DE60014952T2

DE60014952T2 - System zum zertifizierten gebrauch von elektrischer energie

Info

Publication number: DE60014952T2
Application number: DE60014952T
Authority: DE
Inventors: Egbert Age Johannes Bouwhuis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 2000-11-10
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2020-11-11
Also published as: EP1228491A1; NL1013568C2; DK1228491T3; US6950730B1; PT1228491E; EP1228491B1; JP4732655B2; AU1741901A; CA2389395A1; ES2225270T3; CN1390336A; JP2003521205A; ATE279761T1; CN1154074C; DE60014952D1; CA2389395C; WO2001035351A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Zertifizieren von elektrischer Energie, die durch ein erstes Verfahren erzeugt wird.
Das Konzept der "grünen Energie" wird in den Niederlanden nun seit einigen Jahren angewandt. "Grüne Energie" bezieht sich auf Elektroenergie, die mit Hilfe erneuerbarer Energiequellen erzeugt wird, beispielsweise hydroelektrische Energie, Windenergie, Solarenergie und so weiter. Die Energieversorgungsunternehmen bieten ihren Kunden die Option, "grüne Energie" zu konsumieren. Das Energieversorgungsunternehmen verpflichtet sich hierbei, zumindest die Menge an Elektroenergie, die von dem fraglichen Kunden konsumiert wird, mit Hilfe erneuerbarer Energiequellen zu erzeugen oder, wenn es Elektroenergie kauft, sicherzustellen, dass zumindest die gekaufte Menge an Elektroenergie, welche von dem relevanten Kunden konsumiert wird, in erneuerbarer Weise erzeugt ist. Um die zusätzlichen Kosten der in erneuerbarer Weise erzeugten Energie auszugleichen, wird dem Konsumenten von "grüner Energie" ein höherer Betrag pro konsumierter Energieeinheit in Rechnung gestellt.
Ein solches System funktioniert, aber das Interesse am Verbrauch "grüner Energie" erfüllt nicht die Erwartungen.
Es wird angenommen, dass dies teilweise auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass eine geringe Beziehung zwischen dem Verbrauch "grüner Energie" und der Erzeugung derselben besteht. Es wird offensichtlich sein, dass es unmöglich ist, den Verbraucher von "grüner Energie" direkt mit einer Erzeugungseinheit für erneuerbare Formen von Energie zu verbinden; die Übertragung von Elektroenergie erfolgt über das Verteilernetz für Elektroenergie, über welches auch Energie transportiert wird, die in herkömmlicher Weise erzeugt wird, d. h. durch Verbrennung fossiler Brennstoffe oder mit Hilfe von Nuklearenergie.
Das Problem einer nicht sehr direkten Verbindung zwischen dem Verbrauch "grüner Energie" und der Erzeugung von Elektroenergie auf Grundlage erneuerbarer Energiequellen bleibt somit bestehen.
Aus WO-A-97/10575 ist eine Mess- und Unterbrechungseinrichtung bekannt, die zum Schalten zwischen das Netz und einen Nutzer von elektrischer Energie angepasst ist, um proportional die Energie zu reduzieren, die ein Zertifikat repräsentiert, und zwar entsprechend der Elektroenergie, welche durch die Einrichtung fließt, und um elektrische Energie zu überfragen, wenn das Zertifikat Energie repräsentiert, die durch das erste Verfahren erzeugt worden ist.
Diese Vorrichtung nach dem Stand der Technik ist nur für die Kreditkontrolle des Elektrizitätszulieferers angepasst und ist nicht dafür angepasst, eine Beziehung zwischen dem Verbrauch an elektrischer Energie und der Art und Weise, in welcher diese erzeugt wird, herzustellen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein solches System zur Verfügung zu stellen, durch welches die Beziehung zwischen der Erzeugung von Elektroenergie aus emeuerbaren Quellen und dem Verbrauch von in derartiger Weise erzeugter Elektroenergie verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein System zum Aufzeigen des Ursprungs einer durch ein erstes Verfahren erzeugten bestimmten Menge an elektrischer Energie, welche über ein Netz transportiert wird, das auch dazu angepasst ist, Energie zu transportieren, die durch ein zweites Verfahren erzeugt wird, gelöst, wobei das System umfasst:

– mindestens eine Einrichtung zum Erzeugen von Zertifikaten, welche eine Quantität an durch ein erstes Verfahren erzeugter Energie repräsentieren;
– ein System zum Übertragen der derart erzeugten Zertifikate zu Kunden des Netzes;
– mindestens eine Mess- und Unterbrechungseinrichtung zum Schalten zwischen das Netz und einen Nutzer elektrischer Energie, zum proportionalen Reduzieren der Energie, welche das Zertifikat repräsentiert, entsprechend der elektrischen Energie, welche durch die Einrichtung fließt, und zum Übertragen elektrischer Energie, wenn das Zertifikat Energie repräsentiert, die durch das erste Verfahren erzeugt worden ist.

