EP1794448A1 - Regeneratives energiesystem - Google Patents

Regeneratives energiesystem

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EP1794448A1
EP1794448A1 EP05787125A EP05787125A EP1794448A1 EP 1794448 A1 EP1794448 A1 EP 1794448A1 EP 05787125 A EP05787125 A EP 05787125A EP 05787125 A EP05787125 A EP 05787125A EP 1794448 A1 EP1794448 A1 EP 1794448A1
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EP
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energy
generator
fuel
network
power
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Withdrawn
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EP05787125A
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Aloys Wobben
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Individual
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F03D9/255—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Definitions

  • the invention relates to a regenerative energy system, comprising a first energy generator and a second energy generator.
  • electrical island grids are already known in which, as in DE 100 44 096.7 or 102 10 099.3, a regenerative energy generator, for.
  • a regenerative energy generator for.
  • the object of the invention is to improve the environmental compatibility of electrical island networks.
  • the invention proposes a regenerative energy system, which directly procures the energy for operation either from nature, ie uses the wind or the sun and uses agricultural renewable raw materials, eg. As rapeseed, hemp, sunflower, Leinsa ⁇ men, preferably each native species of oil plants o. The like., Processed to provide a corresponding fuel, eg. B. rapeseed oil, flaxseed oil, sunflower oil, biogas or the like, which is consumed by the internal combustion engine and by means of which the internal combustion engine then drives a generator if required, so that electrical energy can be fed into the network if more energy is required by the network than by the first energy generator can be generated and delivered.
  • a regenerative energy system which directly procures the energy for operation either from nature, ie uses the wind or the sun and uses agricultural renewable raw materials, eg. As rapeseed, hemp, sunflower, Leinsa ⁇ men, preferably each native species of oil plants o. The like., Processed to provide
  • both the first power generator and the second power generator are fed from renewable energy sources, can be spoken for the first time of a real regenerative energy system, which also has the particular advantage that the raw material for the second power generator, ie z. B. rapeseed, can be grown in the environment of the first power generator, ie on the surrounding agricultural land and thus the transport routes and the energy costs for the procurement of the raw material for the second energy producer are extremely low.
  • the plant for processing the renewable raw material for the fuel is a rapeseed mill, this requires, for. B. for pressing and extraction of rapeseed oil from the rapeseed (electrical) energy, for example, the rapeseed (electrical) energy
  • Rapeseed press and possibly pumps or conveyors or others
  • the electrical energy for this is either from the network or directly from the first power generator, so that this then generates electrical energy that is not made available to other consumers in the network itself.
  • Fig. 1 shows as the first power generator 1, a wind turbine, which can also represent a whole wind farm stands.
  • the individual components of the wind turbine are not further elaborated here.
  • the energy generated by the generator (not shown) of the wind turbine is rectified by means of a rectifier (20) and fed into a DC bus 2 (DC link), which is terminated at its output with a converter 3, which converts the DC into an AC ( Three-phase current) and this alternating current is fed through a transformer (not shown) in the network 5.
  • a rapeseed mill 6 is designed as a plant for processing derived from agricultural production renewable resources.
  • the rapeseed mill 6 draws the electrical energy for its own operation from the generator strand of the wind energy plant 1 and thus directly from the wind energy plant 1 or from the network 5.
  • the rapeseed mill has a rapeseed silo 7 in which harvested oilseed rape is located and the rapeseed located in the rapeseed 7 is fed to a rapeseed in the rapeseed mill 6, so that rapeseed oil 8 and rapeseed meal 9 are produced during operation of the rapeseed press.
  • the rapeseed oil 8 can be filtered or cleaned as needed (filter and cleaning stage are not shown) and then fed directly to an internal combustion engine 10, so - A -
  • the motor is coupled to a generator 11, which is driven by the engine 10 (if necessary, a coupling between the engine and generator can be provided), so that eben ⁇ if electrical energy in the network 5 are fed directly or via feed into the DC intermediate circuit can.
  • the rapeseed meal 9 can be automatically fed to a biogas plant 12 which consists of the rapeseed meal and, if necessary, of other biological degradation products of agriculture, e.g. Manure, manure or the like - generates biogas 13.
  • This biogas can be taken up by a tank 14 and fed directly from this tank either to the first engine 10 or from another combustion engine 14, this further engine 14 being coupled either to its own generator (not shown) or to the generator 11 ⁇ Bar is to drive this also, and then to generate so via the biogas operation alone or together with the combustion of rapeseed oil electrical energy that is fed to the grid.
  • the rapeseed oil tank or the biogas tank is designed so that with the utmost Sicher ⁇ the network constantly electrical energy can be offered, even if for a longer period once the wind turbines due to weak Wind can not generate energy.
  • the fuel reserves for the rapeseed oil and / or biogas should be designed so that a network operation even without the first power generator 1 over seven to 14 days is certainly possible.
  • the nominal power of the second power generator is at least approximately in the range of 10 to 40% of the nominal power of the first power generator, preferably in the range of 20 to 35% of the nominal power of the power generator and at most in the range of the rated power of the first power generator ,
  • the rated power of the first power generator is approximately in the range between 50 and 250 MW (or above), preferably in the range of 80 to 150 MW (or below). In the case of a single wind energy plant, the nominal power can also be in the range of a few hundred kW to a few MW.
  • the rapeseed oil can be supplied to a combustion engine alone, but, in addition or purely as an alternative thereto, the biogas produced. If only the biogas is supplied to the internal combustion engine and thus used for electrical energy production, the rapeseed oil produced can be used separately, e.g. be fed to a biodiesel production. On the other hand, if the rapeseed oil is preferably used for the combustion engine and therefore for the electrical energy production, then the biogas produced can also be supplied to a thermal power coupling in order, for example, to supply heat to houses or agricultural production plants.
