, wie sie Städte darstellen, kann ein energetischer Effekt alleine dadurch erzielt werden, dass in Zeiten eines hohen Angebots an regenerativ erzeugter Energie, beispielhaft Starkwind in der Nacht, alle Anlagen gleichzeitig geladen werden, um bei einem Mangel von regenerativ erzeugter Energie, über eine bekannte Zeitspanne, bei vorteilhaftem Einbau in eine Straßenbeleuchtungsanlage, über das Leuchtmittel entladen zu werden. Für diesen Zeitraum wird keine weitere Energiequelle benötigt.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, in Zeiten geringen Angebots an regenerativ erzeugter Energie, z. B. Schwachwind und bedeckter Himmel am Tag, die geladenen Energiespeicher über das allgemeine elektrische Netz zu entladen. Lokale Abnehmer eines Netzsegmentes können allein aus den Energiespeichersystemen versorgt oder das Netz in allen Spannungsebenen, also Nieder-, Mittel-, Hoch- oder Höchstspannungsnetz unterstützt werden und zu einer Entlastung der Grundlastenergieerzeugung beitragen.
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Weitere Vorteile, Ausprägungen und Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden in den folgenden Beschreibungen, den beigefügten Zeichnungen und den geltend gemachten Ansprüchen dargelegt.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Erläuterung der beigefügten Zeichnungen sind beispielhaft als Installation in einer Straßenbeleuchtungsanlage dargestellt, wobei in allen Zeichnungen gleiche Ziffern gleiche Details bedeuten.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines mit 1 bezifferten Energiespeichersystems, welches in den vorhandenen und ungenutzten Hohlkörper 2 der Anlagen eingebaut, mit geeigneten Vorrichtungen 9a, b zum Verbinden und Trennen in die Zuleitung zwischen Netzanschluss 10 und Verbraucher 11 geschaltet wird und die äußere Anschaltung, vorzugsweise in dreiphasiger Ausführung, darstellt. Innerhalb des Energiespeichersystems ist der Eingang der Leistungseinheit 3 mit der Vorrichtung 9a und der Ausgang der Leistungseinheit 3 mit einem Eingang der Steuereinheit 6 verbunden. Ein zweiter Eingang der Steuereinheit 6 ist mit der Vorrichtung 9a, der Ausgang der Steuereinheit 6 ist mit der Vorrichtung 9b kontaktiert. Alle diese Verbindungen führen Netzspannung. Des weiteren wird der Anschluss des Energiespeicher 4, vorzugsweise als elektrochemischer Speicher ausgeführt, über eine geeignete Vorrichtung 5 zum Verbinden und Trennen dargestellt, wobei hier die Stromstärke und Spannungshöhe von der jeweiligen Ausprägung des Energiespeichers 4 abhängt. Mit 7 ist die Kommunikationseinheit bezeichnet, welche über eine geeignete Vorrichtung 8 zum Verbinden und Trennen, mit der Steuereinheit 6 kontaktiert wird.
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2 zeigt den schematischen Aufbau einer vorteilhaften Bildung eines Untergruppenspeichers 13a. Durch die Installation der Energiespeichersysteme 1 wird die vorhandene Netzinfrastruktur 12 genutzt. Die maximale Größe des entstehenden Untergruppenspeichers 13 ergibt sich aus der Menge der angeschlossenen Anlagen und aus den verwendeten Betriebsmitteln der vorhandenen Netzinfrastruktur 12. Mit Detail A ist in der Zeichnung schematisch der Energiefluss für ein Energiespeichersystem 1 für die jeweiligen Betriebsarten A–F dargestellt.
