-
Die Erfindung betrifft ein Blockheizkraftwerk, aufweisend mindestens ein Wärmereservoir und mindestens eine Regelvorrichtung, welche bei einer vorbestimmten Schwellwerttemperatur des Wärmereservoirs zwischen 50°C bis 80°C den Betrieb ausschaltet, und welche, wenn die tatsächliche Temperatur im Wärmereservoir durch Entnahme oder durch unerwünschten Wärmeabfluss durch die Isolation unter die vorbestimmte Schwellwerttemperatur abfällt, den Betrieb wieder einschaltet und ein dazu korrespondierendes Verfahren.
-
Bei der Erzeugung von elektrischer Energie aus fossilen Brennstoffen oder aus erneuerbaren Energien ist der typische Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine zum Antrieb eines elektrischen Generators begrenzt durch seinen thermodynamischen Wirkungsgrad. Die Wärmekraftmaschine erzeugt dabei einen nicht unerheblichen Anteil an Wärmeenergie. Um diese Energie nutzbar zu machen, ist man dazu übergegangen, bei Endverbrauchern ein Blockheizkraftwerk zu betreiben. Dieses Blockheizkraftwerk erzeugt elektrische Energie mit Hilfe einer Wärmekraftmaschine und speist die nicht speicherbare elektrische Energie in das öffentliche Stromnetz ein. Die dabei entstehende Abwärme wird dabei in einem Wärmereservoir gespeichert, welches die gespeicherte Wärme über einen Wärmetauscher zur Erwärmung von Heizungswasser, Dusch- und Badewasser wieder abgibt. Die zur Erzeugung von elektrischer Energie ansonsten vergeudete Abwärme wird somit am Ort des Verbrauchers vorgehalten.
-
Typischerweise wird ein Blockheizkraftwerk in unmittelbarer Nähe eines Wärmespeichers im Haushalt des Endverbrauchers betrieben. Der Wärmespeicher muss zur Aufrechterhaltung der Temperatur gut isoliert sein, um die Wärme nicht unerwünscht an die Umgebung abzugeben. Für den Langzeitbetrieb eines solchen Wärmereservoirs hat es sich herausgestellt, dass das Wärmereservoir nicht über eine Maximaltemperatur von 70°C erwärmt wird. Dabei ist das Wärmereservoir typischerweise als Schichtspeicher aufgebaut. Innerhalb des stationären Mediums im Wärmereservoir, in der Regel Wasser, wird ein vertikaler Wärmegradient aufrecht erhalten, wobei die oberste Schicht in der Regel etwa eine Maximaltemperatur von 70°C aufweist und darunter die Temperatur abfällt. Ist der Wärmeinhalt des Wärmereservoirs gering, so ist der Gradient sehr steil und eine untere Schicht beträgt in der Regel kaum mehr als 30°C bis 40°C. Erhöht sich die Wärmemenge im Schichtspeicher, so wird der Gradient flacher und die unteren Schichten erwärmen sich. Diese Art des Betriebes eines Wärmespeichers ermöglicht, dass der Temperaturunterschied im Wärmetauscher zum Heizungswasser oder zum Brauchwasser stets so groß ist, dass auch bei Entnahme mit hoher Leistung, beispielsweise beim plötzlichen Heizen oder beim Duschen, der Temperaturgradient über den Wärmetauscher einen dafür ausreichenden Wärme Transport zulässt. Wird die Maximaltemperatur von 70°C überschritten, so stellen sich vermeidbare Probleme ein. Zunächst ist der Wärmeabfluss durch die Isolierung des Wärmereservoirs zu groß, um die Temperatur (damit einhergehend die Wärmemenge) über mehrere Stunden aufrecht zu erhalten. Das Medium im Wärmereservoir, in der Regel Wasser oder eine Sole, wird bei höheren Temperaturen chemisch aktiv und wirkt auf längere Dauer korrodierend auf den Kessel des Wärmereservoirs und auf die Verrohrung sowie auf den Wärmetaucher. Des Weiteren fällt bei höheren Temperaturen aufgrund der sich verringernden Löslichkeit Kalk und insbesondere Calciumsulfat als Gips aus, so dass selbst bei gereinigtem Reservoirwasser das zu erhitzende Brauchwasser auf der Wärmeabflussseite des Wärmetauschers den Wärmetauscher allmählich zusetzt.