  • a controller 16 is also provided, by means of which the individual parts of the entire energy system are meaningfully controlled. you can.
  • the controller can also record the consumption in the network and, if necessary, feed in the desired shares of reactive power into the grid via the control of the inverter.
  • the electrochemical, electrical (capacitors) or mechanical (flywheel) storage is particularly useful if the "excess” amount on the Erzeu ⁇ gerseite is only slightly above what is needed on the consumer side.
  • the controller can also ensure that when the rapeseed mill is in operation and then the consumption in the network increases, first energy from the latches is also used to keep the rapeseed mill running, thus possibly a short-term Turn off the rapeseed mill to prevent.
  • the controller can ensure that when larger loads hanging on the network register a current and / or future consumption (energy requirement) (this can also be done by electronic control signals, the be done over the network to the power generator system according to the invention happen) in time the internal combustion engines are put into operation to anticipate a possible network problem due to the rapidly increasing consumption.
  • the control also ensures that all documentation about the commissioning of the individual systems and parts of the entire regenerative energy system is made, and in particular that the control makes it possible, in the event of failure of individual components, e.g. a wind turbine due to maintenance, other parts of the plant, e.g. Internal combustion engines, these "failed” plant parts "replace", so that on the consumer side of the failure of a subsystem does not lead to network problems.
  • individual components e.g. a wind turbine due to maintenance
  • other parts of the plant e.g. Internal combustion engines
  • the invention comprises the following attractive alternative:
  • Regenerative energy system comprising - a first energy generator whose power generation is dependent on the weather and / or position of the sun, wherein the first power generator has a generator by means of which electrical energy is generated, which is fed into an electrical network to which several consumers are connected are, and - a second power generator having a generator and an associated internal combustion engine, wherein the second Energyer ⁇ generator has a tank of fuel which can be supplied to the internal combustion engine when needed, a plant for the production of fuel from renewable resources is formed and this fuel-generating system is electrically connected directly to the first Energyer ⁇ generator, the connection is preferably to a Gleich ⁇ voltage intermediate circuit of the energy system and / or a part of the first power generator in the output side AC voltage vor ⁇ is given, and that in particular then the fuel production plant obtains electrical energy for its operation from the first energy generator, if a) the current power of the first power generator exceeds a bestimm ⁇ th value, eg more than 60 - 80% of the rated power of the first power generator and / or or
  • Fuel e.g. X liters per hour.
  • the figure shows that the rapeseed mill 6 is electrically connected to the DC intermediate circuit on the output side of the rectifier 20.
  • this electrical connection from the first energy generator can also be effected by the connection on the output side of the inverter 3 or on the output side of the generator 1, ie the electrical connection to the part of the first energy generator in which the AC voltage is conducted.
  • a particular advantage in this case is that the energy provided by the first energy producer for the rapeseed mill does not even get into the network and thus is not reimbursed on the network side, since the network charges are regularly lower than the costs that can be used to purchase This solution is also particularly advantageous economically.
  • the rapeseed oil produced is regularly filtered several times in order to assume a high purity, and in particular that the electrical energy for such filters and purification stages can be diverted directly from the first energy generating system.
  • the rapeseed oil tank can also have a tapping point, so that the operator of the entire system can also use this rapeseed oil himself, eg in a tractor, truck or otherwise can sell / sell.
  • a further advantageous embodiment of the invention can also consist in that the rapeseed mill or rapeseed press, that is to say the device for producing the oil, is designed as a mobile device, e.g. as a fixed installation on a vehicle, e.g. Truck or similar
  • a rapeseed press can then be switched on as required in the regenerative energy system according to the invention if oil is to be produced and if sufficient oil has been produced and this oil is in the tank or rapeseed stocks, ie the supplies, from which only oil from agricultural production can be obtained, are exhausted, and the mobile rapeseed press can be integrated in another regenerative energy system according to the invention.
  • a rapeseed press does not necessarily have to be provided for each regenerative energy system according to the invention, but a mobile rapeseed press can also be successively incorporated in various regenerative energy systems, which makes the investment in such a rapeseed press considerably more rewarding ,
  • a mobile rapeseed press also has all electrical connections in order to be able to be integrated into the inventive regenerative energy system electrically, as described above.
  • a mobile rapeseed press As far as a mobile rapeseed press is not yet known, so is the subject of the present application, such a mobile rapeseed press as such.
  • This is a rapeseed press, which can either be operated electrically and which receives electrical energy from the first energy system for operation and / or the vehicle has one
  • Generator or drive on with which the press can be operated, so that this mobile rapeseed press can be used everywhere, even if the connection to a first regenerative energy system is not available.
  • the generator or drive located on the vehicle can in turn be driven by a motor, which in turn uses diesel or even rapeseed oil.
  • Such a vehicle with a press preferably also has the filter device for filtering the pressed out rapeseed oil.
  • rapeseed oil in the present application not only stands for the rapeseed oil as such, but also presents any other oil which can be produced from agricultural production, e.g. Sunflower oil or the like
  • the mobile rapeseed press can be carried by a vehicle trailer. Not only is this vehicle trailer part of the press, but the other parts are also attached if necessary to filter or further treat the squeezed out rapeseed oil.
  • the press is supplied with electrical energy via an electrical connection.
  • a diesel generator or diesel drive is mounted on the trailer, which provides the energy required for the press, be it as power or driven by a diesel engine to the press via a direct drive becomes.
  • Another possibility for the drive of the press can also be that the press itself or the like via a PTO shaft connection.
  • rapeseed press has, which with the drive of a tractor, for example, with its PTO, connectable, so that then by means of an agricultural vehicle, such as a tractor, the press can be driven to squeeze out the rapeseed oil.
