DE102014000847B4

DE102014000847B4 - Hausstromversorgungssystem

Info

Publication number: DE102014000847B4
Application number: DE102014000847.9A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: I A U INST fur ARBEITSWISSENSCHAFT und UNTERNEHMENSOPTIMIERUNG GmbH; Iau Institut fur Arbeitswissenschaft und Unternehmensoptimierung GmbH
Current assignee: I A U INST fur ARBEITSWISSENSCHAFT und UNTERNEHMENSOPTIMIERUNG GmbH; Iau Institut fur Arbeitswissenschaft und Unternehmensoptimierung GmbH
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2016-10-20
Anticipated expiration: 2034-01-28
Also published as: DE102014000847A1

Abstract

Hausstromversorgungssystem mit einem ersten die Menge der entnommenen elektrischen Energie erfassenden Zähler, einer Mehrzahl von von diesem abgehenden ersten Hausversorgungsstromleitungen, einen zweiten Zähler, wenigstens einer von diesem abgehenden zweiten Versorgungsleitung und einer das Anliegen einer Spannung auf die zweite Leitung steuernden Schalteinrichtung, die mit einem Empfänger zum Erkennen eines von einem Stromlieferanten ausgesendeten Freigabesignals und eines Sperrsignals versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass – das Freigabesignal den Beginn eines Zeitintervalls mit einer kontinuierlich fortschreitenden Degression des Prozentsatzes des Preises der über die zweite Versorgungsleitung entnommene elektrischen Energie angibt und das Sperrsignal den Beginn eines Zeitintervalls mit einer fortschreitenden Progression des Prozentsatzes des Preises.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hausstromversorgungssystem mit einem Zähler und einer Mehrzahl von von diesem abgehenden ersten Hausversorgungsstromleitungen mit den Merkmalen des Anspruchs 1
Derartige Hausstromversorgungssysteme sind aus der DE 10 2009 051 405 bekannt.
Es sind unter dem Begriff „Energiemanagement” diskutierte Vorschläge bekannt, durch eine geeignete Preisgestaltung auf den Gesamtverbrauch der Kunden Einfluss zu nehmen. Aus der DE 39 35 102 C1 ist es bekannt, über das Netz den jeweiligen, vom Versorger vorgegebenen Preis den Verbrauchern zu übermitteln. Der Stromzähler des Verbrauchers berechnet dabei den sich aus dem Produkt der bezogenen elektrischen Arbeit und dem jeweiligen Preis pro kWh ergebenden zu zahlenden Betrag; der Stromzähler kann dabei sowohl die bei einem konstanten Preis bezogene Strommenge als auch die zu einem reduzierten Preis bezogene Strommenge erfassen, er bildet damit virtuell zwei Stromzähler.
Das geltende Energiewirtschaftsrecht erlaubt die Belieferung durch verschiedene Stromlieferanten, wobei unter „Lieferung” die Zuordnung des Kunden zu einem bestimmten Anbieter verstanden wird.
Heute findet eine sogenannte „Netzgebundene Rundsteuertechnik” Anwendung vor allem in der Laststeuerung und in der Lastregelung, durch das EEG (Stand 2012) zunehmend auch in der Einspeisesteuerung von Photovoltaik- und Windanlagen. Bislang wird Strom als „hochwertig” angesehen wegen seiner Umwandlungsverluste (bis zu 2/3) bei der Gestehung (z. B. Umwandlung von Gas in Strom). Mit dem zunehmenden Einzug von regenerativer Energie in den Versorgungsalltag gibt es Zeitpunkte, wo der elektrische Strom werthaltig ist, wenn er gebraucht wird, in anderen Zeitpunkten wird er nicht benötigt, obwohl er verfügbar ist. Dies führt zu einem zeitweiligen Verfall des Preises für elektrische Energie bis hin zu negativen Strompreisen bei der Börse am Spot-Markt. Wird aber Strom regenerativ erzeugt, der keine sinnvolle Verwendung zur Deckung des „normalen” Bedarfs findet, so ist es sowohl aus Klimaschutzgründen sinnvoll, diesen Strom zu jenem Zeitpunkt für Zwecke zu verwenden, die von ihrer „Werthaltigkeit” minderwertiger sind, wie z. B. zum Zwecke des Heizens. Auch zum Speichern mit energetischen Verlusten kann dieser Strom geeignet sein.
Die heutige Technik hat somit den Nachteil, dass ein differenzierter Energie-Mix zwischen den Energiearten und ihre Entstehungsart keine Mischung erlaubt. Deswegen ist die elektrische Versorgung stets mit einer durchgehenden Versorgungssicherheit verbunden.
Die bisherigen Anwendungen in der Laststeuerung sieht die Umschaltung von speziellen Mehrtarif-Stromzählern in den so genannten Niedertarifstrom und gleichzeitiger Zuschaltung leistungsstarker Verbraucher beim Kunden, vornehmlich Warmwasserspeicher und Nachtspeicherheizungen, vor. Zweck ist, überschüssige Kapazitäten der in der Leistung nur langsam regelbaren Kraftwerke in den so genannten Schwachlastphasen auszunutzen. Dies hat zum Nachteil, dass der Versorger aktiv einzelne Geräte/Verbraucher zuschaltet, was zu einer vom Verbraucher nicht beeinflussbaren Änderung seiner Gewohnheitssituation führt.