Mit diesem System wird versucht, für den Verbraucher die Beziehung zwischen der aus erneuerbaren Energiequellen erzeugten Elektroenergie und der von dem Verbraucher genutzten Energie zu verstärken.
Obgleich die Anwendung dieses Systems in erster Linie für elektrische Energie gedacht ist, die aus einer erneuerbaren Energiequelle erzeugt wird, kann das System auch auf Formen von Energie angewandt werden, die durch andere Verfahren erzeugt werden, beispielsweise auf Energieformen, die von einem bestimmten Kraftwerk erzeugt werden.
Es können Situationen ins Auge gefasst werden, in denen Verbraucher, die in der Nähe eines Kraftwerks wohnen, eine emotionale oder ökonomische Bindung zu einem bestimmten Kraftwerk haben und bereit sind, einen geringfügig höheren Preis zu zahlen, um Energie zu konsumieren, die von diesem Kraftwerk erzeugt wird.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist die Mess- und Unterbrechungseinrichtung dazu geeignet, zwischen eine Wandsteckdose und ein die elektrische Energie nutzendes Gerät geschaltet zu werden, das über eine Netzleitung anzuschließen ist.
Hierdurch ist es beispielsweise möglich, ein Gerät, beispielsweise eine Lampe oder ein Fernsehgerät, mit elektrischer Energie zu betreiben, die durch ein erstes Verfahren erzeugt wird, wobei die anderen Geräte oder Beleuchtungseinrichtungen in einem Haus dann Elektroenergie nutzen können, welche durch ein anderes Verfahren erzeugt wird.
Es ist jedoch auch möglich, dass die Mess- und Unterbrechungseinrichtung dazu angepasst ist, bei einem Hausbetriebsanschluss zwischen den Stromversorgungsanschluss des Elektrizitätsverbundnetzes und zumindest einen Nutzer geschaltet zu werden. Der gesamte Hausbetriebsanschluss ist dabei dazu angepasst, unter Verwendung von elektrischer Energie betrieben zu werden, die durch ein erstes Verfahren erzeugt wird.
Entsprechend einer anderen Ausführung ist die Mess- und Unterbrechungseinrichtung dazu angepasst, elektrische Energie zu übertragen, wenn das Zertifikat keine durch das erste Verfahren erzeugte Energie repräsentiert.
Wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, kauft der Nutzer Zertifikate, welche eine Menge an elektrischer Energie repräsentieren, die durch. ein erstes Verfahren erzeugt wird. Durch Eingeben des Zertifikats oder zumindest der Quantität an elektrischer Energie, welche durch das Zertifikat repräsentiert wird, in die Mess- und Unterbrechungseinrichtung wird dem Verbraucher zugesichert, dass die von ihm konsumierte elektrische Energie durch das erste Verfahren erzeugt wird. Wenn die Menge an elektrischer Energie, die durch ein Zertifikat repräsentiert wird, verbraucht worden ist, ist es prinzipiell möglich, dass die Mess- und Unterbrechungseinrichtung die Elektrizitätszufuhr unterbricht und der Verbraucher im Dunkeln bleibt.
Es ist natürlich im Allgemeinen keine wünschenswerte Situation, dass die Mess- und Unterbrechungseinrichtung dazu angepasst ist, elektrische Energie zu übertragen, wenn das Zertifikat nicht Energie repräsentiert, die durch das erste Verfahren erzeugt worden ist.
Es ist daher wichtig, dass die Mess- und Unterbrechungseinrichtung dazu angepasst ist, elektrische Energie nur nach Intervention einer Person zu übertragen. Die Aufmerksamkeit des Nutzers wird hierbei auf die Tatsache gelenkt, dass seine durch das erste Verfahren erzeugte elektrische Energie "zu Ende geht", indem die Lichter ausgehen. Indem er beispielsweise einen Knopf drückt, kann er auf elektrische Energie übergehen, die durch ein anderes Verfahren erzeugt wird.