  • rapeseed press is equipped for such a connection for a PTO drive of a tractor, it is also particularly advantageous if a correspondingly long PTO linkage is also present on the vehicle, so that the tractor only has to approach the press and can then connected to the press itself via the power take-off linkage.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention is then in a mobile device for expressing fuel, e.g. Oil, from agricultural commodities such as e.g. Rapeseed or sunflower seeds, the rapeseed press being mounted on a mobile pedestal, e.g. a vehicle or a trailer mounted and secured if necessary, for the rapeseed a drive is provided which is either arranged together with the rapeseed press on the vehicle and / or the drive for the rapeseed press is provided separately from the vehicle and such an external drive with the rapeseed press via an appropriate connection, eg a PTO connection, is connectable.
  • fuel e.g. Oil
  • a mobile pedestal e.g. a vehicle or a trailer mounted and secured if necessary
  • a drive is provided which is either arranged together with the rapeseed press on the vehicle and / or the drive for the rapeseed press is provided separately from the vehicle and such an external drive with the rapeseed press via an appropriate connection,
  • Such a mobile rapeseed press also has the connections for receiving or receiving pressed product and finally also a first output for the pressed-out oil or a further output for the pressing waste, e.g. Rapeseed meal.
  • the An ⁇ trailer of the press can be equipped with a tank to receive the squeezed oil. But it is also possible that another trailer is present to which the squeezed oil is supplied in a tank mounted there. But it is also possible that the squeezed oil is pumped directly into a fixed tank, from this tank it can then be fed to the second regenerative energy system.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein regeneratives Energiesystem, bestehend aus einem ersten Energieerzeuger und einem zweiten Energieerzeuger. Aufgabe der Erfindung ist es, die Umweltverträglichkeit von elektrischen Inselnetzwerken zu verbessern. Es wird ein regeneratives Energiesystem mit einem ersten Energieerzeuger gezeigt, dessen Energieerzeugung vom Wetter und/oder Sonnenstand abhängig ist, wobei der erste Energieerzeuger einen Generator aufweist, mittels dem elektrische Energie erzeugt wird, welche in ein elektrisches Netz gespeist wird, an dem mehrere Verbraucher angeschlossen sind, und einem zweiten Energieerzeuger, der einen Generator und einen damit verbundenen Verbrennungsmotor aufweist, wobei der zweite Energieerzeuger einen Tank mit Brennstoff aufweist, der dem Verbrennungsmotor bei Bedarf zuführbar ist, wobei eine Anlage zur Erzeugung des Brennstoffs aus nachwachsenden Rohstoffen ausgebildet ist und die Brennstofferzeugungsanlage elektrische Energie zu ihrem Betrieb von dem ersten Energieerzeuger bezieht, insbesondere dann, wenn der erste Energieerzeuger mehr elektrische Energie erzeugen kann als die am Netz angeschlossenen Verbraucher verbrauchen, vorgesehen und/oder eine Energieanforderung aus dem Netz an das erste Energieerzeugersystem vorliegt, welche die Zuführung von Energie an einen zweiten Energieerzeuger zulässt.

Description

Regeneratives Energiesystem
Die Erfindung bezieht sich auf ein regeneratives Energiesystem, bestehend aus einem ersten Energieerzeuger und einem zweiten Energieerzeuger.
Grundsätzlich sind zwar schon elektrische Inselnetze bekannt, bei welchen wie in DE 100 44 096.7 oder 102 10 099.3 ein regenerativer Energieerzeuger, z. B. ein Windpark, ausgebildet ist und auch ein Verbrennungsmotor als zweiter Energie¬ erzeuger vorgesehen ist, aber dort bezieht der Verbrennungsmotor seinen Brennstoff von einer externen Quelle, z. B. aus einer üblichen Dieselproduktion, bei der aus einem fossilen Brennstoff z. B. Erdöl oder Diesel produziert wird.
Als weiterer Stand der Technik wird an dieser Stelle allgemein auf folgende Druckschriften hingewiesen. DE 201 13 372 IM, DE 197 57 619 A1 sowie auf die Literaturstelle Wolfgang Löser "Erster energieautarker Bauernhof in Österreich".
Aufgabe der Erfindung ist es, die Umweltverträglichkeit von elektrischen Insel¬ netzwerken zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein regeneratives Energiesystem mit einem ersten und zweiten Energieerzeuger gemäß Anspruch 1 gelöst.
Im Gegensatz zu den bisher vorgeschlagenen Lösungen schlägt die Erfindung ein regeneratives Energiesystem vor, welches die Energie zum Betrieb entweder aus der Natur direkt bezieht, also den Wind oder die Sonne nutzt und landwirt- schaftlich nachwachsende Rohstoffe, z. B. Raps, Hanf, Sonnenblumen, Leinsa¬ men, bevorzugt jeweils heimische Arten von Ölpflanzen o. dgl., verarbeitet, um somit einen entsprechenden Brennstoff, z. B. Rapsöl, Leinsamenöl, Sonnenblu- menöl, Biogas o. dgl. zu gewinnen, welcher von dem Verbrennungsmotor ver¬ braucht wird und mittels dem dann der Verbrennungsmotor im Bedarfsfall einen Generator antreibt, so dass elektrische Energie in das Netz eingespeist werden kann, wenn vom Netz mehr Energie benötigt wird als durch den ersten Energie- erzeuger erzeugt und geliefert werden kann.
Da sowohl der erste Energieerzeuger als auch der zweite Energieerzeuger aus regenerativen Energiequellen gespeist werden, kann erstmals von einem echten regenerativen Energiesystem gesprochen werden, welches darüber hinaus noch den besonderen Vorteil hat, dass der Rohstoff für den zweiten Energieerzeuger, also z. B. Raps, in der Umgebung des ersten Energieerzeugers, also auf den umgebenden landwirtschaftlichen Flächen angebaut werden kann und somit die Transportwege und die Energiekosten zur Beschaffung des Rohstoffs für den zweiten Energieerzeuger äußerst gering sind.
