EP4055678A1 - Certification of at least one facility-specific amount of energy of an energy system - Google Patents

Certification of at least one facility-specific amount of energy of an energy system

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EP4055678A1
EP4055678A1 EP21701914.0A EP21701914A EP4055678A1 EP 4055678 A1 EP4055678 A1 EP 4055678A1 EP 21701914 A EP21701914 A EP 21701914A EP 4055678 A1 EP4055678 A1 EP 4055678A1
Authority
EP
European Patent Office
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energy
test unit
measurement signal
energy system
specific amount
Prior art date
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Pending
Application number
EP21701914.0A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Oliver DÖLLE
Sebastian Schreck
Sebastian THIEM
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Pending legal-status Critical Current

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    • H02J3/008—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks involving trading of energy or energy transmission rights
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S50/00—Market activities related to the operation of systems integrating technologies related to power network operation or related to communication or information technologies
    • Y04S50/10—Energy trading, including energy flowing from end-user application to grid

Abstract

The invention relates to a method for the certification of a facility-specific amount of energy, wherein the facility-specific amount of energy is generated or consumed by at least one energy facility (21, 22, 23) of an energy system (2), with said method being characterised by the following steps: detecting (20) at least one cumulative temporal measurement signal (240) relative to the energy system (2) of at least one measurement variable assigned to the amount of energy; transmitting (100) the detected measurement signal (240) to an external test unit (4) relative to the energy system (2); disaggregating (40) the transmitted measurement signal (240) using the test unit (4), wherein the facility-specific amount of energy is determined by the disaggregation (40); creating a certificate (42) relating to the determined facility-specific amount of energy; and receiving the created certificate (42) via the energy system (2). The invention also relates to an energy system (2).

Description

Beschreibung description
Zertifizierung wenigstens einer anlagenspezifischen Energie- menge eines Energiesystems Certification of at least one plant-specific amount of energy in an energy system
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Energiesystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 11. The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and an energy system according to the preamble of claim 11.
Energiesysteme sind typischerweise über einen Netzanschluss punkt (englisch: Point of Common Coupling; abgekürzt PCC) mit einem Energienetz, beispielsweise einem Stromnetz, zum Ener -gieaustausch verbunden. Unterhalb des Netzanschlusspunktes umfasst das Energiesystem typischerweise mehrere energietech- nische Anlagen, insbesondere Energieerzeugungsanlagen (Erzeu- ger), Energieverbrauchsanlagen (Verbraucher) und/oder Ener- giespeicheranlagen (Energiespeicher). Beispielsweise wird durch die energietechnischen Anlagen elektrischer Strom er- zeugt oder verbraucht. Energy systems are typically connected to an energy network, for example an electricity network, for energy exchange via a network connection point (English: Point of Common Coupling; abbreviated PCC). Below the network connection point, the energy system typically comprises several energy-related systems, in particular energy generation systems (generators), energy consumption systems (consumers) and / or energy storage systems (energy storage systems). For example, electrical power is generated or consumed by the power engineering systems.
Ein Energiesystem verfügt typischerweise am Netzanschluss- punkt über eine Messstelle, die vom jeweiligen Energieversor- ger zur Bestimmung der aus dem Stromnetz bezogenen (ausge- speist) und/oder eingespeisten Energiemenge verwendet wird. Mit anderen Worten wird an der genannten Messstelle ein sum- miertes, das heißt kumuliertes Messsignal aller einspeisenden und ausspeisenden energietechnischen Anlagen erfasst. An energy system typically has a measuring point at the network connection point, which is used by the respective energy supplier to determine the amount of energy drawn (fed out) and / or fed in from the electricity network. In other words, a summed, that is to say cumulative, measurement signal of all feeding and discharging power engineering systems is recorded at the named measuring point.
Insbesondere im Hinblick auf lokale Energiemärkte ist es vor- teilhaft, die Herkunft einer erzeugten Energiemenge zu ermit- teln und zu verifizieren. Bei bekannten Energiesystemen ist dies aufgrund der einzelnen Messung des kumulierten Messsig- nals nicht möglich. Beispielsweise ist dadurch eine mittels einer Photovoltaikanlage erzeugte Energiemenge nicht bestimm- bar. Im Hinblick auf erneuerbar erzeugte Energien ist somit ein Identifizieren und Verifizieren der erzeugten Energiemen- ge besonders vorteilhaft. Eine mögliche Lösung des genannten Problems ist der Handel mit sogenannten Grünstromzertifikaten. Allerdings kann auch hierbei kein Nachweis zur exakten Herkunft der Energie ge- macht werden. Somit müsste zur Lösung des Problems für jede energietechnische Anlage des Energiesystems eine separate Messeinrichtung vorgesehen sein beziehungsweise installiert werden. Dies ist jedoch mit hohem Aufwand und Kosten verbun- den und somit nicht praktikabel. Particularly with regard to local energy markets, it is advantageous to determine and verify the origin of a generated amount of energy. In known energy systems, this is not possible due to the individual measurement of the cumulative measurement signal. For example, this means that an amount of energy generated by means of a photovoltaic system cannot be determined. With regard to renewable energies, identifying and verifying the amount of energy generated is therefore particularly advantageous. One possible solution to the problem mentioned is trading in so-called green electricity certificates. However, no proof of the exact origin of the energy can be made here either. Thus, in order to solve the problem, a separate measuring device would have to be provided or installed for each energy-related installation of the energy system. However, this is associated with great effort and costs and is therefore not practicable.
Ein weiterer Nachteil des Systems der Grünstromzertifizierung ist, dass dieses nicht für lokale Energiemärkte geeignet ist. Das ist deshalb der Fall, da die Abrechnung und Zuordnung in- nerhalb eines lokalen Energiemarktes einen deutlich kleineren Zeitbereich erfordert, beispielsweise 15-Minuten-Mittelwerte. Another disadvantage of the green electricity certification system is that it is not suitable for local energy markets. This is the case because billing and allocation within a local energy market requires a significantly smaller time range, for example 15-minute mean values.
Ein lokaler Energiemarkt ist insbesondere aus dem Dokument EP 3518369 Al bekannt. A local energy market is known in particular from the document EP 3518369 A1.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Zertifizierung einer Energiemenge bereitzustel- len, welches die obenstehend genannten Nachteile vermeidet. The present invention is based on the object of providing a method for certifying an amount of energy which avoids the disadvantages mentioned above.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 1 sowie durch ein Energiesystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 11 ge- löst. In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben. The object is achieved by a method with the features of independent patent claim 1 and by an energy system with the features of independent patent claim 11. Advantageous configurations and developments of the invention are specified in the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Zertifizierung wenigstens einer anlagenspezifischen Energiemenge, wobei die anlagenspe- zifische Energiemenge durch wenigstens eine energietechnische Anlage eines Energiesystems erzeugt oder verbraucht wurde, ist wenigstens durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:The method according to the invention for the certification of at least one installation-specific amount of energy, wherein the installation-specific amount of energy was generated or consumed by at least one energy-technical installation of an energy system, is characterized by at least the following steps:
- Erfassen wenigstens eines bezüglich des Energiesystems ku- mulierten zeitlichen Messsignals wenigstens einer der Ener- giemenge zugeordneten Messgröße; - Detecting at least one time measurement signal, cumulated with respect to the energy system, of at least one measurement variable assigned to the amount of energy;
- Übermitteln des erfassten Messsignals an eine bezüglich des Energiesystems externe Prüfeinheit; - Disaggregation des übermittelten Messsignals durch die Prü- feinheit, wobei durch die Disaggregation die anlagenspezifi- sche Energiemenge ermittelt wird; - Transmission of the acquired measurement signal to a test unit external to the energy system; - Disaggregation of the transmitted measurement signal by the test unit, the system-specific amount of energy being determined by the disaggregation;
- Erstellen eines Zertifikats über die ermittelte anlagenspe- zifische Energiemenge; und - Creation of a certificate for the determined plant-specific amount of energy; and
- Empfangen des erstellen Zertifikats durch das Energiesys- tem. - Receipt of the created certificate by the energy system.