Es ist auch möglich, dass die Mess- und Unterbrechungseinrichtung dazu angepasst ist, ein Signal zu erzeugen, wenn die durch das erste Verfahren erzeugte und durch das Zertifikat repräsentierte Energie den Wert 0 hat oder einen niedrigen Wert erreicht hat. Dem Nutzer wird dann ebenfalls die Möglichkeit gegeben, auf Energie überzugehen, die durch ein anderes Verfahren erzeugt wird, oder ein neues Zertifikat einzubringen oder ein Zertifikat aufzuladen.
Die Zertifikate können verschiedenartige Formen annehmen. Um für die Mess- und Unterbrechungseinrichtung lesbar zu sein, können sie durch Dokumente gebildet werden, welche mit einem Code ausgestattet sind. Die Mess- und Unterbrechungseinrichtung ist dann zur Eingabe des Codes angepasst, wobei die Eingabe des Codes zur Erhöhung der Menge an elektrischer Energie führt, welche durch die Mess- und Unterbrechungseinrichtung registriert ist.
Es ist natürlich auch möglich, dass das Dokument die Form einer Karte annimmt, die mit einem Magnetstreifen oder einem Speicherchip ausgestattet ist, sodass durch Durchziehen des Magnetstreifens der Karte durch einen Kartenleser, welcher in der Mess- und Unterbrechungseinrichtung angeordnet ist, die von dem Dokument repräsentierte Menge an elektrischer Energie auf die Mess- und Unterbrechungseinrichtung übertragen wird.
Das Dokument kann auch durch ein imaginäres Dokument gebildet werden, beispielsweise in Form eines Codes, welcher in elektronischer Weise übertragen werden kann, beispielsweise über eine Telekommunikationsverbindung wie etwa eine Telefonleitung oder einen Koaxialanschluss, wie er im Allgemeinen zur Verteilung von Fernsehsignalen genutzt wird.
Es ist auch möglich, den Telekommunikationsanschluss als Quelle für Informationen bezüglich der Bedingungen, unter welchen die fragliche elektrische Energie erzeugt worden ist, zu nutzen. Der Code wird beispielsweise für diesen Zweck genutzt. Es ist dann über Internet möglich, die relevanten Informationen zu erhalten, beispielsweise den Standort der Windturbine, den Typ, die mittlere Windenergie während der Erzeugung, und so weiter.
Daneben sind auch andere Kommunikationsmöglichkeiten verfügbar, beispielsweise über Internet.
Andere attraktive bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf die Mess- und Unterbrechungseinrichtung.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erklärt, in welchen:
1 eine schematische Ansicht der Gegebenheiten eines Netzes ist, in welchem die vorliegende Erfindung angewandt wird: und
2 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Mess- und Unterbrechungseinrichtung entsprechend der Erfindung ist.
1 zeigt ein Stromversorgungsnetz 1, an welches unter anderem ein herkömmliches Kraftwerk 2 und ein durch eine Windturbine angetriebener Generator 3 angeschlossen sind, welche beide zumindest zeitweise Elektrizität liefern. Eine große Anzahl von Hausbetriebsanschlüssen ist ferner an das Stromversorgungsnetz 1 angeschlossen, von welchen nur einer, d.h. 4, gezeigt ist. Das Stromversorgungsnetz 1 ist natürlich mit anderen Verbrauchern verbunden, beispielsweise industriellen Nutzern und Büros, und das Stromversorgungsnetz 1 ist mit anderen Stromversorgungsnetzen gekoppelt.
Der Hausbetriebsanschluss umfasst ein Einspeisungskabel 5, einen Verteilerkasten 6, einen Stromzähler 7 sowie einen Gruppenverteilerkasten 8. Eine Mess- und Unterbrechungseinrichtung 9 entsprechend der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem Stromzähler 7 und dem Gruppenverteilerkasten 8 angeordnet. Mit Ausnahme der Mess- und Unterbrechungseinrichtung ist die gesamte Konfiguration herkömmlich.
Um sicherzustellen, dass der Nutzer des Hausbetriebsanschlusses 4 nur elektrische Energie konsumiert, die durch die Windturbine 3 erzeugt worden ist, wird die Mess- und Unterbrechungseinrichtung genutzt.
Die Mess- und Unterbrechungseinrichtung 9 ist dazu angepasst, Zertifikate zu lesen, die während der Erzeugung von elektrischer Energie durch den Windturbinengenerator 3 hergestellt werden.
Der Windturbinengenerator 3 ist zu diesem Zweck an einen Computer 10 angeschlossen, welcher Zertifikate in elektronischer Form erzeugt, die eine bestimmte Menge an elektrischer Energie repräsentieren, welche durch die Windturbine erzeugt wird. In dem vorliegenden Fall sind dies Zertifikate in elektronischer Form, d.h. in Form von Codes.