Ist die Anlage zur Verarbeitung des nachwachsenden Rohstoffes für den Brenn- stoff eine Rapsmühle, so benötigt diese z. B. zum Pressen und zur Extraktion des Rapsöls aus den Rapskörnern (elektrische) Energie, um beispielsweise die
Rapspresse und eventuell Pumpen oder die Fördereinrichtungen oder andere
Aggregate o. dgl. zu betreiben. Die elektrische Energie hierfür wird entweder aus dem Netz bezogen oder direkt vom ersten Energieerzeuger, so dass dieser dann elektrische Energie erzeugt, die nicht den anderen Verbrauchern im Netz selbst zur Verfügung gestellt wird.
Gerade zu Zeiten schwacher Last in einem Netz, Z. B. während der Nachtstun¬ den, kann es bei gleichzeitig hohen Windgeschwindigkeiten zu einem Überange¬ bot an regenerativer, nämlich Wind-Energie kommen. Wenn diese dann zum Betrieb der Pressen verwendet wird, erfolgt die ölgewinnung immer noch mit regenerativer Energie trotz des Bezuges aus dem Netz. Damit kann auch das Überangebot von Windenergie äußerst sinnvoll sowohl für den Betreiber wie auch umweltfreundlich genutzt werden. Besonders bevorzugt ist die Ausbildung des erfindungsgemäßen regenerativen Energiesystems in einem Inselnetz, so dass die elektrische Energieerzeugung mit einem größtmöglichen Anteil allen Ansprüchen der regenerativen Energieer¬ zeugung entspricht und ein besonderer Vorteil ist dabei, dass diese Erzeugung auch den Vorschriften des deutschen EEG (Erneuerbare Energien-Gesetz) ge¬ nügt und somit sämtliche in das Netz eingespeiste elektrische Energie auch nach dem EEG vergütet werden kann.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Figur 1 dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiels erläutert.
Fig. 1 zeigt als ersten Energieerzeuger 1 eine Windenergieanlage, die auch stellvertretend steht für einen ganzen Windpark stehen kann. Die einzelnen Bauteile der Windenergieanlage sind hier nicht weiter ausgeführt. Die von dem Generator (nicht dargestellt) der Windenergieanlage erzeugte Energie wird mit¬ tels eines Gleichrichters (20) gleichgerichtet und in eine Gleichstromschiene 2 (Gleichstromzwischenkreis) eingespeist, welche an ihrem Ausgang mit einer Umrichtereinrichtung 3 abgeschlossen ist, welche den Gleichstrom in einen Wechselstrom (Drehstrom) umwandelt und dieser Wechselstrom wird durch einen (nicht dargestellten) Transformator in das Netz 5 eingespeist.
Ferner ist eine Rapsmühle 6 als Anlage zur Verarbeitung aus landwirtschaftlicher Produktion stammender nachwachsender Rohstoffe ausgebildet. Die Rapsmühle 6 bezieht die elektrische Energie zu ihrem eigenen Betrieb aus dem Erzeuger¬ strang der Windenergieanlage 1 und somit direkt von der Windenergieanlage 1 oder aus dem Netz 5.
Die Rapsmühle weist ein Rapssilo 7 auf, in welchem sich geernteter Raps befin- det und der im Rapssilo 7 befindliche Raps wird bei Bedarf einer Rapspresse in der Rapsmühle 6 zugeführt, so dass bei Betrieb der Rapspresse einerseits Rapsöl 8 und andererseits Rapsschrot 9 erzeugt wird. Das Rapsöl 8 kann bei Bedarf gefiltert bzw. gereinigt werden (Filter- und Reinigungsstufe sind nicht dargestellt) und dann direkt einem Verbrennungsmotor 10 zugeführt werden, so - A -
dass der Motor 10 mit Rapsöl betrieben wird. Der Motor ist mit einem Generator 11 gekoppelt, welcher vom Motor 10 angetrieben wird (im Bedarfsfall kann auch eine Kupplung zwischen Motor und Generator vorgesehen sein), so dass eben¬ falls elektrische Energie in das Netz 5 direkt oder über Einspeisung in den Gleichstromzwischenkreis eingespeist werden kann.
Das Rapsschrot 9 kann automatisch einer Biogasanlage 12 zugeführt werden, welche aus dem Rapsschrot - und im Bedarfsfall aus anderen biologischen Ab¬ bauprodukten der Landwirtschaft, z.B. Gülle, Mist o. dgl. - Biogas 13 erzeugt. Dieses Biogas kann von einem Tank 14 aufgenommen werden und von diesem Tank direkt entweder dem ersten Motor 10 oder von einem weiteren Verbren¬ nungsmotor 14 zugeführt werden, wobei dieser weitere Motor 14 entweder mit einem eigenen Generator (nicht dargestellt) oder mit dem Generator 11 koppel¬ bar ist, um diesen ebenfalls anzutreiben, um dann somit über den Biogasbetrieb allein oder zusammen mit der Verbrennung des Rapsöls elektrische Energie zu erzeugen, die dem Netz zugeführt wird.
Eine Vielzahl von Varianten der Erfindung ist möglich und bevorzugt ist der Rapsöltank bzw. der Biogastank so ausgelegt, dass mit größtmöglicher Sicher¬ heit dem Netz ständig elektrische Energie angeboten werden kann, und zwar auch dann, wenn für einen längeren Zeitraum einmal die Windenergieanlagen aufgrund schwachen Windes keine Energie erzeugen können. In jedem Fall sollten die Brennstoffreserven für das Rapsöl und/oder Biogas so ausgelegt sein, dass ein Netzbetrieb auch ohne den ersten Energieerzeuger 1 über sieben bis 14 Tage sicher möglich ist.