Energiesysteme umfassen typischerweise mehrere Komponenten, insbesondere energietechnische Anlagen, beispielsweise Ener- gieerzeugungsanlagen beziehungsweise Energiewandlungsanlagen, Energieverbrauchsanlagen und/oder Energiespeicheranlagen. Das Energiesystem kann als multimodales Energiesystem ausgebildet sein. Insbesondere sind multimodale Energiesysteme dadurch gekennzeichnet, dass diese mehrere Energieformen erzeugen und/oder bereitstellen. Beispielsweise stellt ein multimoda- les Energiesystem für einen Energieverbraucher, beispielswei- se ein Gebäude, eine Industrieanlage oder private Anlagen, eine oder mehrere Energieformen bereit, wobei die Bereitstel- lung insbesondere durch eine Umwandlung verschiedener Ener- gieformen, durch einen Transport verschiedener Energieformen und/oder durch gespeicherte Energieformen erfolgt. Mit ande- ren Worten werden die verschiedenen Energieformen, beispiels- weise Wärme, Kälte oder elektrische Energie, mittels des mul- timodalen Energiesystems bezüglich ihrer Erzeugung, ihrer Be- reitstellung und/oder ihrer Speicherung gekoppelt. Das Ener- giesystem kann ein Gebäude, eine industrielle Anlage, ein Haushalt, ein Campus und/oder eine weitere abgrenzbare ener- gietechnische Einheit/Anlage sein. Weiterhin kann das Ener- giesystem mehrere Energiesubsysteme umfassen. Energy systems typically include several components, in particular energy-related systems, for example energy generation systems or energy conversion systems, energy consumption systems and / or energy storage systems. The energy system can be designed as a multimodal energy system. In particular, multimodal energy systems are characterized in that they generate and / or provide several forms of energy. For example, a multimodal energy system for an energy consumer, for example a building, an industrial plant or private plant, provides one or more forms of energy, the provision in particular by converting different forms of energy, by transporting different forms of energy and / or through stored forms of energy. In other words, the various forms of energy, for example heat, cold or electrical energy, are coupled by means of the multimodal energy system with regard to their generation, their provision and / or their storage. The energy system can be a building, an industrial plant, a household, a campus and / or another delimitable energy-technical unit / plant. Furthermore, the energy system can comprise several energy subsystems.
Als energietechnische Anlagen/Komponenten kann das Energie- system einen oder mehrere Stromgeneratoren, Kraftwärmekopp- lungsanlagen (KWK-Anlagen), insbesondere Blockheizkraftwerke, Gasboiler, Dieselgeneratoren, Wärmepumpen, Kompressionskälte- maschinen, Absorptionskältemaschinen, Pumpen, Fernwärmenetz- werke, Energietransferleitungen, insbesondere für Strom und/oder Wärme und/oder chemische Stoffe, beispielsweise Gas und/oder Wasserstoff, Windkrafträder oder Windkraftanlagen, Photovoltaikanlagen, Biomasseanlagen, Biogasanlagen, Müllver- brennungsanlagen, Industrieanlagen, konventionelle Kraftwerke und/oder dergleichen umfassen. As energy systems / components, the energy system can include one or more power generators, combined heat and power systems (CHP systems), in particular combined heat and power plants, gas boilers, diesel generators, heat pumps, compression chillers, absorption chillers, pumps, district heating networks, energy transfer lines, especially for electricity and / or heat and / or chemical substances, for example gas and / or hydrogen, wind turbines or wind power plants, photovoltaic plants, biomass plants, biogas plants, waste incineration plants, industrial plants, conventional power plants and / or the like.
Das Messsignal erstreckt sich typischerweise über einen Zeit- bereich. Mit anderen Worten ist das Messsignal eine Zeitreihe der Messwerte der Messgröße mit diskreten oder kontinuierli- chen Werten innerhalb des genannten Zeitbereiches. Das Mess- signal ist insbesondere eine Leistungskurve, beispielsweise eine Erzeugungskurve und/oder eine Verbrauchskurve. Das In- tegral der Leistungskurve über den festgelegten Zeitbereich (oder jeden Teilbereich des Zeitbereiches) bildet eine Ener- giemenge aus. In diesem Sinne sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Begriffe Leistung und Energie äquivalent und austauschbar. The measurement signal typically extends over a time range. In other words, the measurement signal is a time series of the measured values of the measured variable with discrete or continuous values within the stated time range. The measurement signal is in particular a power curve, for example a generation curve and / or a consumption curve. The integral of the power curve over the specified time range (or each sub-range of the time range) forms an amount of energy. In this sense, the terms power and energy are equivalent and interchangeable in the context of the present invention.
Die Messgröße ist der Energiemenge beziehungsweise der er- zeugten oder verbrauchten Energie zugeordnet, das heißt, dass die Messgröße mit der Energiemenge in Verbindung steht. Ins- besondere ist die Energiemenge eine elektrische Energiemenge, das heißt eine Strommenge. Als Messgröße sind hierbei bei- spielsweise die Spannung, der Strom, die Wirkleistung und/oder die Blindleistung einer oder mehrerer Phasen sowie Phasenwinkel vorteilhaft. Das Erfassen von Messsignalen von mehreren Messgrößen ist vorgesehen. The measured variable is assigned to the amount of energy or the energy generated or consumed, which means that the measured variable is related to the amount of energy. In particular, the amount of energy is an amount of electrical energy, that is to say an amount of electricity. For example, the voltage, the current, the active power and / or the reactive power of one or more phases and phase angle are advantageous as measured variables. The acquisition of measurement signals from several measured variables is provided.
Die Prüfeinheit ist zur Disaggregation und zur Erstellung des Zertifikats ausgebildet. Weiterhin ist die Prüfeinheit zum Empfangen des wenigstens einen Messsignals und zum Senden be- ziehungsweise Übermitteln des Zertifikats an das Energiesys- tem ausgebildet. Für mehrere Energiesysteme bildet die Prü- feinheit eine zentrale Prüfeinheit aus. Mit anderen Worten werden die erzeugten oder verbrauchten Energiemengen aller dieser Energiesysteme durch die Prüfeinheit disaggregiert und zertifiziert. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein kumuliertes Mess- signal an einer Messstelle erfasst. Beispielsweise wird die Spannung und die Wirkleistung einer Phase am Netzanschluss- punkt des Energienetzes innerhalb eines Zeitbereiches er- fasst. Die dadurch erzeugte Zeitreihe für jede der Messgrößen bildet dann jeweils ein Messsignal aus. Das Messsignal ist in diesem Sinne kumuliert, da dieses die Messgröße, beispiels- weise die Spannung und/oder die Wirkleistung einer Phase, von wenigstens mehreren, insbesondere allen energietechnischen Anlagen, erfasst, die im genannten Zeitbereich der Messung elektrische Energie (Strom) einspeisen oder ausspeisen. Dies entspricht bekannten Energiesystemen, die typischerweise le- diglich am Netzanschlusspunkt die Ausspeisung oder Einspei- sung erfassen. Aus dem kumulierten Messsignal ist somit nicht ohne weiteres erkennbar, welche der energietechnischen Anla- gen des Energiesystems zum kumulierten Messsignal beiträgt beziehungsweise beigetragen hat. The test unit is designed for disaggregation and for creating the certificate. Furthermore, the test unit is designed to receive the at least one measurement signal and to send or transmit the certificate to the energy system. The test unit forms a central test unit for several energy systems. In other words, the amounts of energy generated or consumed by all of these energy systems are disaggregated and certified by the test unit. According to the present invention, a cumulative measurement signal is recorded at a measurement point. For example, the voltage and the active power of a phase at the network connection point of the energy network are recorded within a time range. The time series thus generated for each of the measured variables then forms a measurement signal. The measurement signal is cumulated in this sense, since it detects the measured variable, for example the voltage and / or the active power of a phase, of at least several, in particular all, power engineering systems that feed or feed electrical energy (current) in the specified time range of measurement feed out. This corresponds to known energy systems, which typically only record the feed-out or feed-in at the grid connection point. From the cumulative measurement signal it is therefore not easy to identify which of the energy-related systems of the energy system is or has contributed to the cumulative measurement signal.
Um auf die einzelnen Einspeisungen und/oder Ausspeisungen der energietechnischen Anlagen des Energiesystems zu schließen, erfolgt eine Disaggregation des Messsignals. Diese erfolgt erfindungsgemäß nicht durch das Energiesystem, sondern durch die bezüglich des Energiesystems externe und zentrale Prü- feinheit. Hierzu wird das erfasste Messsignal durch das Ener- giesystem an die Prüfeinheit übermittelt. Mit anderen Worten sind das Energiesystem und die Prüfeinheit zum Datenaustausch miteinander verbunden. Der Datenaustausch kann über das In- ternet, beispielsweise mittels Rechner-zu-Rechner-Verbindung (englisch: Peer-to-Peer) und/oder mittels Blockkette (eng- lisch: Blockchain), bevorzugt verschlüsselt, erfolgen. In order to draw conclusions about the individual feeds and / or feeds of the energy-related systems of the energy system, the measurement signal is disaggregated. According to the invention, this is not done by the energy system, but by the external and central test unit with respect to the energy system. For this purpose, the recorded measurement signal is transmitted to the test unit by the energy system. In other words, the energy system and the test unit are connected to one another for data exchange. The data exchange can take place via the Internet, for example by means of a computer-to-computer connection (English: Peer-to-Peer) and / or by means of a block chain (English: Blockchain), preferably encrypted.
