WO2023208891A1 - Verfahren und steuergerät zum virtuellen aufteilen eines elektrischen energiespeichers - Google Patents

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WO2023208891A1
WO2023208891A1 PCT/EP2023/060746 EP2023060746W WO2023208891A1 WO 2023208891 A1 WO2023208891 A1 WO 2023208891A1 EP 2023060746 W EP2023060746 W EP 2023060746W WO 2023208891 A1 WO2023208891 A1 WO 2023208891A1
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WO
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energy
virtual
supply system
energy storage
energy supply
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PCT/EP2023/060746
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English (en)
French (fr)
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Claus Allert
Mathias Buenemann
Bruno Vieira
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Sma Solar Technology Ag
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10—The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/12—The local stationary network supplying a household or a building
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/008—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks involving trading of energy or energy transmission rights

Definitions

  • the application relates to a method and a control device for operating an electrical energy storage device in an energy supply system and an energy supply system with an energy storage device.
  • An electrical energy storage device is a storage device that can absorb, store and release electrical energy.
  • the storage can e.g. B. in chemical form such as. B. done with a battery.
  • a storage device that can absorb and release electrical energy, such as: B. the battery is referred to below as electrical energy storage.
  • Electrical energy supply systems for properties are known, which include a memory for storing electrical energy and possibly an energy generation unit.
  • the storage is usually viewed as a unit and operated using known operating strategies, for example to provide the property with optimal economical supply, to increase the self-consumption of the energy supply system within the property, or to feed electrical power into an energy supply network. If the property comprises several residential units, optimization for all participants in the property is possible.
  • various options for using the storage by other external users are also known.
  • part of the storage capacity can be reserved for a direct marketer.
  • direct marketing the service exchanged by a property's energy supply system with an energy supply network is remunerated under certain conditions.
  • electrical energy fed into an energy supply network can be sent via a direct marketer, e.g. B. be sold on an electricity exchange, where the electrical energy generated by the property's energy supply system is in addition to conventional, e.g. B. electrical energy generated in the power plants of a commercial energy producer is traded.
  • the electricity exchange proceeds are paid out by the direct marketer to the operator of the property's energy supply system.
  • balancing power can be offered via direct marketing, whereby the power provided by the energy supply system with the The power exchanged from the energy supply network can be influenced as needed and this possibility of influence and, if necessary, the deviation from the uninfluenced power is compensated.
  • Recording the amount of relevant electrical energy exchanged is essential for billing direct marketing.
  • This recording can e.g. B. take place at the network connection point of the energy supply system.
  • several problems can arise, in particular if additional electrical consumers and/or generators are connected to the same network connection point as the storage, and/or if the energy stored in the storage is accessed simultaneously by several controllers.
  • direct control of the memory i.e. H. a direct influence on the power exchanged with the storage by the direct marketer, not necessarily a detectable effect at the grid connection point if at the same time an internal energy manager accesses the storage in the opposite way. This can be the case, for example, if the direct marketer requests that the battery be discharged and the internal energy manager, who aims to achieve the highest possible self-consumption, uses the resulting increased discharge power to charge an electric car.
  • JP2007295650 it is known to divide an energy storage unit assigned to an apartment building into virtual energy storage units that are assigned to individual apartments.
  • the energy consumption of individual apartments is recorded using an energy measuring device on the apartment and stored in a database.
  • the application is based on the task of further improving the operation of electrical energy storage systems in a property's energy supply system.
  • Energy supply system includes the energy supply system:
  • the procedure includes:
  • the virtual energy measuring devices are each assigned to a virtual partial memory and are intended to virtually record and register the power exchange with the respective assigned virtual partial memory.
  • the virtual partial storage and thus the virtual energy measuring devices can thus be assigned to parties that exchange electrical energy with the energy storage.
  • a party can generate the setpoint assigned to the virtual partial memory and/or the setpoint can be generated for the party.
  • a party can e.g. B. an electrical load on the internal circuit or e.g. B. an energy manager on the internal circuit or e.g. B. be an external direct provider.
  • the virtual energy measuring devices can record the party's respective power exchange with the assigned virtual partial storage using the respective setpoints.