Soweit wie vorbeschrieben eine Rapsmühle erwähnt ist, so sei darauf verwiesen, dass natürlich auch andere landwirtschaftliche anbaubare und nachwachsende Rohstoffe verwendet werden können wie beispielsweise Leinsamen (Hanf), Sonnenblumenkerne oder andere ölhaltige landwirtschaftliche Früchte, wobei diese Früchte regelmäßig auch eine Schale aufweisen, die wiederum als Schrot einer Biogasanlage zuführbar ist. Bei der Auslegung des erfindungsgemäßen regenerativen Energiesystems liegt die Nennleistung des zweiten Energieerzeugers wenigstens etwa im Bereich von 10 bis 40% der Nennleistung des ersten Energieerzeugers, bevorzugt etwa im Bereich von 20 bis 35% der Nennleistung des Energieerzeugers und maximal im Bereich der Nennleistung des ersten Energieerzeugers.
Die Nennleistung des ersten Energieerzeugers liegt etwa im Bereich zwischen 50 und 250 MW (oder darüber), bevorzugt etwa im Bereich von 80 bis 150 MW (oder darunter). Im Fall einer einzelnen Windenergieanlage kann die Nennleis¬ tung auch im Bereich einiger hundert kW bis einiger MW liegen.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die in den vorgenannten Patentanmel¬ dungen DE 100 44 096.7 bzw. 102 10 099.3 beschriebenen und offenbarten weiteren elektrischen Zwischenspeicher mit in das Energieversorgungssystem einzubeziehen, also z.B. chemische oder elektrische oder mechanische Zwi¬ schenspeicher so an den Gleichstromzwischenkreis anzuschließen, so dass im Bedarfsfall auch auf die in diesen Speichern gespeicherte Energie zurückgegrif¬ fen werden kann, um einerseits eine ausreichende Netzeinspeisung vornehmen zu können oder andererseits auch die Rapsmühle zu betreiben.
Ferner kann wie beschrieben nicht nur das Rapsöl allein einem Verbrennungs¬ motor zugeführt werden, sondern ergänzend oder auch rein alternativ dazu das erzeugte Biogas. Wird nur das Biogas dem Verbrennungsmotor zugeführt und damit für die elektrische Energieproduktion verwendet, so kann das erzeugte Rapsöl separat weiter verwendet werden, z.B. einer Biodieselproduktion zuge¬ führt werden. Andererseits kann dann, wenn bevorzugt das Rapsöl für den Ver¬ brennungsmotor und damit für die elektrische Energieproduktion verwendet wird, das erzeugte Biogas auch einer Wärmekraftkopplung zugeführt werden, um beispielsweise Häuser oder landwirtschaftliche Produktionsanlagen mit Wärme zu versorgen.
Wie in Fig. 1 ferner dargestellt, ist auch eine Steuerung 16 vorgesehen, mittels derer die einzelnen Teile des gesamten Energiesystems sinnvoll gesteuert wer- den können. Die Steuerung kann auch den Verbrauch im Netz erfassen und bei Bedarf über die Steuerung des Wechselrichters die gewünschten Anteile von Blindleistung in das Netz einspeisen. Durch die Überwachung des Netz¬ verbrauchs einerseits und auch der Erzeugerkapazität des ersten Energieerzeu- gers 1 andererseits können auch Entscheidungen durch die Steuerung getroffen werden, inwieweit die Erzeugung über den Verbrennungsmotor, also den zweiten Energieerzeuger zugeschaltet wird und/oder auch die Rapspresse in Gang ge¬ setzt wird, um insbesondere dann, wenn die Erzeugerleistung des ersten Ener¬ gieerzeugers größer ist als der Verbrauch im Netz diese "überschüssige" Erzeu- gerleistung der Rapsmühle zuzuführen und somit auch einen weiteren größeren gesteuerten Verbrauch auf der gesamten Verbraucherseite also auch dem Verbrauchernetz zu haben, wobei dieser gesteuerte Verbraucher also die Raps¬ mühle und die daran hängenden Aggregate nicht alleine passive Verbraucher sind, sondern auch in der Lage sind, Brennstoff selbst zu erzeugen, welcher dann im Bedarfsfalle in den Verbrennungsmotoren wiederum in Energie umge¬ setzt wird, welche durch den Generator 11 dem Netz zugeführt werden kann.
Durch die Steuerung 16 kann auch eine Entscheidung dahingehend getroffen werden, ob "überschüssige" elektrische Energie auf der Erzeugerseite gleich in der Rapsmühle verbraucht wird oder zunächst einmal in anderen vorliegenden elektrischen Speichern zwischengespeichert wird, z.B. den elektrochemischen, elektrischen (Kondensatoren) oder mechanischen (Schwungrädern) Speichern insbesondere dann sinnvoll ist, wenn der "überschüssige" Betrag auf der Erzeu¬ gerseite nur etwas über dem liegt, was auf der Verbraucherseite benötigt wird. Die Steuerung kann auch dafür sorgen, dass dann, wenn die Rapsmühle sich im Betrieb befindet und dann der Verbrauch im Netz ansteigt, zunächst auch Ener¬ gie aus den Zwischenspeichern dazu verwendet wird, die Rapsmühle weiter am Laufen zu halten, um damit ein gegebenenfalls kurzfristiges Abschalten der Rapsmühle zu verhindern.