Die Prüfeinheit disaggregiert mittels eines Disaggregations- verfahren das übermittelte und empfangene Messsignal. Hierbei können bekannte Disaggregationsverfahren verwendet werden.The test unit disaggregates the transmitted and received measurement signal using a disaggregation process. Known disaggregation methods can be used here.
Die Methode der Disaggregation kann ebenfalls als Fingerprin- ting bezeichnet werden. Durch das Disaggregationsverfahren können die einzelnen Leistungskurven und somit die einzelnen Energiemengen der energietechnischen Anlagen des Energiesys- tems bestimmt und den einzelnen energietechnischen Anlagen zugeordnet werden. Für die Zuordnung können ebenfalls bekann- te Klassifizierungsverfahren, beispielsweise Non-Intrusive- Load-Monitoring, verwendet werden. Die jeweilige Leistungs- kurve charakterisiert hierbei die durch eine der energietech- nischen Anlagen innerhalb des Zeitbereiches erzeugte ((t) <The method of disaggregation can also be referred to as fingerprinting. Through the disaggregation process, the individual performance curves and thus the individual amounts of energy in the energy systems of the energy system can be tems are determined and assigned to the individual energy systems. Known classification methods, for example non-intrusive load monitoring, can also be used for the assignment. The respective power curve characterizes the ((t) <generated by one of the energy systems within the time range
0) oder verbrauchte Leistung (P(t) > 0). Somit ergibt sich die jeweilige analagespezifische Energiemenge durch das In- tegral (kontinuierlich oder diskret) der zugehörigen Leis- tungskurve. Die dadurch ermittelten analagespezifischen Ener- giemengen werden durch die Prüfeinheit der jeweiligen ener- gietechnischen Anlage des Energiesystems zugeordnet. Dadurch erfolgt durch die Prüfeinheit eine Klassifizierung. 0) or consumed power (P (t)> 0). Thus, the respective plant-specific amount of energy results from the integral (continuous or discrete) of the associated power curve. The system-specific energy quantities determined in this way are assigned to the respective energy-technical system of the energy system by the test unit. This results in a classification by the test unit.
Ist die anlagespezifische Energiemenge der wenigstens einen energietechnischen Anlage des Energiesystems durch die Prü- feinheit mittels der Disaggregation ermittelt worden, so er- folgt eine Zertifizierung der ermittelten Energiemenge bezie- hungsweise bei mehreren energietechnischen Anlagen der ermit- telten Energiemengen. Mit anderen Worten erstellt die Prü- feinheit ein Zertifikat für die ermittelte Energiemenge. Dadurch bescheinigt die Prüfeinheit, welche Energiemenge von welcher energietechnischen Anlage erzeugt oder verbraucht wurde. Eine Zertifizierung ist somit ein Verfahren, mit des- sen Hilfe die Einhaltung bestimmter Anforderungen nachgewie- sen wird. Die Prüfeinheit kann vom TÜV (Technischer Überwa- chungsverein) oder vergleichbaren unabhängigen Organisationen bereitgestellt und/oder betrieben werden. Beispielsweise wird die Erzeugung und somit typischerweise die Einspeisung einer Photovoltaikanlage innerhalb eines bestimmten Zeitbereiches dadurch ermittelt und zertifiziert. Die Prüfeinheit überprüft somit welche Energiemenge von welcher energietechnischen An- lage stammt. Die Prüfeinheit bildet somit, insbesondere bei Anwendung des Verfahrens für mehrere Energiesysteme oder meh- rere Energiesubsysteme eines Energiesystems, eine bezüglich der Energiesysteme beziehungsweise Energiesubsysteme zentrale Zertifizierungsstelle aus. Das ermittelte beziehungsweise die ermittelten Zertifikate werden anschließend an das Energiesystem durch die Prüfein- heit übermittelt. Mit anderen Worten empfängt das Energiesys- tem das Zertifikat beziehungsweise die Zertifikate. Dadurch kann das Energiesystem beispielsweise, insbesondere innerhalb eines lokalen Energiemarktes, eine zertifizierte, das heißt bescheinigte oder geprüfte erneuerbar erzeugte Energiemenge anbieten. Dies führt zu einer genaueren Bestimmung der erneu- erbar erzeugten Energiemenge ohne weiteren Aufwand, bei- spielsweise durch Installation zusätzlicher Messstellen. Dadurch kann der Ausbau von erneuerbaren Energien gefördert werden. If the system-specific amount of energy of the at least one energy-technical system of the energy system has been determined by the test unit by means of disaggregation, the determined amount of energy is certified or, in the case of several energy-technical systems, the determined amounts of energy. In other words, the test unit creates a certificate for the amount of energy determined. In this way, the test unit certifies which amount of energy was generated or consumed by which energy-technical system. Certification is therefore a procedure with the help of which compliance with certain requirements is proven. The test unit can be provided and / or operated by the TÜV (Technical Inspection Association) or comparable independent organizations. For example, the generation and thus typically the feed-in of a photovoltaic system is determined and certified within a certain time range. The test unit thus checks which amount of energy comes from which technical energy system. The test unit thus forms a central certification body with regard to the energy systems or energy subsystems, in particular when the method is used for several energy systems or several energy subsystems of an energy system. The determined certificate (s) are then transmitted to the energy system by the test unit. In other words, the energy system receives the certificate or certificates. As a result, the energy system can, for example, in particular within a local energy market, offer a certified, that is to say certified or tested, renewably generated amount of energy. This leads to a more precise determination of the amount of renewable energy generated without any further effort, for example by installing additional measuring points. This can promote the expansion of renewable energies.
Durch die vorliegende Erfindung wird somit ein aufwendiger und insbesondere kostenintensiver Betrieb von mehreren Mess- tellen vermieden. Insbesondere entsteht für bereits bestehen- de Energiesysteme kein neuer Investitionsaufwand. Weiterhin kann durch die vorliegende Erfindung eine Zertifizierung auf detaillierter zeitlicher Granularität erfolgen. Dadurch kön- nen zeitlich variable Preise realisiert werden, die erst eine zweckmäßige Einbindung in einen lokalen Energiemarkt ermögli- chen. Weiterhin ermöglicht dies eine intervallscharfe Abrech- nung und einen möglichst optimalen Betrieb des Energiesys- tems. The present invention thus avoids a complex and, in particular, cost-intensive operation of several measuring points. In particular, there is no new investment outlay for existing energy systems. Furthermore, the present invention enables certification to be carried out on a detailed temporal granularity. In this way, prices that vary over time can be realized, which only enable an appropriate integration into a local energy market. Furthermore, this enables billing with precise intervals and the best possible operation of the energy system.
Weiterhin ermöglicht die vorliegende Erfindung es einem Ener- giesystem, insbesondere mit mehreren Erzeugungsanlagen, einen erhöhten Erlös der erzeugten Energiemenge, insbesondere der erzeugten Strommenge, für die jeweilige Anlage zu erhalten. Das ist deshalb der Fall, da durch die Zertifizierung von er- neuerbaren Anlagen beziehungsweise Energieanlagen die zerti- fizierte Energiemenge zu besseren Konditionen angeboten wer- den kann, insbesondere innerhalb eines lokalen Energiemark- tes. Insgesamt werden dadurch erneuerbare Energien und deren Ausbau gefördert. Furthermore, the present invention enables an energy system, in particular with a plurality of generating plants, to obtain increased revenue from the amount of energy generated, in particular the amount of electricity generated, for the respective plant. This is the case because, through the certification of renewable systems or energy systems, the certified amount of energy can be offered at better conditions, especially within a local energy market. Overall, this promotes renewable energies and their expansion.
Das erfindungsgemäße Energiesystem umfasst wenigstens eine (eine oder mehrere) energietechnische Anlage, insbesondere eine oder mehrere Energieerzeugungsanlagen, wobei eine anla- genspezifische Energiemenge durch die wenigstens energietech- nische Anlage über einen Zeitbereich T erzeugbar oder verb- rauchbar ist. Das erfindungsgemäße Energiesystem ist dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Messeinrichtung mit einer Kommunikationsschnittstelle umfasst, wobei The energy system according to the invention comprises at least one (one or more) energy-technical installation, in particular one or more energy generation plants, wherein a plant-specific amount of energy can be generated or consumed by the at least energy-technical plant over a time range T. The energy system according to the invention is characterized in that it comprises a measuring device with a communication interface, wherein
- die Messeinrichtung zur Erfassung eines bezüglich des Ener- giesystems kumulierten zeitlichen Messsignals wenigstens ei- ner der Energiemenge zugeordneten Messgröße ausgebildet ist; und the measuring device is designed to detect a time measurement signal that is cumulative with respect to the energy system of at least one measured variable assigned to the amount of energy; and
- mittels der Kommunikationsschnittstelle der Messeinrichtung das erfasste Messsignal an eine bezüglich des Energiesystems externe Prüfeinheit übermittelbar ist; und - By means of the communication interface of the measuring device, the acquired measuring signal can be transmitted to a test unit external to the energy system; and
- durch das Energiesystem ein durch die Prüfeinheit erstell- tes Zertifikat bezüglich der anlagenspezifischen Energiemenge empfangbar ist, wobei die anlagenspezifische Energiemenge durch die Prüfeinheit mittels einer Disaggregation ermittelt wurde. the energy system can receive a certificate created by the test unit with regard to the installation-specific amount of energy, the installation-specific amount of energy being determined by the test unit by means of disaggregation.