  • At least one setpoint value is received from within the energy supply system and/or from outside the energy supply system.
  • the setpoints specify the power requested by the party when exchanging energy with the energy storage device.
  • the setpoint can be received internally and/or externally, depending on whether the requesting party is located within the energy supply system or outside the energy supply system.
  • receiving from within means that the sender or generator of the setpoint is located within the energy supply system, i.e. on the system side of the network connection point, for example an internal circuit of the property, such as an apartment.
  • received from outside means that the sender or producer of the setpoint is located outside the energy supply system, i.e. on the network side of the network connection point, for example a direct marketer.
  • the setpoints include external setpoints for an external exchange power between the energy storage and the energy supply network and/or internal setpoints for an internal exchange power between the energy storage and the internal circuit.
  • internal setpoint means that the power exchange with the energy storage system specified by the internal setpoint remains within the energy supply system and does not pass through the grid connection point of the energy supply system.
  • external setpoint means that the power exchange with the energy storage system specified by the external setpoint takes place outside the energy supply system and therefore passes through the grid connection point of the energy supply system.
  • External setpoints are preferred from outside the energy supply system and internal setpoints are preferably received from within the energy supply system.
  • one of the virtual partial memories is assigned to an internal energy manager of the energy supply system, and the setpoint for the exchange power for the virtual partial memory assigned to the internal energy manager is generated by the internal energy manager.
  • the setpoint generated by the internal energy manager is an internal setpoint.
  • the internal energy manager controls the power flow in the internal circuit and serves as a control center for intelligent energy management, with the energy supply system in particular also having an energy generation unit, such as. B. can have a photovoltaic system, the energy generation of which can be advantageously taken into account in energy management.
  • the internal energy manager can monitor the energy flows in the internal circuit with loads, energy storage and energy generation unit, automatically identify savings potential and ensure simple and efficient use of energy, e.g. B. the energy generated by the power generation unit, enable and improve operation.
  • one of the virtual partial memories is assigned to an external direct marketer and the target value for the exchange performance for the virtual partial memory assigned to the external direct marketer is generated by the external direct marketer.
  • the target value generated by the external direct marketer is an external target value.
  • the virtual partial memories are assigned to different electrical loads of the internal circuit, with the different electrical loads preferably being assigned to different structural units of a property.
  • the structural units can be, for example: B. include self-contained apartments in the property and/or other units such as separate commercial areas, etc.
  • such an electrical load can in particular also be the entirety of electrical installations that are assigned to the structural unit.
  • the load which is designed as a totality of electrical installations of a structural unit, can in particular include community facilities such as stairwell or outdoor lighting, an elevator or central heating or its control and preferably has a real energy measuring device to measure the energy consumed by the electrical load to capture energy.
  • the virtual partial memories have virtual storage capacities, the sum of the virtual storage capacities being the capacity of the energy storage corresponds. This means that the entire capacity of the virtual energy storage is divided into virtual partial storage.
  • the real exchange powers of the various electrical loads with the internal circuit are determined using respective real energy measuring devices, the virtual exchange powers of the virtual partial memories depending on the respective measured real exchange power of the respective electrical load.
  • the virtual energy measuring devices which are assigned to the respective virtual partial memory, record the virtual exchange power depending on the respective setpoint and on the measured real exchange power with the internal circuit. This makes it easier to capture the case in which the respective target value deviates from the real exchange power with the energy storage device.
  • the energy supply system comprises an energy generation unit, and the internal setpoint depends on the power generated by the energy generation unit. This is particularly advantageous if an internal energy manager controls the power exchange in the internal circuit.
  • the power supply system comprises:
  • the control unit is designed and set up:
  • the virtual energy measuring devices are each assigned to a virtual partial memory and are intended to virtually record and register the power exchange with the respective assigned virtual partial memory.
  • the virtual energy measuring devices themselves and/or the control device can also be set up to balance the services exchanged with the virtual partial memories and to determine a virtual charge status of the virtual partial memories.