-
Der Betreiber eines Blockheizkraftwerkes ist daran interessiert, das Blockheizkraftwerk so lange wie möglich pro Tag in Betrieb zu halten, da der Betreiber Geld für das Einspeisen von elektrischer Energie erhält. In Folge dessen laufen die meisten Blockheizkraftwerke bis sie den maximalen Wärmeinhalt erreicht haben und der ein- und Ausschaltzyklus richtet sich fast ausschließlich nach dem individuellen Wärmebedürfnis des Betreibers. Die BHKWs befinden sich also stets im Anschlagzustand oder Auslastzustand, wie ein ständig nachgeladener Akkumulator. Um den Energieverbrauch im öffentlichen Stromnetz mit hochwertigem, weil rausch- und spitzenarmer Spannungsverlauf, Strom zu bedienen, ist es nötig, die Lastverteilung im Netz sehr exakt zu messen, um die nur schlecht vorhersagbaren Laufzeiten der einzelnen BHKWs in die Steuerung von trägeren und größeren elektrischen Generatoren der öffentlichen Stromversorgern mit einzubeziehen. Würde ein BHKW zentral gesteuert, so widerspräche dies dem Willen des Betreibers, weil er nicht sein BHKW mit maximaler Auslastung betreiben kann. Anderseits ist der Betrieb nur bei Wärmeentnahme nicht der Betrieb mit der maximalen Stromeinspeisung.
-
Wünschenswert wäre es daher ein Blockheizkraftwerk zur Verfügung zu stellen, welches mit zentraler Steuerung mit maximaler Auslastung betrieben werden kann.
-
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Regelvorrichtung bei einer wahlweisen zentralen Steuerung durch eine entfernte zentrale Steuerungsvorrichtung die vorbestimmte Schwellwerttemperatur über 80°C, bevorzugt auf 100°C heraufsetzt. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 angegeben.
-
Ein zum erfindungsgemäßen Blockheizkraftwerk korrespondierendes Verfahren wird in Anspruch 5 bis 10 angegeben.
-
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Regelvorrichtung bei einer wahlweisen zentralen Steuerung durch eine entfernte zentrale Steuerungsvorrichtung die vorbestimmte Schwellwerttemperatur über 80°C, bevorzugt auf 100°C heraufsetzt. Durch das Heraufsetzen der Schwellwerttemperatur wird ein Temperaturbereich von zusätzlichen 30 K (Unterschied zwischen 100°C und ca. 70°C als Mittelwert zwischen 60°C und 80°C) eröffnet, welches eine zusätzliche Wärmekapazität des Wärmereservoirs zugänglich macht. Die mit der Erhöhung des Schwellwertes einhergehenden Probleme wurden eingangs erwähnt. Im Dauerbetrieb mit einem erhöhten Schwellwert ist also mit einem vorzeitigen Altern des jeweiligen BHKW, insbesondere mit dem Wärmereservoir zu rechnen. Die Erfindung macht sich zu nutze, dass der Betreiber das BHKW wie gewohnt bis zu einer Maximaltemperatur von ca. 60°C bis 80°C, bevorzugt mit einer Maximaltemperatur von etwa 70°C des Wärmereservoirs betreiben kann. Die Schwellwerttemperatur wird dazu korrespondierend auf 60°C bis 80°C, bevorzugt bei 70°C eingestellt. Mit diesen Betriebsparametern altert das BHKW nicht vorzeitig und es kann bis zur geplanten Altersgrenze betrieben werden. Es gibt aber spezielle Situationen, wo es notwendig ist, dass eine Vielzahl von BHKWs parallel als virtuelles Kraftwerk betrieben wird. Beispielsweise ist im Tagesprofil des elektrischen Stromverbrauchs durch private Haushalte ein deutlicher und plötzlicher Anstieg um ca. 06:30 bis ca. 07:30 zu beobachten. In diesem Zeitraum mit