Es ergeben sich zum erfindungsgemäßen Verfahren gleichartige und gleichwertige Vorteile und Ausgestaltungen. Similar and equivalent advantages and configurations result for the method according to the invention.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Energiesystem über einen Netzanschlusspunkt mit einem Ener- gienetz zum Energieaustausch verbunden ist, und es wird das kumulierte Messsignal an diesem Netzanschlusspunkt des Ener- giesystems erfasst. According to an advantageous embodiment of the invention, the energy system is connected to an energy network for exchanging energy via a network connection point, and the cumulative measurement signal is recorded at this network connection point of the energy system.
Dadurch wird vorteilhafterweise sichergestellt, dass im We- sentlichen alle energietechnischen Anlagen des Energiesys- tems, die eine bestimmte Energiemenge innerhalb eines Zeitbe- reiches in das Energienetz einspeisen oder ausspeisen, durch das Messsignal erfasst sind. Weiterhin weisen bestehende Energiesysteme typischerweise eine Messeinrichtung an ihrem Netzanschlusspunkt auf, sodass dadurch vorteilhafterweise keine zusätzlichen Messeinrichtungen beziehungsweise Mess- stellen installiert werden müssen. Weitere Messeinrichtungen beziehungsweise Messstellen zur Erfassung des Messsignals können alternativ oder ergänzend vorgesehen sein. This advantageously ensures that essentially all energy-related installations of the energy system that feed or feed a certain amount of energy into or out of the energy network within a time range are recorded by the measurement signal. Furthermore, existing energy systems typically have a measuring device at their network connection point, so that advantageously no additional measuring devices or measuring points need to be installed. Further measuring devices or measuring points for acquiring the measuring signal can alternatively or additionally be provided.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wer- den/wird als Messgröße eine Spannung, ein Strom, ein Phasen- winkel, eine Wirkleistung und/oder eine Blindleistung verwen- det. In an advantageous development of the invention, a voltage, a current, a phase angle, an active power and / or a reactive power are used as the measured variable.
Mit anderen Worten ist das Energienetz, an welchem das Ener- giesystem über den Netzanschlusspunkt angeschlossen ist, ein Strommetz. Durch die genannten Messgrößen wird vorteilhafter- weise die Disaggregation verbessert. Weitere Energienetze, chemische Netze (Gas und/oder Wasserstoff) und/oder Netze be- züglich thermischer Energie/Wärme, beispielsweise Nahwärme- netze und/oder Fernwärmenetze, können alternativ oder ergän- zend vorgesehen sein. Hierbei sind vorteilhafte Messgrößen eine Vorlauflauftemperatur, eine Rücklauftemperatur und/oder eine Durchflussmenge. In other words, the energy network to which the energy system is connected via the network connection point is an electricity network. The disaggregation is advantageously improved by the above-mentioned measured variables. Additional energy networks, chemical networks (gas and / or hydrogen) and / or networks relating to thermal energy / heat, for example local heating networks and / or district heating networks, can be provided as an alternative or in addition. Here, advantageous measured variables are a flow temperature, a return temperature and / or a flow rate.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Übermitteln des erfassten Messsignals und/oder das Emp- fangen des Zertifikats durch eine geeichte Messeinrichtung mit einer Kommunikationsschnittstelle, insbesondere durch ei- nen intelligenten Zähler. According to an advantageous embodiment of the invention, the transmission of the recorded measurement signal and / or the receipt of the certificate takes place by a calibrated measuring device with a communication interface, in particular by an intelligent counter.
Vorteilhafterweise weisen intelligente Zähler (englisch: Smart-Meter) bereits eine Kommunikationsschnittstelle (eng- lisch: Smart-Meter-Gateway) auf, die zur Kommunikation, das heißt zum Datenaustausch mit der Prüfeinheit, verwendet wer- den kann. Weiterhin erfassen intelligente Stromzähler das Messsignal, beispielsweise der Spannung, des Stromes, der Wirkleistung und/oder Blindleistung, digital. Dadurch kann somit vorteilhafterweise zusätzlicher Investitionsaufwand vermieden werden. Advantageously, intelligent meters (English: smart meters) already have a communication interface (English: smart meter gateway) which can be used for communication, that is to say for data exchange with the test unit. Furthermore, intelligent electricity meters record the measurement signal, for example the voltage, the current, the active power and / or reactive power, digitally. As a result, additional investment costs can advantageously be avoided.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird zu- sätzlich die Struktur des Energiesystems bezüglich seiner energietechnischen Anlagen an die Prüfeinheit übermittelt, und es wird die übermittelte Struktur bei der Disaggregation berücksichtigt . In an advantageous further development of the invention, the structure of the energy system with regard to its energy-related systems is also transmitted to the test unit, and the transferred structure is taken into account in the disaggregation.
Dadurch wird vorteilhafterweise die Disaggregation weiter verbessert. Als Struktur des Energiesystems wird beispiels- weise Art und Anzahl seiner energietechnischen Anlagen be- zeichnet. Beispielsweise übermittelt das Energiesystem, dass es ein Blockheizkraftwerk, eine Photovoltaikanlage und einen oder mehrere Energieverbraucher umfasst. Weiterhin kann das Energiesystem besonders bevorzugt eine Topologie seines in- ternen Energienetzes, insbesondere Stromnetzes, übermitteln. Weitere Daten und/oder Metadaten bezüglich des Energiesystems und/oder seiner energietechnischen Anlagen können zur Über- mittelung an die Prüfeinheit und zur Disaggregation vorgese- hen sein. Mit anderen Worten können die genannten Daten be- vorzugt bei der Disaggregation berücksichtigt werden. This advantageously further improves disaggregation. The structure of the energy system is, for example, the type and number of its technical energy systems. For example, the energy system communicates that it includes a block-type thermal power station, a photovoltaic system and one or more energy consumers. Furthermore, the energy system can particularly preferably transmit a topology of its internal energy network, in particular a power network. Further data and / or metadata relating to the energy system and / or its energy-related systems can be provided for transmission to the test unit and for disaggregation. In other words, the data mentioned can preferably be taken into account in the disaggregation.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden zusätzlich geographische Koordinaten des Energiesystems, Wet- terdaten und/oder historische Messsignale als Daten an die Prüfeinheit übermittelt, und es erfolgt eine Plausibilitäts- prüfung der ermittelten analagenspezifischen Energiemenge ba- sierend auf den zusätzlich übermittelten Daten. According to an advantageous embodiment of the invention, geographic coordinates of the energy system, weather data and / or historical measurement signals are also transmitted as data to the test unit, and a plausibility check of the system-specific amount of energy determined is carried out based on the additionally transmitted data.
Mittels der Plausibilitätsprüfung kann vorteilhafterweise ge- prüft werden, ob die durch die Disaggregation ermittele anla- genspezifische Energiemenge im Hinblick auf die vorliegenden und übermittelten Daten schlüssig erscheint. Dadurch wird ein Missbrauch, beispielsweise durch ein Emulieren bestimmter Er- zeugungsleistungen mittels einer Batterie und einem Wechsel- richter, vermieden. Beispielsweise werden örtlich vergleich- bare Energiesysteme miteinander verglichen. Dadurch kann ein Abgleich zwischen verschiedenen Energiesystemen, beispiels- weise im Hinblick auf die mittels Photovoltaik erzeugte Ener- giemenge/Leistung erfolgen. Das ist deshalb der Fall, da durch die regional spezifische Solarstrahlung (und/oder Son- nenstunden) ein Rückschluss über die Schlüssigkeit des jewei- ligen Messsignals ermittelt werden kann. Die zu zertifizierenden Messsignale können mit historischen Messwerten vergleichbarer Anlagen im selben regionalen Umfeld verglichen werden. Dadurch wird die Genauigkeit der Plausibi- litätsprüfung verbessert. Weiterhin können Daten von Anlagen, die in weiteren lokalen Energiemärkten eingebunden sind, aber ebenfalls von der Prüfeinheit als zentrale Zertifizierungs- stelle zertifiziert werden, bei der Plausibilitätsprüfung be- rücksichtigt beziehungsweise für die Plausibilitätsprüfung verwendet werden. The plausibility check can advantageously be used to check whether the system-specific amount of energy determined by the disaggregation appears conclusive with regard to the available and transmitted data. This avoids misuse, for example by emulating certain generation capacities by means of a battery and an inverter. For example, locally comparable energy systems are compared with one another. As a result, a comparison can be made between different energy systems, for example with regard to the amount of energy / power generated by means of photovoltaics. This is the case because the regionally specific solar radiation (and / or hours of sunshine) can be used to determine the conclusiveness of the respective measurement signal. The measurement signals to be certified can be compared with historical measurement values from comparable systems in the same regional environment. This improves the accuracy of the plausibility check. Furthermore, data from systems that are integrated in other local energy markets but are also certified by the test unit as the central certification body can be taken into account in the plausibility check or used for the plausibility check.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich das Messsignal über einen Zeitbereich von höchstens 20 Minuten, insbesondere von höchstens 15 Minuten. In an advantageous development of the invention, the measurement signal extends over a time range of at most 20 minutes, in particular of at most 15 minutes.