  • the virtual partial storage and thus the virtual energy measuring devices can thus be assigned to parties that exchange electrical energy with the energy storage and generate the associated setpoints. This can e.g. B. an electrical load on the internal circuit or e.g. B. an energy manager on the internal circuit or e.g. B. be an external direct provider.
  • the setpoints include at least one external setpoint for an external exchange power between the energy storage and the energy supply network and / or at least one internal setpoint for an internal exchange power between the energy storage and the internal circuit, wherein the at least one external setpoints preferably come from outside the energy supply system and the at least one internal setpoint values can preferably be received from within the energy supply system.
  • control device is designed and set up to receive the at least one internal setpoint from an energy manager of the energy supply system.
  • the energy manager can, for example, be arranged in the control device or be connected to the internal circuit as a device or part of a device.
  • control device is designed and set up to record the measurement data of an energy measuring device at the network connection point, wherein the energy measuring device is designed and set up at the network connection point to measure the energy exchanged between the energy supply system and the energy supply network.
  • the control device is designed and set up to record measurement data from a power measuring device of the energy storage device, wherein the power measuring device of the energy storage device is designed and set up to measure the exchange power of the energy storage device.
  • This real exchange performance of the real energy storage can correspond to the sum of the setpoint values of the exchange performance and have internally and externally requested components.
  • Other energy measuring devices e.g. B. at the loads and/or at the grid connection point
  • real exchange services can be easily recorded and related to the virtual exchange services.
  • An energy supply system that is connected to an external energy supply network via a network connection point can have an electrical energy storage and an internal circuit connected to the electrical energy storage for connecting electrical loads, energy generation units and/or further electrical energy storage. The operation of the energy storage can be managed using the previously described control unit.
  • Figs. 2-4 show schematic embodiments of the energy supply system.
  • the method comprises: a) providing a virtual energy storage with a capacity corresponding to a real electrical energy storage 20, b) dividing the virtual energy storage into at least two separate, virtual partial memory 42, c) providing at least two virtual energy measuring devices 44, each of which is assigned to a virtual partial memory 42, d) receiving at least two setpoints for each virtual exchange power for each virtual partial memory 42, e) setting the real exchange power of the energy storage 20 based on the sum of the at least two setpoints, f) recording the virtual exchange performances of the virtual partial memories 42 by the respectively assigned virtual energy measuring devices 44.
  • the recording of the exchange power of the virtual partial memories 42 by the respectively assigned virtual energy measuring devices 44 according to f) is carried out by mathematical determination and optional display depending on the respective target values. From the The exchange services recorded can also be determined by means of balancing and, if necessary, made available to the parties or energy managers assigned to the parties, in particular for further planning of the use of the respective virtual partial storage.
  • the energy supply system 10 has a network connection point 14 for connecting the energy supply system 10 to an external energy supply network 12 operated by an energy supplier 18, the internal circuit 22 and a control device 40.
  • a generator 36 for example a combined heat and power generation unit or a combined heat and power plant, an electric car 34, a PV system 32 with inverter 28, a load 24, the electrical energy spoke 20 with inverter 26, and an energy manager 30 connected.
  • the units 36, 34, 32, 20, 28, 24 connected to the internal circuit 22 are connected to each other and to the energy supply network 12 via lines 38 to exchange electrical power.
  • the generator 36 and the PV system 32 are energy generation units in the example shown.
  • the dashed line shows a communication connection of the energy manager 30 to the units 36, 34, 32 it manages and to the virtual partial memory 42 and virtual energy measuring device 44 of the control device 40 assigned to it.
  • a communication connection between the energy manager 30 and the energy storage 20 is not necessary.
  • the internal circuit 22 thus includes the entirety of the physical installation that is involved in the exchange of electrical power in a property.
  • the electrical load 24 is shown as a consumer in the exemplary embodiment of FIG. 2, but can also be designed as a separate sub-circuit of a structural unit and have several connected electrical consumers and/or generators.
  • An energy measuring device 16 is arranged at the network connection point 14, which is designed as a calibrated meter and is used by the energy supplier 18, which is symbolically represented here as a data center, to bill the entire energy exchange of the energy supply system 10 with the energy supply network 12.
  • the control device 40 is designed and set up to carry out the method described with reference to FIG. 1.