Ferner kann die Steuerung dafür sorgen, dass dann, wenn größere am Netz hängende Verbraucher einen aktuellen und/oder zukünftigen Verbrauch (Ener¬ gieanforderung) anmelden (dies kann auch durch elektronische Stellsignale, die übers Netz an das erfindungsgemäße Energieerzeugersystem übertragen werden, geschehen) rechtzeitig die Verbrennungsmotoren in Betrieb genommen werden, um ein mögliches Netzproblem durch den stark ansteigenden Verbrauch zu antizipieren.
Durch die Steuerung wird auch gewährleistet, eine gesamte Dokumentation über die Inbetriebnahme der einzelnen Anlagen und Teile des gesamten regenerati¬ ven Energiesystems vorzunehmen und insbesondere wird durch die Steuerung ermöglicht, dass bei Ausfall einzelner Bestandteile, z.B. einer Windenergieanlage aufgrund von Wartung, andere Anlagenteile, z.B. Verbrennungsmotoren, diese ausgefallenen Anlagenteile "ersetzen", so dass auf der Verbraucherseite der Ausfall eines Subsystems nicht zu Netzproblemen führt.
Weiterhin umfasst die Erfindung die folgende attraktive Alternative:
Regeneratives Energiesystem, mit - einem ersten Energieerzeuger, dessen Energieerzeugung vom Wetter und/oder Sonnenstand abhängig ist, wobei der erste Energieerzeuger einen Generator aufweist, mittels dem elektrische Energie erzeugt wird, welche in ein elektrisches Netz gespeist wird, an dem mehrere Verbrau¬ cher angeschlossen sind, und - einem zweiten Energieerzeuger, der einen Generator und einen damit verbundenen Verbrennungsmotor aufweist, wobei der zweite Energieer¬ zeuger einen Tank mit Brennstoff aufweist, der dem Verbrennungsmotor bei Bedarf zuführbar ist, wobei eine Anlage zur Erzeugung des Brenn¬ stoffs aus nachwachsenden Rohstoffen ausgebildet ist und diese Brennstofferzeugungsanlage elektrisch direkt mit dem ersten Energieer¬ zeuger verbunden ist, wobei der Anschluss bevorzugt zu einem Gleich¬ spannungszwischenkreis des Energiesystems und/oder einem Teil des ersten Energieerzeugers, in dem ausgangsseitig Wechselspannung vor¬ liegt, gegeben ist, und dass insbesondere dann die Brennstofferzeu- gungsanlage elektrische Energie zu ihrem Betrieb von dem ersten Ener¬ gieerzeuger bezieht, wenn a) die aktuelle Leistung des ersten Energieerzeugers einen bestimm¬ ten Wert überschreitet, z.B. mehr als 60 - 80% der Nennleistung des ersten Energieerzeugers und/oder b) der erste Energieerzeuger mehr elektrische Energie erzeugen kann als die am Netz angeschlossenen Verbraucher verbrauchen und/oder c) der Brennstoff im Tank des zweiten Energieerzeugers einen be¬ stimmten Füllstand unterscheidet, z.B. weniger als 20% des Sollfüll¬ standes und/oder d) der zweite Energieerzeuger über einen bestimmten Verbrauch an
Brennstoff verfügt, z.B. X Liter pro Stunde.
In der Figur ist dargestellt, dass die Rapsmühle 6 elektrisch mit dem Gleichspannungszwischenkreis ausgangsseitig des Gleichrichters 20 ver- bunden ist. Natürlich kann diese elektrische Verbindung vom ersten Ener¬ gieerzeuger auch dadurch erfolgen, indem die Verbindung ausgangsseitig des Wechselrichters 3 oder ausgangsseitig des Generators 1 besteht, also die elektrische Verbindung zum Teil des ersten Energieerzeugers, in dem Wechselspannung geführt wird, besteht.
Ein besonderer Vorteil ist hierbei, dass die von dem ersten Energieerzeuger für die Rapsmühle zur Verfügung gestellte Energie erst gar nicht in das Netz gelangt und somit auch netzseitig nicht vergütet wird, da aber die Netzentgelte regelmäßig geringer sind als die Kosten, die man zum Kauf von Strom aus dem Netz beziehen muss, ist diese Lösung auch wirtschaft- lieh besonders vorteilhaft.
Wenn auch nicht dargestellt, so sei auch darauf hingewiesen, dass das erzeugte Rapsöl regelmäßig mehrfach gefiltert wird, um eine hohe Reinheit anzunehmen, und dass insbesondere auch die elektrische Energie für sol¬ che Filter und Reinigungsstufen direkt vom ersten Energieerzeugersystem abgezweigt werden kann. Schließlich sei auch darauf hingewiesen, dass insbesondere der Rapsöl¬ tank auch über eine Zapfstelle verfügen kann, damit der Betreiber des ge¬ samten Systems auch dieses Rapsöl selbst verwenden kann, z.B. in einem Traktor, Lkw oder auch auf sonstige Weise verkaufen/veräußern kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung kann auch dadurch bestehen, dass die Rapsmühle bzw. Rapspresse, also die Einrichtung zum Erzeugen des Öls, als mobile Einrichtung ausgebildet ist, z.B. als eine Fest¬ installation auf einem Fahrzeug, z.B. Lkw o.dgl. Das hat den Vorteil, dass dann eine solche Rapspresse bei Bedarf in das erfindungsgemäße regene- rative Energiesystem eingeschaltet werden kann, wenn Öl produziert wer¬ den soll und dann, wenn hinreichend Öl produziert wurde und dieses Öl im Tank liegt oder auch die Rapsvorräte, also die Vorräte, aus denen über¬ haupt nur Öl aus landwirtschaftlicher Erzeugung gewonnen werden kann, erschöpft sind, die mobile Rapspresse in einem anderen erfindungsgemä- ßen regenerativen Energiesystem eingebunden werden kann. Diese Lösung hat den Vorteil, dass nicht für jedes erfindungsgemäße regenerative Ener¬ giesystem auch fest eine Rapspresse vorgesehen werden muss, sondern eine mobile Rapspresse auch an verschiedenen regenerativen Energiesys¬ temen nacheinander eingebunden werden kann, was die Investition in eine solche Rapspresse erheblich lohnender erscheinen lässt. Eine solche mo¬ bile Rapspresse verfügt dann auch natürlich über alle elektrischen An¬ schlüsse, um auch elektrisch, wie vorbeschrieben, in das erfindungsgemä¬ ße regenerative Energiesystem eingebunden werden zu können.