Spezielle mit einem Schutz gekoppelte heutige Rundsteuerempfänger gestatten es, zu Inkassozwecken bei ausbleibenden Zahlungen die betreffende Kundenanlage ferngesteuert vom Netz zu trennen. Dies erlaubt allerdings nicht, die aktive Nutzung von Überschussstrom.
In einem Verteilnetz müssen die Erzeugung und der Verbrauch elektrischer Energie jederzeit übereinstimmen. Auch dürfen die Übertragungseinrichtungen nie überlastet sein. Üblicherweise bestimmt der Verbraucher, wann und wie viel Energie er dem Verteilnetz entnimmt. Das bedeutet, dass die Erzeugung in den Kraftwerken laufend angepasst werden muss. Mit Hilfe der Rundsteuerung besteht aber die Möglichkeit, den Verbrauch zu beeinflussen, indem Lasten ein- bzw. ausgeschaltet werden. Als Lasten eignen sich Warmwasser- und Wärmepumpen, diese können allerdings nur für eine begrenzte Zeit ohne elektrische Energiezufuhr auskommen. Ein Energie-Mix ist dabei nicht vorgesehen.
Die Verwendung der Rundsteuertechnik für eine Lastregelung ist unnötig komplex. Da die Frequenz des Stromnetzes eine direkte Abhängigkeit von der aktuellen Gesamtlast hat, kann sich ein Gerät bei Unterschreitung einer bestimmten Frequenz von selbst abschalten, und damit ohne weiteren Aufwand eine netzstabilisierende Lastregelung liefern. Im großen Maßstab ist das bereits üblich. Allerdings ist damit keine Tarifumschaltung möglich.
Regenerative Energie-Anlagen sind mit technischen Ausstattungen eingerichtet, mit denen der Netzbetreiber jederzeit die Einspeiseleistung bei Netzüberlastung ferngesteuert reduzieren kann. Dies hat den Nachteil, dass der Energieversorger die Erzeugung sperrt, was aus der Sicht des Klimaschutzes eine Verschwendung ist, wenn diese Energie Verwendung finden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zu schaffen, das es einem Stromlieferanten ermöglicht, von ihm zu günstigen Preisen eingekauften Strom dem Kunden zu günstigeren Preisen zur Verfügung zu stellen, wobei die einzelnen Geräte der Verbraucher nicht gleichzeitig, sondern dem Nutzen des Stromverbrauchers entsprechend, also nacheinander, eingeschaltet werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausgestaltungen an.
Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, das Haus in bekannter Weise über einen ersten Zähler mit von der von einem Stromlieferanten gelieferten elektrischen Energie zu versorgen. Daneben soll ein zweiter Zähler vorgesehen sein, von dem wenigstens eine zweite Versorgungsleitung abgeht. Diese Versorgungsleitung ist mit einer Schalteinrichtung versehen, die das Anliegen der Spannung auf die zweite Leitung steuert, wobei der Stromlieferant (es kann sich dabei auch um einen zweiten Stromlieferanten handeln) ein Freigabesignal und ein Sperrsignal abgibt. An die zweite Versorgungsleitung sind derartige Stromverbraucher angelegt, die nicht zeitkritisch sind. Insbesondere kann eine elektrische Zusatzheizung vorgesehen sein, was für den Kunden einen Preisvorteil darstellt, wenn der von dem Stromlieferanten für eine Kilowattstunde verlangte Preis unter den Wert einer entsprechenden Menge des ansonsten verwendeten Brennstoffs fällt.
Ein Freigabesignal gibt den Beginn eines Zeitintervalls mit einer kontinuierlich fortschreitenden Degression des Preises der über die zweite Versorgungsleitung entnommenen elektrischen Energie an, das Sperrsignal gibt den Beginn eines Zeitintervalls mit einer fortschreitenden Progression des Preises an. Der zweite Zähler errechnet dabei das zeitliche Integral über das Produkt der aus der der zweiten Versorgungsleitung entnommenen elektrischen Leistung und den jeweiligen Preis. Die Schalteinrichtung und/oder die einzelnen an die zweite Versorgungsleitung angeschlossenen elektrischen Geräte sind dabei mit einer Einrichtung zum Wählen des Preises, bei der die Schalteinrichtung die zweite Versorgungseinrichtung freischaltet bzw. die angeschlossenen Geräte mit Spannung versorgt werden, versehen.
Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass die verschiedenen Geräte in dem Haushalt dem Nutzen ihres Betriebs entsprechend nacheinander eingeschaltet werden können, für den Stromlieferanten hat dieses Verfahren den Vorteil, dass er über eine entsprechende Gabe des Freigabesignals und des Sperrsignals dem entsprechenden Angebot entsprechend steuern kann.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Empfänger der Schalteinrichtung (und ggf. der Verbrauchsgeräte) weiter zum Erkennen eines Stoppsignals ausgebildet, bei dessen Auftreten die Preisdegression bzw. die Preisdegression bis zum nächsten Degressions- oder Progressionssignal unterbrochen wird.
Der Stromlieferant ist so in der Lage, die Menge des dem Netz über den zweiten Zähler entnommenen elektrischen Leistung zu steuern.