  • the control device 40 has a computing unit 46 which processes real exchange services, in particular at the grid connection point 14 and at the energy storage 20, as well as internal and/or external setpoints and represents the energy storage 20 as several separate virtual partial memories 42.
  • the processing and control of the real exchange services is shown in FIG. 2 by the dotted line between the computing unit 46, the Energy storage 20 and the grid connection point 14 is represented.
  • Exchange services are recorded virtually by virtual energy measuring devices 44.
  • the representation of the virtual partial storage 42 and possibly the entire energy storage 20 takes place in the exemplary embodiment shown in FIG. 2 to the internal (local) energy manager 30 and to a direct marketer 50.
  • the representation can include a transmission of the charge status of the respective virtual partial storage 42 .
  • the energy storage 20 is used in parallel by the operator of the energy supply system 10 for internal purposes, e.g. B. energy management, own consumption and/or tenant electricity, etc., and used by another external user for economic purposes.
  • the external use is shown using the example of the direct marketer 50, who is symbolically represented here as a person, but usually includes a more or less automated device (e.g. a server with a connection to an electricity exchange and / or an energy supplier 18 for request and provision of control power).
  • the direct marketing of control power includes the provision of control power, which serves in particular as a reserve to compensate for fluctuations in the supply network 12.
  • control power When making control power available, power can be fed into the energy supply network 12 as well as taken from the energy supply network 12.
  • the corresponding energy is taken from the energy storage 20 or loaded into it.
  • conflicts between the use of the energy storage 20 by the operator of the energy supply system 10 and by the external user 50 can be avoided and/or resolved by the control device 40.
  • the external user e.g. B. the direct marketer 50
  • the power output and/or power consumption is controlled using an external setpoint.
  • the control device 40 enables reliable direct control of the virtual partial memory 42 by the direct marketer 50 as well as a simple proof of provision of the power exchange requested via the setpoint via the virtual energy measuring device 44.
  • the energy supply system 10 has a network connection point 14 for connecting the energy supply system 10 to an external energy supply network 12 operated by an energy supplier 18, the internal circuit 22 and a control device 40.
  • the units 32, 28, 58, 24, 26, 56 connected to the internal circuit 22 are connected to each other and to the energy supply network 12 via lines 38 to exchange electrical power.
  • the dashed line shows the connection of the energy manager 30 to the energy generation unit 32 it manages as well as to the virtual partial memories 42 and virtual energy measuring devices 44 of the control device 40 influenced by it.
  • the respective loads 24 are each connected to the internal circuit 22 via an energy measuring device 26.
  • These energy measuring devices 26 serve purposes within the internal circuit, i.e. between units of the internal circuit that are connected via the lines 38. This can mean, for example, the relative billing of the consumption of individual residential units represented by the loads 24 by a property management company, a current display of power flows and/or recommendations for residents for economically advantageous operation within the residential units represented as loads 24.
  • further communication connections can be set up, in particular between the energy measuring devices 26 and display or control devices, not shown, in particular in the residential units shown as loads 24.
  • the energy measuring device 58 connects the energy generation unit 32 designed as a PV system to the internal circuit 22 via the inverter 28. If necessary, a further storage device can be connected to the inverter 28 of the energy generation unit 32 in parallel to the PV system shown.
  • the energy measuring device 56 connects the energy storage 20 via the inverter 28 to the internal circuit 22.
  • the energy measuring devices 56, 58 are measuring devices for internal control purposes, which may be certified, for example according to the Renewable Energy Sources Act (EEG), if this is required regulatory-mandated billing should be necessary.
  • EEG Renewable Energy Sources Act
  • the control device 40 is designed and set up to carry out the method described with reference to FIG. 1.
  • the control device 40 has a computing unit 46, which processes real exchange services, in particular at the grid connection point 14 and at the energy storage 20, as well as internal setpoints and represents the energy storage 20 as several separate virtual partial memories 42.
  • the internal setpoints can be provided by the energy manager 30 and, if necessary, by other energy managers assigned to the individual loads 24 and not shown here.
  • individual virtual partial memories 42 can be assigned to the individual loads 24.