starker Flanke des elektrischen Stromverbrauches muss elektrischer Strom aus dem Ausland hinzugekauft werden und zwar von Anbietern, die dazu in der Lage sind, die steile Flanke des elektrischen Stromverbrauchs auszugleichen. Dies sin in der Regel Speicherkraftwerke oder Kraftwerke in Talsperren im Gebirge. Um diese beispielhaften Stromspitzen abzufangen, wäre es mithin möglich, eine Vielzahl von BHKWs mit einem zentralen Steuerbefehl einzuschalten und so die Spitzenlast abzufangen. Würden die Regelvorrichtungen der BHKWs dazu nicht eingestellt, so würden die meisten BHKW den Betrieb verweigern, weil das Wärmereservoir bereits voll ist. Die Temperatur von 70°C ist über den gesamten vertikalen Bereich eines Schichtreservoirs vorhanden. Nur für den kurzen Zeitraum wird die zusätzliche Wärmekapazität von weitern ca. 30K im Wärmereservoir genutzt. Erst wenn das Wärmereservoir die Temperatur des erhöhten Schwellwertes erreicht hat, ignoriert es weitere zentrale Steuersignale zum Einschalten. Für den kurzzeitbetrieb werden also die Nachteile, die mit dem über 70°C erhitzten Medium eingegangen werden, in Kauf genommen.
-
Um die zentralen Steuersignale von einer entfernt liegenden Steuereinheit zu erhalten, können verschiedene Kommunikationsmodule im BHKW enthalten sein. In vorteilhafter Weise weist die Regelvorrichtung eine Fernkommunikationseinrichtung zum Empfang von zentralen Steuersignalen auf, wobei die Fernkommunikationseinrichtung ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus: Vorrichtung zur Kommunikation über das Stromleitungsnetz, ein Mobilfunknetz, ein kabelgebundenes Telefonienetz oder Computerkommunikationsnetz, ein drahtloses lokales Datennetzwerk, über Funk.
-
Die Fernkommunikationseinrichtung, welche über das Stromleitungsnetz mit ggf. nur geringer Bandbreite kommuniziert, hat den Vorteil, dass das BHKW mit der ohnehin notwendigen Verbindung mit dem Stromleitungsnetz fernsteuerbar ist. Hierzu sind bereits Technologien bekannt, wie Daten über das Stromleitungsnetz mit einem Adressaten zur Identifikation des Empfängers geschickt werden können. Auch wenn der Sprung der Kommunikationssignale über Transformatoren und Stromzähler, die wie ein Tiefpass wirken, mit nur geringer Bandbreite gelingt, so genügen die wenigen Daten, um die Betriebszustände „Ein”, „Aus” oder „Abfrage von Kapazitätswerten” zu übermitteln. Sofern die Fernkommunikationseinrichtung eine Vorrichtung zur Kommunikation über das Mobilfunknetz ist, ermöglicht dies en Austausch von vielen weiteren Daten unter anderem zur Fernsteuerung über ein Handy und zur Auslesung von Zustandsdaten, wie Fehlermeldungen, Stromabgabemenge und dergleichen. Eine Integration in ein kabelgebundenes Telefonienetz oder in ein Computerkommunikationsnetz erlaubt die Integration in die Hausautomation zur Synchronisation mit anderen Hausgeräten. Beispielsweise kann ein Betrieb während der Nachtstunden durch lokalen Befehl unterbunden oder gar erzwungen werden oder der Hausstrom kann bei einem Einbruchalarm eingeschaltet werden, um ein Ausschalten einer Alarmanlage als Notstromversorgung zu ermöglichen. Schließlich ist noch die Integration in ein drahtloses lokales Datennetzwerk oder in ein Funknetzwerk möglich, was den großen Vorteil mit sich bringt, dass eine zusätzliche Verkabelung entbehrlich ist.