Soweit eine mobile Rapspresse noch nicht bekannt ist, so ist auch der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung eine solche mobile Rapspresse als solches. Hierbei handelt es sich um eine Rapspresse, die entweder elektrisch betrieben werden kann und die zum Betrieb elektrische Energie aus dem ersten Energiesystem bezieht und/oder das Fahrzeug weist einen
Generator oder Antrieb auf, mit dem die Presse betrieben werden kann, so dass diese mobile Rapspresse überall einsetzbar ist, auch wenn der An- schluss zu einem ersten regenerativen Energiesystem nicht vorhanden ist. Der auf dem Fahrzeug befindliche Generator bzw. Antrieb kann wiederum mit einem Motor angetrieben werden, welcher seinerseits Diesel oder auch selbst Rapsöl verwendet.
Bevorzugt weist ein solches Fahrzeug mit einer Presse auch die Filterein- richtung auf zum Filtern des ausgepressten Rapsöls.
Erwähnt sei nochmals, dass Rapsöl in der vorliegenden Anmeldung nicht nur für das Rapsöl als solches allein steht, sondern auch jedwedes andere Öl präsentiert, welches sich aus landwirtschaftlicher Produktion erzeugen lässt, z.B. Sonnenblumenöl o.dgl.
Die mobile Rapspresse kann von einem Fahrzeuganhänger getragen wer¬ den. Auf diesem Fahrzeuganhänger ist dann nicht nur ein Teil der Presse, sondern sind auch bei Bedarf die weiteren Teile angebracht, um das aus- gepresste Rapsöl zu filtern oder weiter zu behandeln. Für die Energiever¬ sorgung der Rapspresse kann - wie vorbeschrieben - vorgesehen sein, dass über einen elektrischen Anschluss die Presse mit elektrischer Energie versorgt wird. Ergänzend sowie alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass ein Dieselgenerator bzw. Dieselantrieb auf dem Anhänger ange¬ bracht ist, der die für die Presse notwendige Energie bereitstellt, sei es als Strom oder sei es über einen direkten Antrieb von einem Dieselmotor auf die Presse angetrieben wird. Eine weitere Möglichkeit für den Antrieb der Presse kann auch darin bestehen, dass die Presse selbst über einen Zapf- wellenanschluss o.dgl. verfügt, welcher mit dem Antrieb eines Treckers, z.B. mit dessen Zapfwellenantrieb, verbindbar ist, so dass dann mittels eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs, also z.B. eines Treckers, die Presse angetrieben werden kann, um das Rapsöl auszupressen. Wenn die Raps¬ presse über einen solchen Anschluss für einen Zapfwellenantrieb eines Treckers ausgerüstet ist, ist es auch besonders vorteilhaft, wenn ein ent¬ sprechend langes Zapfwellengestänge ebenfalls auf dem Fahrzeug vorhan¬ den ist, damit der Trecker nur noch an die Presse heranfahren muss und über das Zapfwellengestänge dann mit der Presse selbst verbunden wer¬ den kann.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht also dann in einer mobilen Einrichtung zum Auspressen von Brennstoff, z.B. Öl, aus landwirtschaftlichen Gütern wie z.B. Raps oder Sonnenblumenkernen, wobei die Rapspresse auf einem fahrbaren Untersatz, z.B. einem Fahrzeug oder einem Fahrzeuganhänger gelagert und im Bedarfsfall befestigt ist, wobei für die Rapspresse ein Antrieb vorgesehen ist, welcher entweder zusammen mit der Rapspresse auf dem Fahrzeug angeordnet ist und/oder der Antrieb für die Rapspresse vom Fahrzeug getrennt vorgesehen ist und ein solcher externer Antrieb mit der Rapspresse über eine entsprechende Verbindung, z.B. eine Zapfwellenverbindung, verbindbar ist. Eine solche erfindungsgemäße mobile Rapspresse verfügt auch über die Anschlüsse zur Aufnahme bzw. Entgegennahme von gepresstem Gut und schließlich auch über eine erste Ausgabe für das ausgepresste Öle bzw. über eine weitere Ausgabe für den Pressabfall, z.B. Rapsschrot. Auch kann der An¬ hänger der Presse mit einem Tank ausgerüstet sein, um das ausgepresste Öl aufzunehmen. Es ist aber auch möglich, dass ein weiterer Anhänger vorhanden ist, dem das ausgepresste Öl in einem dort angebrachten Tank zugeführt wird. Es ist aber auch möglich, dass das ausgepresste Öl direkt in einen feststehenden Tank gepumpt wird, von diesem Tank aus kann es dann dem zweiten regenerativen Energiesystem zugeführt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Regeneratives Energiesystem, mit
- einem ersten Energieerzeuger, dessen Energieerzeugung vom Wetter und/oder Sonnenstand abhängig ist, wobei der erste Energieerzeuger einen Generator aufweist, mittels dem elektrische Energie erzeugt wird, welche in ein elektrisches Netz gespeist wird, an dem mehrere Verbraucher ange¬ schlossen sind, und
- einem zweiten Energieerzeuger, der einen Generator und einen damit ver¬ bundenen Verbrennungsmotor aufweist, wobei der zweite Energieerzeuger einen Tank mit Brennstoff aufweist, der dem Verbrennungsmotor bei Bedarf zuführbar ist, wobei eine Anlage zur Erzeugung des Brennstoffs aus nach¬ wachsenden Rohstoffen ausgebildet ist und die Brennstofferzeugungsanlage elektrische Energie zu ihrem Betrieb von dem ersten Energieerzeuger be¬ zieht, insbesondere dann, wenn der erste Energieerzeuger mehr elektrische Energie erzeugen kann als die am Netz angeschlossenen Verbraucher verbrauchen und/oder eine Energieanforderung aus dem Netz an das ers¬ te Energieerzeugersystem vorliegt, welche die Zuführung von Energie an den zweiten Energieerzeuger zulässt.