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3 zeigt den schematischen Aufbau einer vorteilhaften mehrstufigen Zusammenfassung am Beispiel zweier Untergruppenspeicher 13a und 13b zu einem Hauptgruppenspeicher 15. In einem Niederspannungsnetzsegment 14 werden ein oder mehrere Untergruppenspeicher 13 aus einer Quelle 16 gespeist, die in der Regel die juristische Vertragsgrenze der bezeichneten Anlagen gegenüber einem Energienetzbetreiber darstellt und/oder in der Regel den Netzübergang in die nächst höhere Spannungsebene 17 eines Energienetzbetreibers bildet. Es wird ein Betriebsverfahren zur Beeinflussung der Energiespeicher 1, Untergruppenspeicher 13 und Hauptgruppenspeicher 15, sowie einer Ausführungsform der Untergruppenspeicher 13 mit einem Einbauort 21 und einem geeigneten Übertragungssystem 22, über den Zugriff aus einem Netzwerk 20, unter Nutzung eines Übertragungsweges 18, über ein Vermittlungsverfahren 19, schematisch dargestellt.
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Die Leistungseinheit 3 formt die an ihrem Eingang anliegende, über die geeignete Vorrichtung 9a kontaktierten speisenden Netzwechselspannung 10 in eine Gleichspannung und in eine neu modulierte Wechselspannung um, wobei der entstehende Gleichspannungszwischenkreis herausgeführt und auf die geeignete Vorrichtung 5 kontaktiert ist, an der ein vorzugsweise elektrochemischer Energiespeicher 4 angeschlossen ist, der permanent durch die Leistungseinheit 3 auf alle relevanten Kenngrößen 3a überwacht wird. Die Ausgangsspannung, die mit einem Eingang der Steuerungseinheit 6 elektrisch kontaktiert ist, wird durch die Leistungseinheit 3 so moduliert, das sie hinsichtlich Frequenz, Spannung und Phasenwinkel synchron zur permanent überwachten 3b Eingangsspannung bleibt. Ferner ist die Leistungseinheit 3 so ausgebildet, dass an der Schnittstelle 3c beispielhaft anstehende Steuerbefehle der Steuereinheit 6 und/oder aufgrund einer ermittelten interne Störung der Leistungseinheit 3 oder des Energiespeichers 4, der Eingang zur speisenden Netzwechselspannung 10 galvanisch getrennt werden kann.
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Die Steuereinheit 6 ist so ausgelegt, entsprechend Erfordernis geeignete Stromwege zwischen den Eingängen und dem Ausgang zu schalten. Ferner ist die Steuereinheit 6 so ausgebildet, dass in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebszustand des Energiespeichersystems 1 lokale Steuerungsabläufe ausgeführt, oder bei Versagen von einer oder mehrerer Einheiten 3–6 des Energiespeichersystems 1, ein definierten Grundzustand hergestellt werden kann. Die Steuereinheit 6 wird vorteilhaft als Speicher-Programmierbare-Steuerung (SPS) ausgeführt. Die Steuereinheit 6 kommuniziert intern über eine Schnittstelle 8 mit einer Kommunikationseinheit 7, mit einem oder mehreren externen Netzwerken 20, um erfasste Betriebszustände weiterzuleiten, oder von einem oder mehreren externen Netzwerken 20 Steuerbefehle für die vorteilhafte Beeinflussung des Energiespeichersystems 1 zu erhalten.
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Die Kommunikationseinheit 7 ist eigenständig und modular aufgebaut, um alle Anpassungen hinsichtlich der Fernkommunikation zu realisieren und alle spezifischen Parameter des jeweils gewählten Übertragungsweges 18 und des gewählten Vermittlungsverfahrens 19 bereit zu stellen. Es kommen vorteilhaft Module für eine kabellose Übertragung z. B. für GSM/GPRS/UMTS/LTE/TETRA/UKW/LW/W-LAN/RFID/Bluetooth oder für eine kabelgebundene Übertragung z. B. Powerline/Ethernet/Industrial Ethernet/FM Kabel/LWL/ISDN/RS232/LONBUS/Profibus/RS422/RS485/USB zur Anwendung. Die Kommunikationseinheit 7 hat zudem die Aufgabe, eine Protokollanpassung und/oder Protokollwandlung zwischen den externen Netzwerken 20 und der Steuereinheit 6 durchzuführen und an der internen Schnittstelle 8 bereitzustellen.