Die Codes werden an ein Netz 11 geliefert, welches beispielsweise durch das Telefonnetz oder ein anderes Telekommunikationsnetz wie etwa das Internet gebildet wird. Die Dokumente werden mit Hilfe des Telekommunikationsnetzes 11 an die Mess- und Unterbrechungseinrichtung 9 geliefert.
Zu diesem Zweck ist es nicht notwendig, dass die Mess- und Unterbrechungseinrichtung 9 fortlaufend mit dem Telekommunikationsnetz verbunden ist, eine unstetige Verbindung ist ausreichend. Es ist hierdurch beispielsweise möglich, nur während des Aufladens der Menge an Elektroenergie, die in der Mess- und Unterbrechungseinrichtung verfügbar ist, eine Verbindung herzustellen. Der Nutzer kann dann ein Zertifikat bestellen, beispielsweise über einen PC oder über ein Telefon, und kann dieses in seine Mess- und Unterbrechungseinrichtung einspeisen lassen. Die zugehörige Bezahlung, die im Allgemeinen die höheren Kosten "grüner Energie" verkörpert, kann hierbei ebenfalls pro kWh erfolgen.
In dem Fall, wie er hier aufgezeigt ist, wird angenommen, dass eine Reihe von Zertifikaten in dem Computer 10 vorhanden sind. Während der Erzeugung von elektrischer Energie durch die Windturbine 3 wird entsprechend eine Anzahl von Zertifikaten erhöht. Dies alles muss natürlich unter Überwachung einer allgemein respektierten Genehmigungsinstitution erfolgen, beispielsweise der KEMA (holländisches Qualitätskontrollinstitut für elektrische Materialien und Geräte).
Es ist jedoch auch denkbar, dass die Zertifikate nur für die elektrische Energie, welche in dem bestimmten Moment durch den Windturbinengenerator erzeugt wird, erhalten werden können.
Obgleich das vorstehende System auf Grundlage eines Stromversorgungsnetzes beschrieben worden ist, ist es natürlich auch möglich, ein solches System in anderen Vertei lernetzen anzuwenden, deren Medien aus unterschiedlichen Quellen stammen und auf der Seite des Nutzers nicht erkannt werden können, wie etwa bei der Verteilung von Gas oder Trinkwasser.
2 zeigt eine Ausführungsform einer Mess- und Unterbrechungseinrichtung in einer anderen Ausführungsform.
Die in 2 gezeigte Ausführungsform ist dazu geeignet, zwischen eine Wandsteckdose und einen über ein Kabel angeschlossenen Elektrizitätsverbraucher geschaltet zu werden. Zu diesem Zweck weist die Mess- und Unterbrechungseinrichtung 12 einen Befestigungsteil auf, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist, sowie eine Wandsteckdose 13, die in die Mess- und Unterbrechungseinrichtung integriert ist. Auf der Oberseite des Gehäuses der Mess- und Unterbrechungseinrichtung 12 ist eine Nut 14 angeordnet, in welcher sich ein Magnetkartenleser befindet. Eine Anzeige 15 ist ferner auf der Oberseite des Gehäuses angeordnet und ein RS232-Anschluss 16 ist an der Seite des Gehäuses vorgesehen. Der Magnetkartenleser kann genutzt werden, um ein Dokument in Form eines Codes in den Speicher der Mess- und Unterbrechungseinrichtung zu übertragen.
Die Anzeige 15 wird genutzt, um die verbleibende Menge an elektrischer Energie des zu nutzenden ersten Typs anzuzeigen. Als Alternative zu dem in 2 gezeigten Magnetkartenleser 14 kann ein Computeranschluss 16 genutzt werden. Es kann auch eine Tastatur verwendet werden.