Dadurch wird vorteilhafterweise eine ausreichend hohe zeitli- che Auflösung sichergestellt. Insbesondere für die Einbindung des Energiesystems in einen lokalen Energiemarkt ist dies von Vorteil. Mit anderen Worten wird beziehungsweise werden die erzeugten oder verbrauchten Energiemengen des Energiesystems bevorzugt in höchstens 20 Minuten oder höchstens 15 Minuten langen Zeitbereichen zertifiziert. This advantageously ensures a sufficiently high temporal resolution. This is particularly advantageous for integrating the energy system into a local energy market. In other words, the amounts of energy generated or consumed by the energy system are preferably certified in time ranges of at most 20 minutes or at most 15 minutes.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird durch die Disaggregation wenigstens eine Leistungskurve der energietechnischen Anlage ermittelt, und es wird die Leis- tungskurve durch das Energiesystem empfangen. According to an advantageous embodiment of the invention, the disaggregation determines at least one power curve of the power plant, and the power curve is received by the energy system.
Typischerweise ist das kumulierte Messsignal eine Leistungs- kurve P(t) . Zu diesem kumulierten Messsignal tragen N ener- gietechnische Anlagen mit ihrer jeweiligen Leistungskurve Pn(t) bei. Die einzelnen anlagenspezifischen Leistungskurven Pn(t) sind nicht bekannt. Lediglich das kumulierte Messsignal das heißt die Summe aller Leistungen (vorzei- chenbehaftet) wird erfasst und an die Prüfeinheit übermit- telt. Mittels der Disaggregation werden beziehungsweise sol- len die einzelnen Leistungskurven aus dem genannten Summen- signal, das heißt aus dem kumulierten Messsignal ermittelt und den jeweiligen Anlagen zugeordnet werden. Die anlagenspe- zifische Energiemenge im Zeitbereich T ergibt sich aus dem Integral der ermittelten anlagenspezifischen Leistungskurve, das heißt es ist The cumulative measurement signal is typically a power curve P (t). N energy systems contribute to this cumulative measurement signal with their respective power curve P n (t). The individual system-specific performance curves P n (t) are not known. Only the cumulative measurement signal, i.e. the sum of all powers (pre- touched) is recorded and transmitted to the test unit. By means of the disaggregation, the individual performance curves are or should be determined from the aforementioned sum signal, that is to say from the cumulative measurement signal and assigned to the respective systems. The system-specific amount of energy in the time range T results from the integral of the system-specific power curve determined, that is to say it is
Mit anderen Worten setzt sich die gemessene Leistung bei- spielsweise am Netzanschlusspunkt Ppcc( aus N zu klassifi zierenden energietechnischen Anlagen zusammen, die jeweilig mit einer Leistung Pn(t) für einen Zeitpunkt teT in das Stromnetz einspeisen (Pn(t)< 0) oder ausspeisen (Pn(t)> 0). Zu- sätzlich umfasst das erfasste Messsignal ein Rauschen <5(t), das typischerweise für alle energietechnischen Anlagen gleich, das heißt unabhängig vom Index n, ist. Somit ist Ein Ergebnis der Disaggregation ist die Zuordnung der einzelnen Bestandteile des Messsignals zu einer Menge an verfügbaren energietechnischen Anlagen (A) (englisch: Assets), beispielsweise Photovoltaikanklage, Blockheizkraftwerk und/oder weitere. Mit anderen Worten er- folgt durch die Disaggregation die Zuordnung Pn(t) ->A bezie- hungsweise En ->A für alle t T, wobei T den Zeitbereich be- zeichnet, über welchem sich das Messsignal Ppcc( erstreckt. Die Disaggregation kann mittels eines neuronalen Netzes er- folgen. Hierbei wird Ppcc( neben den weiteren obenstehend genannten Daten, beispielsweise einer Spannung und/oder einem Phasenwinkel, als Eingabe und somit als Training für das neu- ronale Netz, das für die genannte Klassifizierung (Ausgabe) trainiert wird, verwendet. Bei einem solchen Verfahren ist insbesondere die Menge und Qualität der Eingabedaten bezie- hungsweise Trainingsdaten relevant. In other words, the measured power is made up, for example, at the grid connection point Ppcc ( from N power engineering systems to be classified, which feed into the power grid with a power P n (t) for a point in time teT (P n (t) <0 ) or feed out (P n (t)> 0). In addition, the recorded measurement signal includes a noise <5 (t), which is typically the same for all energy systems, that is, independent of the index n Is disaggregation the assignment of the individual components of the measurement signal to a set of available energy-technical systems (A) (English: assets), for example photovoltaic charges, block-type thermal power station and / or others. In other words, the disaggregation results in the assignment P n (t) -> A or E n -> A for all t T, where T denotes the time range over which the measurement signal Ppcc (extends Disaggregation can take place by means of a neural network, where Ppcc (in addition to the other data mentioned above, for example a voltage and / or a phase angle, is used as an input and thus as training for the neural network that is used for the mentioned classification (output With such a method, the quantity and quality of the input data or training data is particularly relevant.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Energiesystem in einen lokalen Energiemarkt eingebunden, und es wird das durch das Energiesystem empfangene Zertifikat an den lokalen Energiemarkt übermittelt. In an advantageous embodiment of the invention, the energy system is integrated into a local energy market, and the certificate received by the energy system is transmitted to the local energy market.
Mit anderen Worten ist das Energiesystem bevorzugt in einen lokalen Energiemarkt zum Austausch von Energie und/oder Daten eingebunden . Vorteilhafterweise ermöglicht erst die Zertifizierung, insbe- sondere mit einer entsprechenden kleinen zeitlichen Auflösung (15-Minuten-Periode, das heißt T = 15Minuten), eine vorteil- hafte Teilnahme des Energiesystems an einem lokalen Energie- markt. In other words, the energy system is preferably integrated into a local energy market for exchanging energy and / or data. Advantageously, only the certification, in particular with a correspondingly small temporal resolution (15-minute period, that is to say T = 15 minutes), enables the energy system to participate advantageously in a local energy market.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden historische Messsignale und/oder Metadaten des Energiesystems durch den lokalen Energiemarkt an die Prüfeinheit übermit- telt. According to an advantageous embodiment of the invention, historical measurement signals and / or metadata of the energy system are transmitted to the test unit by the local energy market.
Durch die Verwendung dieser übermittelten historischen Mess- signale und/oder Metadaten bei der Disaggregation kann vor- teilhafterweise die Disaggregation verbessert werden. Mit an- deren Worten können die einzelnen Leistungskurven der ener- gietechnischen Anlagen beziehungsweise ihre innerhalb eines Zeitbereiches erzeugte oder verbrauchte Energie verbessert durch die Disaggregation aus dem übermittelten kumulierten Messsignalen ermittelt werden. Die historischen Messdaten können sich über einen längeren Zeitbereich als 20 Minuten oder 15 Minuten erstrecken. By using these transmitted historical measurement signals and / or metadata during disaggregation, the disaggregation can advantageously be improved. In other words, the individual performance curves of the energy technology systems or their energy generated or consumed within a time range can be determined in an improved manner by the disaggregation from the transmitted cumulative measurement signals. The historical measurement data can extend over a period of time longer than 20 minutes or 15 minutes.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er- geben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbei- spielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen schemati- siert: Further advantages, features and details of the invention emerge from the exemplary embodiments described below and with reference to the drawings. The following are shown schematically:
Figur 1 ein Schaubild eines Verfahrens gemäß einer Ausge- staltung der Erfindung; und FIG. 1 shows a diagram of a method according to an embodiment of the invention; and
Figur 2 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfah- rens; FIG. 2 shows a flow chart of the method according to the invention;
Gleichartige, gleichwertige oder gleichwirkende Elemente kön- nen in einer der Figuren oder in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figur 1 zeigt ein Schaubild eines Verfahrens gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Identical, equivalent or identically acting elements can be provided with the same reference symbols in one of the figures or in the figures. FIG. 1 shows a diagram of a method according to an embodiment of the present invention.