  • the processing of the real exchange services and their control based on the internal setpoints is represented in FIG. 3 by the dotted line between the computing unit 46 and the energy storage 20.
  • Exchange services are recorded virtually by virtual energy measuring devices 44.
  • the representation of the energy storage 20 and the virtual partial storage 42 takes place in the exemplary embodiment shown in FIG. 3 in relation to the local energy management and in relation to the, e.g. B. designed as residential units, loads 24.
  • a property with several residential units represented as loads 24 in FIG. 3 can be supplied with electrical energy.
  • the residential units can be supplied with so-called tenant electricity, i.e. the supply, in particular full supply, of the residential units can be provided by the operator of the energy supply system 10 of the property, without there being a contractual relationship between the residents and the and an external electricity provider. This can be done in particular by means of internal billing using the control device 40.
  • the energy exchange between the energy supply system 10 of the property and the energy supply network 12 can be billed centrally via the operator of the energy supply system 10 of the property, at least for the tenant electricity participants without their own contract with an external electricity provider.
  • the individual tenant electricity participants can each be assigned a virtual partial storage 42 for use as part of energy management of the individual loads 24.
  • FIG. This exemplary embodiment represents z. B. the energy supply system 10 of a property with several units shown as loads 24, e.g. B. Residential units.
  • the supply of the units 24, e.g. B. residential units, with so-called tenant electricity, in which the supply, in particular the full supply of the residential units, can be provided by the operator of the energy supply system 10 of the property.
  • tenant electricity in which the supply, in particular the full supply of the residential units
  • the supply can be billed “internally” by the operator of the energy supply system 10 and without a contractual relationship between the users of the residential units 24 and an external electricity provider.
  • the exchange of energy between the energy supply system 10 of the property and the energy supply network 12 can be billed “internally” via the operator of the energy supply system 10 of the property, at least for the tenant electricity participants (parties) without their own contract with an external electricity provider.
  • the unit 62 does not take part in the tenant electricity model described.
  • the unit 62 is connected to the grid connection point 14 via the energy measuring device 64 and maintains contractual and billing relationships directly with an external electricity provider.
  • the loads 24 designed as units are connected to the lines 38 of the internal circuit 22 via respective energy measuring devices 26.
  • the energy supply system 10 of the property includes the stationary storage 20, which is connected to the lines of the internal circuit 22 via the inverter 28 and the energy measuring device 56.
  • the energy storage 20 is managed by the control unit 40 and is used to support the energy supply to the loads 24, e.g. B. the residential units.
  • the energy generation system 10 also has a PV system 32 and a combined heat and power generation unit 52, which are connected to the lines 38 of the internal circuit 22 via respective energy measuring devices 58.
  • the energy generation units 32, 52 such as the PV systems 32 or the combined heat and power generation unit 52, are also managed by the control device 40 and/or the energy manager 30.
  • the energy manager 30 can be arranged in the control device 40.
  • An energy measuring device 68 connects the internal circuit 22 to the network connection point 14.
  • the network connection point 14 can have an energy measuring device 16.
  • the energy that is exchanged by the internal circuit 22 with the supply network 12 can be measured via the energy measuring device 68.
  • An energy measuring device 60 records the energy that is exchanged with the supply network 12 by the loads 24, the storage 20 and the PV system 32. It goes without saying that the control device 40 can, if necessary, be connected to the measuring devices 60, 68, 26, 16 in order to receive corresponding measured values; The communication connections necessary for this are not shown in FIG. 4 for the sake of clarity.
  • the control unit 40 divides the memory 20 into virtual partial memories 42: a virtual partial memory 42 for each residential unit 24 participating in the tenant's electricity, a virtual partial memory 42 for communal consumption of the property, e.g. B. hallway light, operating current, etc. a virtual partial memory 42 for other activities, e.g. direct marketing such as. B. described with reference to Fig. 2
  • a virtual energy measuring device 44 is assigned to each of the virtual partial memories 42, see Figs. 2 and 3.
  • the virtual partial memories 42 are used according to an operating strategy, for example. B. used by an energy manager 30 for sensible energetic and/or cost-effective operation.