2. Regeneratives Energiesystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten Verbrennungsmotor Brennstoff zugeführt und elektrische Energie in das Netz eingespeist wird, wenn der erste Energieerzeuger weniger elektrische Energie erzeugt als im Netz verbraucht wird.
3. Regeneratives Energiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Energieerzeuger eine einzelne Wind¬ energieanlage oder ein Windpark und/oder eine Photovoltaik-Anlage ist.
4. Regeneratives Energiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage zur Erzeugung von Brennstoff aus nachwachsenden Rohstoffen eine Ölmühle (6) ist, welche aus dem Rohstoff den Brennstoff öl (8) und/oder Schrot gewinnt.
5. Regeneratives Energiesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das gewonnene öl (8) vor der Zuführung zum Verbrennungsmotor eine Reinigungsstufe durchläuft und/oder gegebenenfalls mit Methanol versetzt wird, um aus dem öl (8) ölmethylester (Biodiesel) zu gewin¬ nen, welcher in einem Tank (14) gelagert wird.
6. Regeneratives Energiesystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schrot (9) einer Biogasanlage zugeführt wird, welche das Schrot (9) verarbeitet und hieraus Biogas (13) gewinnt und das ge¬ wonnene Biogas (13) alleine oder ggf. zusammen mit dem öl (8) oder Biodiesel zusammen einem Verbrennungsmotor zugeführt wird, welcher ebenfalls einen hiermit verbundenen Generator antreiben kann.
7. Regeneratives Energiesystem nach einem der Ansprüche 4-6, wobei die nachwachsenden Rohstoffe Raps, Hanf, Sonnenblumen und/oder Leinsamen darstellen.
8. Regeneratives Energiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Energieerzeuger eine Nennleistung hat, welche im Bereich von 10 bis 40% der Nennleistung des ersten Energieer- zeugers liegt, bevorzugt im Bereich von 20 bis 35% der Nennleistung des ersten Energieerzeugers liegt.
9. Regeneratives Energiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nennleistung des ersten Energieerzeugers im Bereich von 50 bis 250 MW liegt, bevorzugt im Bereich von 80 bis 150MW liegt.
10. Regeneratives Energiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungseinrichtung (16) vorgesehen ist, welche die einzelnen Subsysteme des regenerativen Energiesystems steuert und auch überwacht, insbesondere auch den Verbrauch am elektrischen Netz über¬ wacht und abhängig von der Überwachung des Verbrauchs im Netz und der erzeugten Energie die einzelnen Subsysteme steuert, insbesondere in dem Sinne, dass möglichst viel der durch den ersten Erzeuger erzeugbaren Energie für das gesamte System genutzt werden kann.
11. Elektrisches Inselnetz mit einem regenerativen Energiesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche auf der Erzeugerseite.
12. Regeneratives Energiesystem, mit
- einem ersten Energieerzeuger, dessen Energieerzeugung vom Wetter und/oder Sonnenstand abhängig ist, wobei der erste Energieerzeuger einen Generator aufweist, mittels dem elektrische Energie erzeugt wird, welche in ein elektrisches Netz gespeist wird, an dem mehrere Verbrau¬ cher angeschlossen sind, und
- einem zweiten Energieerzeuger, der einen Generator und einen damit verbundenen Verbrennungsmotor aufweist, wobei der zweite Energieer- zeuger einen Tank mit Brennstoff aufweist, der dem Verbrennungsmotor bei Bedarf zuführbar ist, wobei eine Anlage zur Erzeugung des Brenn¬ stoffs aus nachwachsenden Rohstoffen ausgebildet ist und diese Brennstofferzeugungsanlage elektrisch direkt mit dem ersten Energieer¬ zeuger verbunden ist, wobei der Anschluss bevorzugt zu einem Gleich- spannungszwischenkreis des Energiesystems und/oder einem Teil des ersten Energieerzeugers, in dem ausgangsseitig Wechselspannung vor¬ liegt, gegeben ist, und dass insbesondere dann die Brennstofferzeu¬ gungsanlage elektrische Energie zu ihrem Betrieb von dem ersten Ener¬ gieerzeuger bezieht, wenn a) die aktuelle Leistung des ersten Energieerzeugers einen bestimm¬ ten Wert überschreitet, z.B. mehr als 60 - 80% der Nennleistung des ersten Energieerzeugers und/oder b) der erste Energieerzeuger mehr elektrische Energie erzeugen kann, als die am Netz angeschlossenen Verbraucher verbrauchen und/oder c) der Brennstoff im Tank des zweiten Energieerzeugers einen be- stimmten Füllstand unterscheidet, z.B. weniger als 20% des Soll¬ füllstandes und/oder d) der zweite Energieerzeuger über einen bestimmten Verbrauch an Brennstoff verfügt, z.B. X Liter pro Stunde.
13. Regeneratives Energiesystem nach Anspruch 12 mit einem oder mehreren Merkmalen der Ansprüche 2 bis 11.
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