Ein Energiesystem 2 umfasst mehrere energietechnische Anlagen 21, 22, 23, namentlich ein Blockheizkraftwerk 21, eine Photo- voltaikanlage 22 sowie einen oder mehrere Energieverbraucher 23. Das Energiesystem 2 weist ein bezüglich des Energiesys- tems 2 internes Stromnetz auf, das über einen Netzanschluss- punkt 3 mit einem bezüglich des Energiesystems 2 externen, beispielsweise öffentlichen, Stromnetz 1 verbunden ist. Dadurch kann das Energiesystem 2 elektrische Energie, das heißt Strom, in das Stromnetz 1 einspeisen oder ausspeisen. Typischerweise speist oder bezieht das Energiesystem 2 zu ei- nem Zeitpunkt eine bestimmte Leistung. Das Intergral der über einen Zeitbereich eingespeisten beziehungsweise bezogenen Leistung ergibt eine in diesem Zeitbereich vom Energiesystem 2 eingespeiste oder ausgespeiste Energiemenge. Jede der Anla- gen 21, 22, 23 weist eine anlagenspezifische Leistung und ei- ne anlagenspezifische Energiemenge auf. An energy system 2 comprises several energy systems 21, 22, 23, namely a block-type thermal power station 21, a photovoltaic system 22 and one or more energy consumers 23. The energy system 2 has an internal power network with respect to the energy system 2, which Point 3 is connected to an external, for example public, power grid 1 with respect to the energy system 2. As a result, the energy system 2 can feed electrical energy, that is to say electricity, into the power grid 1 or feed it out. The energy system 2 typically feeds or draws a specific power at a point in time. The integral of the power fed in or drawn over a time range results in an amount of energy fed in or fed out by the energy system 2 in this time range. Each of the systems 21, 22, 23 has a system-specific power and a system-specific amount of energy.
Typischerweise werden die anlagenspezifischen Leistungen be- ziehungsweise anlagenspezifischen Energiemengen nicht ermit- telt, da dafür erforderliche Messstellen beziehungsweise Mes- seinrichtungen nicht vorgesehen beziehungsweise nicht instal- liert sind. Vorliegend weist das Energiesystem 2 lediglich eine Messeinrichtung 24 zur Erfassung eines Messsignals 240 (P(t), Abszisse: Zeit t, Ordinate: Leistung P) bezüglich der eingespeisten oder verbrauchten Leistung/Energiemenge am Netzanschlusspunkt 3 auf. Mit anderen Worten umfasst das Energiesystem 2 bezüglich seiner Stromeinspeisung und/oder Stromausspeisung aus dem Stromnetz 1 nur eine Messstelle. Das durch die Messeinrichtung 24 erfasste Messsignal 240 einer Messgröße, beispielsweise der Spannung, des Stromes, der Wirkleistung und/oder der Blindleistung, ist somit ein Sum- mensignal, das heißt ein kumuliertes Messsignal 240. Typically, the system-specific outputs or system-specific amounts of energy are not determined, since the measuring points or measuring devices required for this are not provided or not installed. In the present case, the energy system 2 only has a measuring device 24 for detecting a measuring signal 240 (P (t), abscissa: time t, ordinate: power P) with regard to the power fed in or consumed / amount of energy at the network connection point 3. In other words, the energy system 2 comprises only one measuring point with regard to its power supply and / or power supply from the power grid 1. The measurement signal 240 of a measurement variable detected by the measurement device 24, for example the voltage, the current, the active power and / or the reactive power, is thus a sum signal, that is to say a cumulative measurement signal 240.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das kumulierte Messsig- nal 240 für einen festgelegten Zeitbereich erfasst. Die Er- fassung des kumulierten Messsignals ist mit dem Bezugszeichen 20 gekennzeichnet. Vorliegend ist das kumulierte Messsignal 240 eine Wirkleistungskurve. Die Leistung nimmt positive Wer- te für einen Bezug des Energiesystems 2 und negative Werte für ein Einspeisen des Energiesystems 2 in das Stromnetz 1 an. According to the present invention, the cumulative measurement signal 240 is recorded for a defined time range. Which he- The version of the cumulative measurement signal is identified by the reference symbol 20. In the present case, the cumulative measurement signal 240 is an active power curve. The power assumes positive values for a reference to the energy system 2 and negative values for the energy system 2 to be fed into the power grid 1.
Das erfasste kumulierte Messsignal 240 wird an eine bezüglich des Energiesystems 2 externe Prüfeinheit 4 übermittelt. Die- ses Übermitteln erfolgt durch das Energiesystem 2, beispiels- weise durch eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere durch ein Smart-Meter und/oder ein Energiemanagementsystem des Energiesystems 2. Ergänzend können weitere Daten, bei- spielsweise die Struktur des Energiesystems 2 und/oder seine Anlagentypen und/oder Metadaten über das Energiesystem 2 und/oder bezüglich seiner energietechnischen Anlagen 21, 22, 23 an die Prüfeinheit 4 übermittelt beziehungsweise übertra- gen werden. Das Übermitteln des erfassten Messsignals 240 und gegebenenfalls der weiteren Daten/Metadaten an die Prüfein- heit 4 ist durch den Pfeil 100 gekennzeichnet. Die Datenüber- tragung beziehungsweise Datenübertragungen erfolgen bevorzugt verschlüsselt. The acquired cumulative measurement signal 240 is transmitted to a test unit 4 that is external to the energy system 2. This transmission takes place through the energy system 2, for example through a communication interface, in particular through a smart meter and / or an energy management system of the energy system 2. Additional data can be added, for example the structure of the energy system 2 and / or its system types and / or metadata about the energy system 2 and / or with regard to its energy systems 21, 22, 23 are transmitted or transmitted to the test unit 4. The transmission of the recorded measurement signal 240 and, if applicable, the further data / metadata to the test unit 4 is indicated by the arrow 100. The data transmission or data transmissions are preferably encrypted.
Mittels der Prüfeinheit 4 erfolgt eine Disaggregation 40 des kumulierten Messsignals 240, das heißt, dass die einzelnen analagenspezifischen Beiträge zum kumulierten Messsignal 240 ermittelt werden. Die Beiträge können die jeweilige anlagen- spezifische Leistung und/oder die jeweiligen analagenspezifi- schen Energiemengen sein. Für die Disaggregation 40 können bekannte Verfahren verwendet werden. Ergebnisse der Disaggre- gation 40 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel die ein- zelnen anlagenspezifischen Leistungskurven 41. Für die drei Anlagen 21, 22, 23 werden somit drei Leistungskurven 41 (Er- zeugungskurven oder Verbrauchskurven) ermittelt, deren Summe das kumulierte Messsignal 240 ergibt. Aus den ermittelten an- lagenspezifischen Leistungskurven 41 kann die anlagenspezifi- sche Energiemenge innerhalb des festgelegten Zeitbereiches ermittelt werden. Hierzu werden die Leistungskurven 41 und somit die anlagenspezifischen Energiemengen den jeweiligen Anlagen 21, 22, 23 zugeordnet. A disaggregation 40 of the cumulated measurement signal 240 takes place by means of the test unit 4, that is to say that the individual system-specific contributions to the cumulated measurement signal 240 are determined. The contributions can be the respective plant-specific power and / or the respective plant-specific energy quantities. Known methods can be used for the disaggregation 40. In the present exemplary embodiment, the results of the disaggregation 40 are the individual system-specific power curves 41. For the three systems 21, 22, 23, three power curves 41 (generation curves or consumption curves) are determined, the sum of which results in the cumulative measurement signal 240. The system-specific amount of energy can be determined within the defined time range from the system-specific power curves 41 that are determined. For this purpose, the performance curves 41 and thus the system-specific amounts of energy are assigned to the respective systems 21, 22, 23.
Die durch die Prüfeinheit 4 ermittelten anlagenspezifischen Energiemengen werden durch die Prüfeinheit 4 zertifiziert, das heißt die Prüfeinheit bestätigt unabhängig vom Energie- system 2 die Richtigkeit der ermittelten analagenspezifischen Energiemenge. Dadurch wird die Erzeugung oder der Verbrauch der jeweiligen Anlage im festgelegten Zeitbereich zertifi- ziert. Das Erstellen der Zertifizierung beziehungsweise die Zertifizierung ist mit dem Bezugszeichen 42 gekennzeichnet. The system-specific amounts of energy determined by the test unit 4 are certified by the test unit 4, that is to say the test unit confirms the correctness of the determined system-specific amount of energy independently of the energy system 2. This certifies the generation or consumption of the respective system in the specified time range. The creation of the certification or the certification is identified with the reference symbol 42.