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Als elektrische Energiespeicher 4 werden vorteilhaft galvanische Zellen, hier als Akkumulatoren bezeichnet, eingesetzt. Diese eignen sich besonders, da es sich um wiederaufladbare Speicher für elektrische Energie auf elektrochemischer Basis handelt, die beliebig in Reihen- und Parallelschaltung kombiniert werden können. Durch diese Eigenschaft kann der vorhandene Raum optimal ausgenutzt, sowie die elektrischen Parameter angepasst werden. Im Sinne dieser Erfindung sind grundsätzlich auch Kondensatoren geeignet.
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Die technologisch bedingte Verlustleistung in Form von Wärme wird zum Klimatisieren der Anlagen bei tiefen Umgebungstemperaturen genutzt. Bei zu hohen Umgebungstemperaturen und nicht ausreichender natürlicher Konvektion in den Einbaugefäßen, reguliert ein geeignetes System die interne Betriebstemperatur.
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Folgende Betriebsarten des Energiespeichersystems
1 werden definiert.
| A | Ladebetrieb, | Energieaufnahme aus dem Netz 10 zum Energiespeicher 4 |
| B | Entladebetrieb, | Energieabgabe zum angeschalteten Verbraucher 11 |
| C | Parallelbetrieb, | Energieaufnahme aus dem Netz 10 zum Energiespeicher 4 |
| | | und zum Verbraucher 11 |
| D | Netzbetrieb, | Energieaufnahme aus dem Netz 10 zum Verbraucher 11 |
| E | Rückspeisebetrieb, | Energieabgabe in das Netz 10 |
| F | Grundzustand, | Umgebungsschaltung zum Verbraucher 11 |
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In den folgenden Abschnitten werden beispielhafte Betriebsverfahren zur Steuerung der Betriebsarten beschrieben. Es wird hierbei von folgendem Grundzustand ausgegangen. Die Energiespeichersysteme 1 sind installiert, zu einem Untergruppenspeicher 13a zusammengefasst, entladen und ungestört.
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Ladebetrieb: Der Betriebszustand „Energiespeichersystem 1 Untergruppenspeicher 13a Ladezustand leer” wird an das Netzwerk 20 übermittelt und dort gespeichert. Anhand der momentanen Leistungsbilanz, bewertet aus Einspeiseleistung EEG-Erzeuger gegen Abnahmeleistung Verbraucher mit Bezug zur Tageszeit, wird bei steigender Erzeugerleistung und prognostizierter sinkender Abnahme ein Steuerbefehl „Energiespeichersystem 1 Untergruppenspeicher 13a Betriebsart A” vom Netzwerk 20 ausgegeben. Nach korrektem Empfang und Auswertung der Information schalten alle Energiespeichersysteme 1 des Untergruppenspeichers 13a auf die Betriebsart A, in der sie bis zum Erreichen der maximalen Speicherkapazität des Energiespeichers 4 oder bis zum Empfang eines neuen Steuerbefehls verharren. Trifft kein neuer Steuerbefehl über das Netzwerk 20 ein, schaltet die Steuereinheit 6 nach Erreichen der maximalen Speicherkapazität des Energiespeichers 4 unterbrechungsfrei auf die Betriebsart D. Beide neuen Betriebszustände, „Energiespeichersystem 1 Untergruppenspeicher 13a Ladezustand voll” und „Energiespeichersystem 1 Untergruppenspeicher 13a Betriebsart D” führen zum Anreiz der Übertragung an das Netzwerk 20 und werden dort gespeichert. Das Energiespeichersystem 1 steht dem Netzwerk 20 für die Betriebsarten B, C und E zur Verfügung.
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Während der Betriebsart A wird der Energiespeicher 4, durch einen Energiefluss aus dem Netz 10 geladen.