Claims

System zum Aufzeigen des Ursprungs einer durch ein erstes Verfahren (3) erzeugten bestimmten Menge an elektrischer Energie, welche über ein Netz (1) transportiert wird, das auch dazu angepasst ist, Energie zu transportieren, die durch ein zweites Verfahren (2) erzeugt wird, wobei das System umfasst: – mindestens eine Einrichtung (10) zum Erzeugen von Zertifikaten, welche eine Quantität an durch ein erstes Verfahren erzeugter Energie repräsentieren; – ein System (11) zum Übertragen der derart erzeugten Zertifikate zu Kunden des Netzes; – mindestens eine Mess- und Unterbrechungseinrichtung (9) zum Schalten zwischen das Netz (1) und einen Nutzer elektrischer Energie, zum proportionalen Reduzieren der Energie, welche das Zertifikat repräsentiert, entsprechend der elektrischen Energie, welche durch die Einrichtung (9, 12) fließt, und zum Übertragen elektrischer Energie, wenn das Zertifikat Energie repräsentiert, die durch das erste Verfahren (3) erzeugt worden ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verfahren der Erzeugung von Energie darin besteht, elektrische Energie unter Verwendung einer erneuerbaren Energiequelle zu erzeugen, wie beispielsweise Windenergie (3), Solarenergie oder hydroelektrische Energie.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess- und Unterbrechungseinrichtung (12) dazu geeignet ist, zwischen eine Wandsteckdose und ein die elektrische Energie nutzendes Gerät geschaltet zu werden, das über eine Netzleitung anzuschließen ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess- und Unterbrechungseinrichtung (9, 12) dazu angepasst ist, bei einem Hausbetriebsanschluss zwischen den Stromversorgungsanschluss und mindestens einen Nutzer geschaltet zu werden.
System nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess- und Unterbrechungseinrichtung (9, 12) dazu angepasst ist, elektrische Energie zu übertragen, wenn das Zertifikat keine durch das erste Verfahren erzeugte Energie repräsentiert.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess- und Unterbrechungseinrichtung (9, 12) dazu angepasst ist, elektrische Energie nur nach Intervention einer Person zu übertragen.
System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess- und Unterbrechungseinrichtung (9, 12) dazu angepasst ist, ein Signal zu erzeugen, wenn die durch das erste Verfahren erzeugte und von dem Zertifikat repräsen tierte Energie den Wert 0 oder einen niedrigen Wert erreicht hat.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zertifikate die Form von Dokumenten annehmen, für welche ein Code vorgesehen ist, und dass die Mess- und Unterbrechungseinrichtung (9, 12) dazu angepasst ist, die Quantität an elektrischer Energie, die auf das Zertifikat verfügbar ist, zu registrieren, wenn der für das Dokument gültige Code eingegeben wird.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Code die Form eines in einem Magnetstreifen enthaltenen Codes annimmt.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Code die Form eines in einer "Chip-Karte" enthaltenen Codes annimmt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Code über eine nicht stetige Telekommunikationsverbindung übertragen wird und dass die Mess- und Unterbrechungseinrichtung (9, 12) zum Anschluss (16) an eine Telekommunikationsverbindung angepasst ist.
System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Code über das Internet übertragen wird.
System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Code mittels eines Signals übertragen wird, das dem elektrischen Energieverteilungsnetz (1) überlagert ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen, welche sich auf die Qualitäten der Erzeugung der Energiemenge beziehen, auf welche sich der Code bezieht, über elektronische Mittel, beispielsweise über das Internet bereitgestellt werden.
Mess- und Unterbrechungseinrichtung (9, 12) für elektrische Energie, die Bestandteil des Systems nach einem der vorhergehenden Ansprüche ist, welche eine Messeinrichtung zum Messen und Integrieren der durch die Mess- und Unterbrechungseinrichtung fließenden elektrischen Energie umfasst, sowie eine Eingabeeinrichtung (14, 16) zum Eingeben einer Menge an durch ein erstes Verfahren erzeugter elektrischer Energie, wobei die Mess- und Unterbrechungseinrichtung (9, 12) dazu angepasst ist, die integrierte Energie von der durch das Zertifikat repräsentierten Energie zu subtrahieren und die Energiezufuhr zu unterbrechen, wenn die durch das Zertifikat repräsentierte Energie den Wert 0 erreicht oder sich diesem nähert.
Mess- und Unterbrechungseinrichtung (9) für elektrische Energie nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Anschlussmittel zum Anordnen der Mess- und Unterbrechungseinrichtung (9) in dem festverschalteten Teil einer elektrischen Installation.
Mess- und Unterbrechungseinrichtung (12) für elektrische Energie nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Anschlussmittel zum Anschließen der Mess- und Unterbrechungseinrichtung (12) an einer Wandsteckdose, und durch eine Verteilerdose (13), die in der Mess- und Unterbrechungseinrichtung (12) angeordnet ist.
Mess- und Unterbrechungseinrichtung nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinrichtung (12) für das Zertifikat einen Kartenleser (14) zum Lesen einer mit einem Magnetstreifen oder einem Chip ausgestatteten Karte umfasst.
Mess- und Unterbrechungseinrichtung nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinrichtung (12) zum Anschluss (16) an eine Telekommunikationsverbindung angepasst ist.
Mess- und Unterbrechungseinrichtung für elektrische Energie nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinrichtung (9, 12) eine Tastatur zur Eingabe eines Codes umfasst.