Claims

Hausstromversorgungssystem mit einem ersten die Menge der entnommenen elektrischen Energie erfassenden Zähler, einer Mehrzahl von von diesem abgehenden ersten Hausversorgungsstromleitungen, einen zweiten Zähler, wenigstens einer von diesem abgehenden zweiten Versorgungsleitung und einer das Anliegen einer Spannung auf die zweite Leitung steuernden Schalteinrichtung, die mit einem Empfänger zum Erkennen eines von einem Stromlieferanten ausgesendeten Freigabesignals und eines Sperrsignals versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass – das Freigabesignal den Beginn eines Zeitintervalls mit einer kontinuierlich fortschreitenden Degression des Prozentsatzes des Preises der über die zweite Versorgungsleitung entnommene elektrischen Energie angibt und das Sperrsignal den Beginn eines Zeitintervalls mit einer fortschreitenden Progression des Prozentsatzes des Preises.
Hausstromversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zähler das zeitliche Integral über das Produkt der aus der zweiten Versorgungsleitung entnommenen elektrischen Leistung und den jeweiligen Prozentsatz des Preises errechnet.
Hausstromversorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Schalteinrichtung und/oder die einzelnen an die zweite Versorgungsleitung angeschlossenen elektrischen Geräte mit einer Einrichtung zum Wählen des Zeitpunkts nach dem Erkennen des Freigabesignals (und damit des jeweiligen Prozentsatzes des Preises), zu dem die Schalteinrichtung die zweite Versorgungsleitung frei schaltet bzw. die angeschlossenen Geräte mit Spannung versorgt werden sollen, versehen sind.
Hausstromversorgungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger der Schalteinrichtung und ggf. die angeschlossenen elektrischen Geräte zum Erkennen eines von dem Stromlieferanten ausgesandten Stoppsignals ausgebildet ist, bei dessen Auftreten eine weitere Degression oder Progression des Prozentsatzes des Preises unterbleibt.
Haustromversorgungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Versorgungsleitung zu einer wahlweise elektrisch oder fossil zu betreibenden Heizeinrichtung führt.