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Entladebetrieb: Ergibt die momentane Leistungsbilanz eine sinkende EEG-Erzeugerleistung bei prognostizierter steigender Abnahme im Bezug zur Tageszeit, könnte das Netzwerk 20 beispielhaft den Steuerbefehl „Energiespeichersystem 1 Untergruppenspeicher 13a Betriebsart B” ausgeben. Nach korrektem Empfang und Auswertung der Information, schalten alle Energiespeichersysteme 1 des Untergruppenspeichers 13a auf die Betriebsart B, in der sie bis zum Erreichen der minimalen Speicherkapazität des Energiespeichers 4 oder bis zum Empfang eines neuen Steuerbefehls verharren. Alle Energiespeicher 4 werden jeweils über den direkt angeschlossenen Verbraucher bis zum Erreichen ihrer minimalen Speicherkapazität entladen, wobei die Entladezeit direkt von der Speicherkapazität des Energiespeichers 4 und der Verbraucherlast 11 abhängig ist. Trifft kein neuer Steuerbefehl über das Netzwerk 20 ein, schaltet die Steuereinheit 6 nach Erreichen der minimalen Speicherkapazität des Energiespeichers 4 unterbrechungsfrei auf die Betriebsart D. Beide neuen Betriebszustände, „Energiespeichersystem 1 Untergruppenspeicher 13a Ladezustand leer” und „Energiespeichersystem 1 Untergruppenspeicher 13a Betriebsart D” führen zum Anreiz der Übertragung an das Netzwerk 20 und werden dort gespeichert. Das Energiespeichersystem 1 steht dem Netzwerk 20 für die Betriebsarten A und D zur Verfügung. Während der Betriebsart B wird der Energiespeicher 4 entladen. Es kommt zu keinem Energiefluss aus Netz 10.
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Parallelbetrieb: Der Betriebszustand „Energiespeichersystem 1 Untergruppenspeicher 13a Ladezustand leer” wird an das Netzwerk 20 übermittelt und dort gespeichert. Anhand der momentanen Leistungsbilanz, bewertet aus Einspeiseleistung EEG-Erzeuger gegen Abnahmeleistung Verbraucher im Bezug zur Tageszeit, wird bei stark steigender Erzeugerleistung und prognostizierter sinkender Abnahme, beispielhaft nachts, ein Steuerbefehl „Energiespeichersystem 1 Untergruppenspeicher 13a Betriebsart C” vom Netzwerk 20 ausgegeben. Nach korrektem Empfang und Auswertung der Information schalten alle Energiespeichersysteme 1 des Untergruppenspeichers 13 auf die Betriebsart C, in der sie bis zum Erreichen der maximalen Speicherkapazität des Energiespeichers 4 oder bis zum Empfang eines neuen Steuerbefehls verharren. Trifft kein neuer Steuerbefehl über das Netzwerk 20 ein, schaltet die Steuereinheit 6 nach Erreichen der maximalen Speicherkapazität des Energiespeichers 4 unterbrechungsfrei auf die Betriebsart D. Beide neuen Betriebszustände, „Energiespeichersystem 1 Untergruppenspeicher 13a Ladezustand voll” und „Energiespeichersystem 1 Untergruppenspeicher 13a Betriebsart D” führen zum Anreiz der Übertragung an das Netzwerk 20 und werden dort gespeichert. Das Energiespeichersystem 1 steht dem Netzwerk 20 für die Betriebsarten B und E zur Verfügung. Während der Betriebsart C wird der Energiespeicher 4 geladen und der Verbraucher wird gespeist. Es kommt zu einem erhöhtem Energiefluss aus Netz 10.