-
Für eine gleichmäßige Wärmeabgabe ist es von Vorteil, wenn das Wärmereservoir ein Schichtspeicher ist, der einen Temperaturgradienten in vertikaler Richtung aufweist. Dadurch kann bei Überlast ein zu plötzliches Ansteigen der Vorlauftemperatur in der lokalen Heizung oder der Warmwasserversorgung vermieden werden.
-
Um das Reservoir für den Überlastbetrieb einsatzfähig zu machen, ist es vorteilhaft, wenn ein Medium des Wärmereservoirs, bevorzugt Wasser oder Sole, Mittel zur Befreiung von Restsauerstoff und Mittel zur Fällung oder zur Maskierung von Karbonaten, Sulfaten, Chloriden, Nitraten, Nitriten und/oder pH-Stabilisatoren aufweist. gerade beim betrieb des Wärmespeichers über 70°C ist darauf zu achten, dass kein Kalk ausfällt, kein Calciumsulfat als Gips, welches die Wärmetauscher zusetzt und die Wärmetauschereffizienz des Kessels beeinträchtigt. Um die Korrosionswirkung des Mediums herabzusetzen, kann es je nach Medium vorteilhaft sein, die eingangs erwähnten Mittel zur Befreiung von Restsauerstoff und Mittel zur Fällung oder zur Maskierung von Karbonaten, Sulfaten, Chloriden, Nitraten, Nitriten und/oder pH-Stabilisatoren einzusetzen, welche die Korrosionswirkung des über 70°C erwärmten Mediums herabsetzen.
-
Das zum Blockheizkraftwerk korrespondierende Verfahren zum Betrieb eines Blockheizkraftwerkes, aufweisend mindestens ein Wärmereservoir und mindestens eine Regelvorrichtung, welche bei einer vorbestimmten Schwellwerttemperatur des Wärmereservoirs zwischen 50°C bis 80°C den Betrieb ausschaltet, und welche, wenn die tatsächliche Temperatur im Wärmereservoir durch Entnahme oder durch unerwünschten Wärmeabfluss durch die Isolation unter die vorbestimmte Schwellwerttemperatur abfällt, den Betrieb wieder einschaltet, zeichnet sich aus durch eine wahlweise Erhöhung der vorbestimmten Schwellwerttemperatur durch eine zentrale Steuerung. Die Erhöhung der Schwellwerttemperatur ermöglicht der zentralen Steuerung Zugriff auf eine Kapazität zur Stromerzeugung im Überlastbereich, so dass beispielsweise typische, im Tagesprofil vorkommende Spitzen des Stromverbrauchs durch nahezu gleichzeitiges Einschalten einer Vielzahl von Blockheizkraftwerken ausgeglichen werden kann.
-
Es ist möglich, dass die zentrale Steuerung selbst bei Überschreiten des Überlastbereiches den Betrieb der Blockheizkraftwerke anfordert. Für diesen Fall ist vorgesehen, dass ein Ein- und Ausschalten des Betriebes durch die zentrale Steuerung ignoriert wird. Es wird also bei Überschreiten der erhöhten vorbestimmten Schwellwerttemperatur ein mögliches Einschaltsignal der zentralen Steuerung nicht befolgt.