Typischerweise wird das beschriebene Verfahren für mehrere Energiesysteme beziehungsweise Energiesubsysteme durchge- führt. Mit anderen Worten übermitteln mehrere Energiesysteme ihr Messsignal an dieselbe Prüfeinheit 4, die die Messsignale disaggregiert und die jeweiligen anlagenspezifischen Energie- mengen zertifiziert. Bezüglich dieser Energiesysteme ist die Prüfeinheit 4 eine zentrale, insbesondere unabhängige Prü- fungsstelle oder Zertifizierungsstelle. Beispielsweise wird die Prüfeinheit 4 vom TÜV bereitgestellt und/oder betrieben. The method described is typically carried out for several energy systems or energy subsystems. In other words, several energy systems transmit their measurement signal to the same test unit 4, which disaggregates the measurement signals and certifies the respective system-specific amounts of energy. With regard to these energy systems, the test unit 4 is a central, in particular independent test center or certification body. For example, the test unit 4 is provided and / or operated by the TÜV.
Die ermittelten anlagenspezifischen Leistungskurven 41 und/oder die ermittelten anlagenspezifischen Energiemengen und/oder die Zertifizierung 42 wird an das Energiesystem 2 übermittelt und durch das Energiesystem 2 empfangen. Typi- scherweise ist das Übermitteln der Zertifizierung der anla- genspezifischen Energiemengen ausreichend. Das Übermitteln der Zertifizierung 42 ist mit dem Pfeil 101 gekennzeichnet. Mit anderen Worten wird somit an das Energiesystem 2 ein Zer- tifikat über die jeweilig erzeugte Energiemenge der zu klas- sifizierenden Anlagen 21, 22, 23 übertragen. The system-specific power curves 41 determined and / or the system-specific energy quantities determined and / or the certification 42 is transmitted to the energy system 2 and received by the energy system 2. The transmission of the certification of the plant-specific energy quantities is typically sufficient. The transmission of the certification 42 is indicated by the arrow 101. In other words, a certificate relating to the respective amount of energy generated by the systems 21, 22, 23 to be classified is transmitted to the energy system 2.
Die Figur 2 zeigt ein Verlaufsdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens . FIG. 2 shows a course diagram of the method according to the invention.
In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird wenigstens ein bezüglich des Energiesystems kumuliertes zeitliches Messsig- nal wenigstens einer der (erzeugten oder verbrauchten) Ener- giemenge zugeordneten Messgröße erfasst. In a first step S1 of the method, at least one time measurement signal that is cumulated with respect to the energy system is nal recorded at least one of the (generated or consumed) amount of energy assigned measured variable.
Typischerweise ist die Energiemenge eine elektrische Energie- menge. Als zugeordnete Messgrößen sind somit die Spannung, der Strom, die Wirkleistung und/oder die Blindleistung einer oder mehrerer Phasen sowie Phasenwinkel vorteilhaft. Typically the amount of energy is an amount of electrical energy. The voltage, the current, the active power and / or the reactive power of one or more phases as well as the phase angle are therefore advantageous as assigned measured variables.
In einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens wird das erfasste kumulierte Messsignal an eine bezüglich des Energiesystems externe Prüfeinheit übermittelt. In a second step S2 of the method, the acquired cumulative measurement signal is transmitted to a test unit that is external to the energy system.
Das Übermitteln kann durch eine Messeinrichtung mit einer Kommunikationsschnittstelle, insbesondere durch ein Smart- Meter erfolgen. Die Datenübertragung ist bevorzugt verschlüs- selt. Besonders bevorzugt wird wenigstens alle 15 Minuten (o- der öfters) ein Messsignal erfasst und an die Prüfeinheit übermittelt . The transmission can take place by a measuring device with a communication interface, in particular by a smart meter. The data transmission is preferably encrypted. Particularly preferably, a measurement signal is recorded at least every 15 minutes (or more often) and transmitted to the test unit.
In einem dritten Schritt S3 des Verfahrens erfolgt eine Dis- aggregation des übermittelten Messsignals durch die Prüfein- heit, wobei durch die Disaggregation die analagenspezifische Energiemenge ermittelt wird. In a third step S3 of the method, the test unit disaggregates the transmitted measurement signal, with the disaggregation determining the system-specific amount of energy.
Die Ermittlung der anlagenspezifischen Energiemenge kann be- vorzugt über eine Ermittlung der anlagenspezifischen Leis- tungskurven erfolgen. Mit anderen Worten werden alternativ oder ergänzend durch die Disaggregation die analagenspezifi- schen Leistungskurven ermittelt. Das zeitliche Integral, bei- spielsweise die diskrete Summe, der anlagenspezifischen Leis- tungskurven ergibt die jeweilige anlagenspezifische Energie- menge. The system-specific amount of energy can preferably be determined by determining the system-specific power curves. In other words, alternatively or in addition, the system-specific performance curves are determined by the disaggregation. The time integral, for example the discrete sum, of the system-specific power curves results in the respective system-specific amount of energy.
In einem vierten Schritt S4 des Verfahrens wird durch die Prüfeinheit ein Zertifikat über die ermittelte anlagenspezi- fische Energiemenge erstellt. Dadurch bestätigt die Prüfeinheit, dass die zur ermittelten analagenspezifischen Energiemenge zugehörige energietechni- sche Anlage des Energiesystems innerhalb des festgelegten Zeitbereiches die ermittelte anlagenspezifische Energiemenge erzeugt oder verbraucht hat. In a fourth step S4 of the method, the test unit creates a certificate for the system-specific amount of energy that has been determined. As a result, the test unit confirms that the energy-technical installation of the energy system belonging to the determined installation-specific amount of energy has generated or consumed the determined installation-specific amount of energy within the specified time range.
In einem fünften Schritt S5 des Verfahrens wird das durch die Prüfeinheit erstellte Zertifikat durch das Energiesystem emp- fangen. In a fifth step S5 of the method, the certificate created by the test unit is received by the energy system.
Mit anderen Worten übermittelt die Prüfeinheit das Zertifikat oder bei mehreren anlagenspezifischen Energiemengen die Zer- tifikate an das Energiesystem. Das Zertifikat ist somit durch das Energiesystem verwendbar, beispielsweise innerhalb eines lokalen Energiemarktes. Die Prüfeinheit kann weiterhin bevor- zugt Bestandteil eines lokalen Energiemarktes sein. Mit ande- ren Worten umfasst ein lokaler Energiemarkt die bezüglich seiner Teilnehmer zentrale Prüfeinheit. In other words, the test unit transmits the certificate or, in the case of several installation-specific amounts of energy, the certificates to the energy system. The certificate can thus be used by the energy system, for example within a local energy market. The test unit can also preferably be part of a local energy market. In other words, a local energy market includes the central test unit with regard to its subscribers.
Das beschriebene Verfahren kann periodisch, beispielsweise für einen Zeitbereich von 15 Minuten wiederholend, durchge- führt werden. Mit anderen Worten übermittelt das Energiesys- tem alle 15 Minuten ein Messsignal, das sich über die vergan- genen 15 Minuten erstreckt (T = 15Minuten), an die Prüfein- heit, die das Messsignal disaggregiert und die dadurch ermit- telten anlagenspezifischen Energiemengen (Erzeugung oder Ver- brauch der genannten vergangenen 15 Minuten) sowie das jewei- lige Zertifikat über die in den genannten vergangenen 15 Mi- nuten erzeugte oder verbrauchte Energiemenge an das Energie- system zurück übermittelt. Dadurch wird ein quasi kontinuier- liches Verfahren ermöglicht, das insbesondere für eine Ein- bindung des Energiesystems in einen lokalen Energiemarkt vor- teilhaft ist. The method described can be carried out periodically, for example repeating for a period of 15 minutes. In other words, the energy system transmits a measurement signal every 15 minutes, which extends over the past 15 minutes (T = 15 minutes), to the test unit, which disaggregates the measurement signal and the system-specific amounts of energy determined as a result (generation or consumption of the specified past 15 minutes) as well as the respective certificate for the amount of energy generated or used in the specified past 15 minutes are transmitted back to the energy system. This enables a quasi-continuous process that is particularly advantageous for integrating the energy system into a local energy market.