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Netzbetrieb: Anhand der momentanen Leistungsbilanz, bewertet aus Einspeiseleistung EEG-Erzeuger gegen Abnahmeleistung Verbraucher im Bezug zur Tageszeit, wird bei gleichbleibender Erzeugerleistung und prognostizierter gleichbleibender Abnahme unabhängig der momentanen Speicherkapazität der Energiespeichersysteme 1 beispielhaft ein Steuerbefehl „Energiespeichersystem 1 Untergruppenspeicher 13a Betriebsart D” vom Netzwerk 20 ausgegeben. Nach korrektem Empfang und Auswertung der Information schalten alle Energiespeichersysteme 1 des Untergruppenspeichers 13a auf die Betriebsart D und verharren bis zum Empfang eines neuen Steuerbefehls vom Netzwerk 20. Das Energiespeichersystem 1 steht dem Netzwerk 20 für die Betriebsarten A, B, C und E zur Verfügung. Während der Betriebsart D findet keine Ladung oder Entladung des Energiespeichers 4 statt. Es kommt zu einem Energiefluss in Höhe der Verbraucherlast aus Netz 10.
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Rückspeisebetrieb: Ergibt die momentane Leistungsbilanz eine sinkende EEG-Erzeugerleistung bei prognostizierter steigender Abnahme in Bezug zur Tageszeit, könnte das Netzwerk 20 beispielhaft den Steuerbefehl „Energiespeichersystem 1 Untergruppenspeicher 13a Betriebsart E” ausgeben. Nach korrektem Empfang und Auswertung der Information, schalten alle Energiespeichersysteme 1 des Untergruppenspeichers 13a auf die Betriebsart E, in der sie bis zum Erreichen der minimalen Speicherkapazität des Energiespeichers 4 oder bis zum Empfang eines neuen Steuerbefehls verharren. Der Energiespeicher 4 wird über das Netz 10 entladen, wobei die Entladezeit direkt von der Speicherkapazität des Energiespeichers 4 abhängig ist. Trifft kein neuer Steuerbefehl über das Netzwerk 20 ein, schaltet die Steuereinheit 6 nach Erreichen der minimalen Speicherkapazität des Energiespeicher 4 auf die Betriebsart D. Beide neuen Betriebszustände, „Energiespeichersystem 1 Untergruppenspeicher 13a Ladezustand leer” und „Energiespeichersystem 1 Untergruppenspeicher 13a Betriebsart D" führen zum Anreiz der Übertragung an das Netzwerk 20 und werden dort gespeichert. Das Energiespeichersystem 1 steht dem Netzwerk 20 für die Betriebsarten A und D zur Verfügung. Während der Betriebsart E wird der Energiespeicher 4 entladen. Es kommt zu einem Energiefluss in das Netz 10.
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Grundzustand: Der Grundzustand wird nach mindestens einem analysierten Fehler in einer Einheit des Energiespeichersystem 1 selbstständig eingenommen. Ein Anreiz zur Übertragung „Energiespeichersystem 1 Untergruppenspeicher 13a Betriebsart F” wird von der Kommunikationseinheit 9 eingeleitet und an das Netzwerk 20 übertragen und dort gespeichert. Es kann zu einem Energiefluss in Höhe der Verbraucherlast aus Netz 10 kommen.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt eine abgesetzte Unterbringung der Kommunikationseinheit 7 in einem gemeinsamen Netzanschlusspunkt 21, vorteilhaft in einen Kabelverteiler. Der Datenaustausch von und zu den Energiespeichersystemen 1 der Unterspeichergruppe 13b wird über ein separates für die Verwendung geeignetes Kommunikationssystem 22 oder über die vorhandene Netzinfrastruktur 12 gewährleistet und an der Schnittstelle 8 eines jeden Energiespeichersystems 1 bereitgestellt. Das Netzwerk 20 kommuniziert mit einer Kommunikationseinheit 7, alle Energiespeichersysteme 1 der Untergruppenspeicher 13b verhalten sich bezüglich der Betriebsarten gleich.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch eine zusätzliche Beeinflussung am Netzübergang 16 durch ein Netzwerk 20 gebildet, wodurch eine lokale Netzinsel gebildet werden kann, aus der alle mit dem Niederspannungsnetzsegment 14 verknüpften Verbraucher 23 von einem Hauptgruppenspeicher 15 versorgt werden können.
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Ein Netzwerk 20 kann aus einem Berechnungsalgorithmus in Form einer programmierbaren Steuerung oder einer Datenbank oder aus einem Benutzereingriff bestehen.