-
Eine besonders vorteilhafte Wirkung der zentral gesteuerten Blockheizkraftwerke kommt durch eine prädiktive Steuerung der Blockheizkraftwerke zur Geltung. Das Verfahren wird also von einer zentralen Steuerung kontrolliert, welche gekennzeichnet ist durch eine prädiktive Steuerung, welche auf dem in unmittelbarer Zeit von externen Ereignissen abhängigen Stromverbrauch im lokalen Netz abhängt, wobei die externen Ereignisse ausgesucht sind aus der Gruppe bestehend aus: Erreichen einer bestimmten Uhrzeit, vorhergesagte Windstärke aus Wetterdaten unter anderem von Windkraftanlagen, Fernsehereignisse, Feiertage, Außentemperatur, Sonnenintensität, Niederschlagsintensität, Luftfeuchte, Luftdruck, vorhersagbares Tagesprofil des Stromablaufs aus historischen Energieverbrauchsdaten, Börsenpreise für elektrischen Strom und Stromdurchleitung, Kraftwerkszuschaltungen, Einschalten von Starklastverbrauchern. Da die zentrale Steuerung nicht zu einer zentralen Regelung ausgebaut werden kann oder zumindest die Regelung eine recht hohe Zeit zur Schleifendurchlauf benötigen würde, und auch weil selbst die kleine Blockheizkraftwerke eine gewisse Startzeit benötigen, ist eine prädiktive Steuerung dazu in der Lage, die Defizite einer Regelung mit langer Zeit der Regelschleife zumindest teilweise zu kompensieren. Die prädiktive Steuerung kann im einfachsten Fall vorhersehbare Uhrzeiten mit besonders hohem Stromverbraucherwarten und unmittelbar kurz vor dem Eintritt des Ereignisses, wie beispielsweise dem Verstreichen der Uhrzeit ein Steuersignal an die Blockheizkraftwerke liefern. Ein besonderer Parameter ist die kurzfristige Vorhersage von Windböen oder Windstillen, die aus dem Verlauf eines Bö oder aus dem Verlauf eines Auges eines größeren Windwirbels ableitbar ist. Die Windbö oder das Auge des Windwirbels ist gut über eine Karte verfolgbar in dem sämtliche Großwindanlagen mit ihren zeitaktuellen Leistungsdaten eingezeichnet sind. Die Bö und ihr Verlauf lässt sich aus den Leistungsdaten der örtlich verschiedenen Großwindanlagen direkt ablesen und der Weg kann mit hinreichender Genauigkeit vorherberechnet werden. Ein plötzliches Abflauen der Windkraft würde mit einem Absinken der elektrischen Stromversorgung einhergehen. Dieses Einbrechen der elektrischen Stromversorgung können so die Blockheizkraftwerke ausgleichen, wenn sie nur früh genug, und seien es nur wenige Sekunden vorher eingeschaltet werden. Selbst Fernsehereignisse, die von vielen zur gleichen Zeit verfolgt werden können einen plötzlichen Stromverbrauch erzeugen. Wetterdaten haben Einfluss nicht nur auf Großwindanlagen, sondern auch auf Solarkraftanlagen (Photovoltaik). Auch er Luftdruck und seine Änderung kann aufgrund der erhöhten Leistungsanforderungen von Klimaanlagen zu einem Ansteigen des Energieverbrauchs führen. Die prädiktive Steuerung erlaubt hier eine Vielzahl von Ursachen für einen plötzlichen Anstieg oder auch Abfall des elektrischen Stromverbrauchs im elektrischen Stromnetz zu erkennen und die vergleichsweise sehr schnell startenden Blockheizkraftwerke zentral zu steuern.
-
Um ein Überschwingen der zur Verfügung gestellten elektrischen Leistung zu vermeiden, kann in vorteilhafter Weise eine Verzögerung des Einschaltsignals der zentralen Steuerung vorgesehen sein für verschiedene Blockheizkraftwerke, welche im Stromnetz benachbart sind, bevorzugt welche innerhalb des Versorgungsgebietes eines gemeinsamen Trafos angeordnet sind.