Das Verfahren und/oder eine seiner Ausgestaltungen kann we- nigstens teilweise und/oder vollständig computergestützt sein. Insbesondere sind ein und/oder mehrere Schritte des Verfahrens und/oder seiner Ausgestaltungen computergestützt. Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele ein- geschränkt oder andere Variationen können vom Fachmann hie- raus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. The method and / or one of its configurations can be at least partially and / or completely computer-aided. In particular, one and / or more steps of the method and / or its configurations are computer-aided. Although the invention has been illustrated and described in more detail by the preferred exemplary embodiments, the invention is not restricted by the disclosed examples or other variations can be derived from them by the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
1 Stromnetz 1 power grid
2 Energiesystem 2 energy system
3 Netzanschlusspunkt 3 grid connection point
4 Prüfeinheit 4 test unit
20 Erfassen des kumulierten Messsignals20 Acquisition of the accumulated measurement signal
21 Blockheizkraftwerk 21 CHP unit
22 Photovoltaikanlage 22 photovoltaic system
23 Energieverbraucher 23 Energy Consumers
24 Messeinrichtung 24 measuring device
40 Disaggregation 40 disaggregation
41 Leistungskurven 41 performance curves
42 Erstellung eines Zertifikats 42 Creation of a certificate
100 Übermitteln des kumulierten Messsignals100 Transmission of the cumulative measurement signal
101 Empfangen des Zertifikats 101 Receiving the Certificate
240 Erfasstes kumuliertes Messsignal 240 Acquired cumulative measurement signal
S1 erster Schritt S1 first step
S2 zweiter Schritt S2 second step
S3 dritter Schritt S3 third step
S4 vierter Schritt S4 fourth step
S5 fünfter Schritt S5 fifth step

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Zertifizierung wenigstens einer anlagenspe- zifischen Energiemenge, wobei die anlagenspezifische Energie- menge durch wenigstens eine energietechnische Anlage (21, 22, 23) eines Energiesystems (2) erzeugt oder verbraucht wurde, gekennzeichnet durch die Schritte: 1. A method for certifying at least one system-specific amount of energy, the system-specific amount of energy being generated or consumed by at least one energy-related system (21, 22, 23) of an energy system (2), characterized by the steps:
- Erfassen (20) wenigstens eines bezüglich des Energiesystems (2) kumulierten zeitlichen Messsignals (240) wenigstens einer der Energiemenge zugeordneten Messgröße; - Detecting (20) at least one time measurement signal (240) cumulated with respect to the energy system (2) of at least one measured variable assigned to the amount of energy;
- Übermitteln (100) des erfassten Messsignals (240) an eine bezüglich des Energiesystems (2) externe Prüfeinheit (4);- Transmission (100) of the recorded measurement signal (240) to a test unit (4) which is external with respect to the energy system (2);
- Disaggregation (40) des übermittelten Messsignals (240) durch die Prüfeinheit (4), wobei durch die Disaggregation (40) die anlagenspezifische Energiemenge ermittelt wird; - Disaggregation (40) of the transmitted measurement signal (240) by the test unit (4), the system-specific amount of energy being determined by the disaggregation (40);
- Erstellen eines Zertifikats (42) über die ermittelte anla- genspezifische Energiemenge; und - Creation of a certificate (42) for the system-specific amount of energy determined; and
- Empfangen des erstellen Zertifikats (42) durch das Energie- system (2). - Receipt of the created certificate (42) by the energy system (2).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Energiesystem (2) über einen Netzanschlusspunkt (3) mit einem Energienetz (1) zum Energieaustausch verbunden ist, und das kumulierte Messsignal (240) am Netzanschlusspunkt (3) des Energiesystems (2) erfasst wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the energy system (2) is connected via a network connection point (3) to an energy network (1) for energy exchange, and the cumulative measurement signal (240) at the network connection point (3) of the energy system (2) is captured.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass als Messgröße eine Spannung, ein Strom, ein Phasenwin- kel, eine Wirkleistung und/oder eine Blindleistung verwendet wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a voltage, a current, a phase angle, an active power and / or a reactive power is used as the measured variable.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ge- kennzeichnet dadurch, dass das Übermitteln (100) des erfass- ten Messsignals (240) und/oder das Empfangen des Zertifikats (42) durch eine geeichte Messeinrichtung (24) mit einer Kom- munikationsschnittstelle erfolgt, insbesondere durch einen intelligenten Zähler. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the transmission (100) of the recorded measurement signal (240) and / or the receipt of the certificate (42) by a calibrated measurement device (24) with a communication interface takes place, in particular by an intelligent counter.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ge- kennzeichnet dadurch, dass zusätzlich die Struktur des Ener- giesystems (2) bezüglich seiner energietechnischen Anlagen (21, 22, 23) an die Prüfeinheit (4) übermittelt wird, und die übermittelte Struktur bei der Disaggregation (40) berücksich- tigt wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the structure of the energy system (2) with regard to its energy systems (21, 22, 23) is also transmitted to the test unit (4), and the transmitted structure at the disaggregation (40) is taken into account.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ge- kennzeichnet dadurch, dass zusätzlich geographische Koordina- ten des Energiesystems (2), Wetterdaten und/oder historische Messsignale als Daten an die Prüfeinheit (4) übermittelt wer- den, und dass eine Plausibilitätsprüfung der ermittelten ana- lagenspezifischen Energiemenge basierend auf den zusätzlich übermittelten Daten erfolgt. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that, in addition, geographical coordinates of the energy system (2), weather data and / or historical measurement signals are transmitted as data to the test unit (4), and that a plausibility check of the The system-specific amount of energy determined is based on the additionally transmitted data.
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ge- kennzeichnet dadurch, dass sich das Messsignal (240) über ei- nen Zeitbereich von höchstens 20 Minuten, insbesondere von höchstens 15 Minuten erstreckt. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measurement signal (240) extends over a time range of at most 20 minutes, in particular of at most 15 minutes.
8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ge- kennzeichnet dadurch, dass durch die Disaggregation (40) we- nigstens eine Leistungskurve (41) der energietechnischen An- lage ermittelt wird, und die Leistungskurve (41) durch das Energiesystem (2) empfangen wird. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one power curve (41) of the power plant is determined by the disaggregation (40), and the power curve (41) is received by the energy system (2) will.
9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ge- kennzeichnet dadurch, dass das Energiesystem (2) in einen lo- kalen Energiemarkt eingebunden ist, und dass das durch das Energiesystem (2) empfangene Zertifikat (42) an den lokalen Energiemarkt übermittelt wird. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the energy system (2) is integrated into a local energy market, and that the certificate (42) received by the energy system (2) is transmitted to the local energy market.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, dass historische Messsignale und/oder Metadaten des Energiesystems (2) durch den lokalen Energiemarkt an die Prüfeinheit (4) übermittelt werden. 10. The method according to claim 9, characterized in that historical measurement signals and / or metadata of the energy system (2) are transmitted to the test unit (4) by the local energy market.
11. Energiesystem (2), umfassend wenigstens eine energietech- nische Anlage (21, 22, 23), insbesondere eine Energieerzeu- gungsanlage (21, 22), wobei eine anlagenspezifische Energie- menge durch die wenigstens energietechnische Anlage (21, 22, 23) über einen Zeitbereich erzeugbar oder verbrauchbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiesystem (2) eine Mess- einrichtung (24) mit einer Kommunikationsschnittstelle um- fasst, wobei 11. Energy system (2), comprising at least one energy-technical system (21, 22, 23), in particular an energy-generating system (21, 22), wherein a system-specific amount of energy through the at least energy-technical system (21, 22, 23 ) can be generated or consumed over a time range, characterized in that the energy system (2) comprises a measuring device (24) with a communication interface, wherein
- die Messeinrichtung (24) zur Erfassung eines bezüglich des Energiesystems (2) kumulierten zeitlichen Messsignals (240) wenigstens einer der Energiemenge zugeordneten Messgröße aus- gebildet ist; und - The measuring device (24) is designed to detect a time measurement signal (240) that is cumulated with respect to the energy system (2) of at least one measured variable assigned to the amount of energy; and
- mittels der Kommunikationsschnittstelle der Messeinrichtung (24) das erfasste Messsignal (240) an eine bezüglich des Energiesystems (2) externe Prüfeinheit (4) übermittelbar ist; und - By means of the communication interface of the measuring device (24), the recorded measuring signal (240) can be transmitted to a test unit (4) which is external to the energy system (2); and
- durch das Energiesystem (2) ein durch die Prüfeinheit (4) erstelltes Zertifikat (42) bezüglich der anlagenspezifischen Energiemenge empfangbar ist, wobei die anlagenspezifische Energiemenge durch die Prüfeinheit (4) mittels einer Disag- gregation (40) ermittelt wurde. - The energy system (2) can receive a certificate (42) created by the test unit (4) with regard to the installation-specific amount of energy, the installation-specific amount of energy being determined by the test unit (4) by means of a disaggregation (40).
12. Energiesystem (2) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeich- net, dass dieses in einem lokalen Energiemarkt zum Austausch von Energie eingebunden ist. 12. Energy system (2) according to claim 11, characterized in that it is integrated in a local energy market for exchanging energy.
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