-
Um die Planung der Stromerzeugung zu verbessern und auch um weitere elektrische Stromquellen zu steuern, kann in besonders vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass eine Übermittlung der aktuellen Temperatur eines Mediums des Wärmereservoirs an die zentrale Steuereinheit bei jedem Schaltsignal stattfindet, bevorzugt die Übermittlung eines minimalen Kapazitätswertes, welcher berechnet wird aus dem Energiegehalt des Wärmereservoirs bei aktueller Temperatur und dem Energiegehalt bei der erhöhten Schwellwerttemperatur, wobei aus der Differenz des Energiegehhalts bei den beiden Temperaturen und der vorherbestimmten minimalen Temperaturerhöhung des Wärmereservoirs mit der Zeit die Laufzeit und Leistung während der Laufzeit als Kapazitätswert zurück geliefert wird. Jedes individuelle Blockheizkraftwerk berechnet also aus der Temperatur des Wärmereservoirs und aus der Füllmenge sowie aus seiner eigenen Heiz- und elektrischen Leistung, welche minimale Kapazität ihm noch zur Verfügung steht. Dabei berechnet das Blockheizkraftwerk die Zeit in s, min oder h oder die Strommenge in kWh bis das Blockheizkraftwerk wegen Überschreiten des Überlastbereiches abschaltet. Diese Abschaltung geschieht bei einer Erhöhung des Wärmereservoirs über 100°C oder beim Erreichen des Siedens des Mediums des Wärmereservoirs, in die Endabschaltung, in der es auch zentrale Einschaltsignale ignoriert, unter der Annahme, dass keine Wärmeentnahme aus dem Reservoir als limitierender Faktor geschieht. Dieser Wert wird zur bestmöglichen Nutzung von der zentralen Steuereinheit zur Planung der Strommengenerzeugung genutzt. Dabei nimmt die zentrale Steuerung eine Aufaddierung der minimalen Kapazitätswerte vor als Parameter zur prädiktiven Steuerung von weiteren Energiequellen, wie beispielsweise Photovoltaikanlagen, die nur passiv sind, den Erwerb von Fremdstrom, en Einsatz von Kraftwerksstrom oder die Durchleitung oder Ableitung von Windstrom.
-
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
-
1 ein einzelnes Blockheizkraftwerk mit Empfangsvorrichtung für eine zentrale Steuerung,
-
2 ein Verbund von mehreren Blockheizkraftwerken,
-
3 eine Skizze von in der Landschaft verteilten Windenergieanlagen, einem Kraftwerk und einem Verbund von Blockheizkraftwerken.
-
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Blockheizkraftwerk 10 skizziert mit einer Einheit 15 zur Erzeugung von elektrischem Strom, welcher über den elektrischen Anschluss 16 in ein bestehendes elektrisches Stromnetzwerk angeschlossen eingeleitet wird. An die Einheit 15 zur Erzeugung von elektrischem Strom ist ein Wärmereservoir 20 angeschlossen, welches über eine Zuleitung 21 und eine Ableitung 22 durch die Einheit 15 zur Erzeugung von elektrischem Strom erwärmt wird. Die Einheit 15 zur Erzeugung von elektrischem Strom weist einen Abgasrohr 17 zur Ableitung von Abluft auf und auch eine Vorrichtung 30 zur Kommunikation. Im Regelfall arbeitet das Blockheizkraftwerk 10 im Normalbereich, das bedeutet, ein Medium 24 des Wärmereservoirs 20 wird durch eine vorhandene Regelungsvorrichtung im Temperaturbereich zwischen einer unteren Grenze von etwa 20°C (Zimmertemperatur) und einer oberen Grenze zwischen 60°C und 80°C, bevorzugt bis etwa 70°C betrieben. Sofern das Medium 24 im Wärmereservoir 20 eine darüber hinaus gehende Temperatur aufweist, befindet sich das Blockheizkraftwerk 10 bereits im Überlastbereich, in des es durch die vorhandene Regelungsvorrichtung nicht hineinreichen kann. Erst durch eine wahlweise zentrale Steuerung durch eine entfernte zentrale Steuerungsvorrichtung 40 wird die Blockheizkraftwerk 10 im Überlastmodus betrieben, durch welchen das Medium 24 im Wärmereservoir 20 in den Temperaturbereich bis maximal 100°C erwärmt wird. Die entfernte zentrale Steuerungsvorrichtung 40 bewirkt, dass die Regelung des Blockheizkraftwerks 10 eine obere Schwellwerttemperatur von ursprünglich zwischen 60°C und 80°C, bevorzugt etwa 70°C auf eine obere Schwellwerttemperatur von etwa 100°C heraufsetzt. Durch das Heraufsetzen der Schwellwerttemperatur werden einige Nachteile des Betriebes, insbesondere ein erhöhter Wärmeverlust des Wärmereservoirs 20 durch die Isolierung des Wärmereservoirs 20 in Kauf genommen. Die zentrale Steuerung erlaubt aber, mehr als ein Blockheizkraftwerk im Verbund wie ein virtuelles Kraftwerk mit hoher Leistung zu betreiben.
-
Ein Verbund von mehr als einem Blockheizkraftwerk 10 ist in 2 abgebildet. Beispielhaft für eine Vielzahl von ähnlichen oder identischen Blockheizkraftwerken 10 sind 6 Blockheizkraftwerke 10 an einem gemeinsamen Stromnetzwerk 50 innerhalb des Versorgungsbereiches eines gemeinsamen Hochspannungstransformators 60 in einer Siedlung angeschlossen. Eine entfernte zentrale Steuerungsvorrichtung 40 sorgt dafür, dass die 6 beispielhaft angegebenen Blockheizkraftwerke im Verbund mit hoher Leistung arbeiten und Strom liefern. Die Kommunikation der entfernten zentralen Steuerungsvorrichtung 40 findet in diesem Beispiel über die Stromleitung und das Stromnetzwerk 50 statt.
-
Zur Verdeutlichung der Bedeutung des Vorteils des erfindungsgemäßen Blockheizkraftwerkes 10 ist in 3 ein Ausschnitt einer Landkarte 100 gezeigt, in welchem verschiedene Straßen 70 etwa den Ausschnitt der Landkarte 100 verdeutlichen. Am unteren Rand des Landkartenausschnitts liegt eine Siedlung 110, die mit Blockheizkraftwerken 10 ausgestattet ist. Im Ausschnitt der Landkarte 100 sind des Weiteren Großwindanlagen 80 und ein Kraftwerk 90 vorhanden. Um den lokal verfügbaren Strom in idealer Weise zu steuern, ist vorgesehen, dass Wind Strom ins gemeinsame Stromnetzwerk 50 speist. Aus den Leistungsdaten der Großwindenergieanlagen 90 kann eine Windbö verfolgt werden, die möglicherweise von einer plötzlichen Windstille gefolgt wird. Die Leistungsdaten der Großwindanlagen 90 werden in dem Kraftwerk 90 verfolgt und über eine prädiktive Steuerung werden die einzelnen Blockheizkraftwerke in der Siedlung 110 eingeschaltet, so dass diese die plötzlich auftretende Windstille zur Energieversorgung ausgleichen. Dadurch ist es entbehrlich, dass dein großer Generator im Kraftwerk 90 betrieben werden muss, der zur Abfederung von elektrischen Energieeinbrüchen nur kurzzeitig und mit hoher Verlustleistung mit geringer Leistungsabgabe betrieben wird. Natürlich ist der hier skizzierte Fall der kurzzeitigen Windstille, die eine kurzzeitige alternative Energieversorgung notwendig macht, nicht der einzige Fall, in dem die Blockheizkraftwerke 10 eingeschaltet werden können. Es ist auch möglich, im Tagesprofil die Blockheizkraftwerke vorgeplant einzuschalten oder zur Abfederung des Energieverbrauchs von Großverbrauchern, zur Abfederung von Sonnenlöchern im Wolkenbild, wenn Photovoltaikanlagen kurzzeitig einen Energieeinbruch aufzeigen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Blockheizkraftwerk
- 15
- Einheit zur Erzeugung von elektrischem Strom
- 16
- elektrischer Anschluss
- 17
- Abgasrohr
- 20
- Wärmereservoir
- 21
- Zuleitung
- 22
- Ableitung
- 24
- Medium
- 30
- Vorrichtung zur Kommunikation
- 40
- Steuerungsvorrichtung
- 50
- Stromnetzwerk Hochspannungstransformator
- 70
- Straße
- 80
- Großwindanlage
- 90
- Kraftwerk
- 100
- Landkarte
- 110
- Siedlung