  • Each party is assigned a (virtual) share in the (physical) storage 20 and, if applicable, in the generation by the PV system and/or combined heat and power system 52. This means that tenants/owners/users of a residential unit can benefit from a self-consumption regulation for temporarily stored and, if necessary, self-generated electricity.
  • the billing of the supply of the residential units 24 takes place within the framework of the operating strategy according to the types of supply, i.e.
  • control device 40 receives setpoints for each of the virtual partial memories 42 and records the power exchange for each unit 24 with the assigned virtual partial memory 42 using the virtual energy measuring device 44. For this purpose, information from individual or several other energy measuring devices 26, 60, 56, 58, 68 are taken into account.
  • the energy manager 30 can carry out its own optimization locally for the individual loads 24 and in particular generate internal setpoints for the power exchange of the respective load 24 with the energy storage 20.
  • the respective virtual partial memory 42 is then managed like its own physical memory and optimized for the energy consumption of the respective load 24.
  • the energy manager 30 can therefore implement separate, independent management of the virtual partial memories 42.
  • the energy manager 30 can implement central energy management, in which the memory 20 and the energy consumption of the internal circuit 22 are then managed as a whole. This can optionally include a generation and/or load forecast, in particular for air conditioning of the property with a heat pump or similar.
  • individual or all residential units 24 can have individual energy managers, which in particular enable the optimization of the use of the virtual partial memory 42 assigned to the respective residential unit 24. It is understood that the individual energy managers can be communicatively connected to the control device 40, in particular in order to transmit internal setpoints to the control device 40 and, if necessary, to receive information from the control device 40, for example the charge status of the respective virtual partial memory 42. Such individual energy managers and their communication connections are not shown in FIG. 4 for the sake of clarity.
  • the division of the energy storage 20 into virtual partial storage 24 can be changed as necessary.
  • a tenant of a residential unit 24, which participates in the property's tenant power supply and to which a virtual partial storage 42 is assigned can decide to withdraw from the tenant power supply and be supplied directly by an energy supplier 18.
  • This will the partial storage 42 previously assigned to this residential unit 24 is free and can in particular be assigned to a storage pool that is used, for example, for direct marketing.
  • this residential unit decides to participate in the tenant electricity model and accordingly claims a virtual partial storage 42.
  • this residential unit can then have a suitable part of the energy storage 20 from a storage pool, which, for. B. is used for direct marketing. In both cases, no change to the conditions for the other parties in the property is necessary.
  • the energy storage 20 is divided into a first virtual partial storage 42 for the shared consumption of the property, a second virtual partial storage 42 for direct marketing and further virtual partial storage 42 for the residential units 24 participating in the tenant electricity model, the virtual partial storage intended for direct marketing 24 can be used as a storage pool for any additional or eliminated participants in the tenant electricity model.
  • the energy supply system 10 or the internal circuit 22 can have charging stations for electric vehicles. These charging stations can be assigned permanently or as required to the individual residential units 24, even without being physically connected to them, with the assignment to the residential units 24, for example, through dedicated parking spaces and / or via an identification mechanism, e.g. B. a charging card can be done.
  • the charging stations can be operated bidirectionally and can feed electrical power into batteries of electric vehicles as well as remove it from the batteries of the electric vehicles for use in the respective residential units 24.
  • the billing of this service exchange via such charging stations can be carried out analogously to the billing of the energy consumption of the residential units 24.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zum virtuellen Aufteilen eines elektrischen Energiespeichers (20) in einer Energieversorgungsanlage (10). Die Energieversorgungsanlage (10) umfasst: - einen Netzanschlusspunkt (14) zum Anschluss der Energieversorgungsanlage (10) an ein externes Energieversorgungsnetz (12), - den elektrischen Energiespeicher (20), und - einen mit dem elektrischen Energiespeicher (20) verbundenen internen Stromkreis (22) zum Anschluss von elektrischen Lasten, Energieerzeugungseinheiten (32, 36, 52) und/oder weiteren elektrischen Energiespeichern. Das Verfahren umfasst: - Vorsehen eines virtuellen Energiespeichers mit einer dem Energiespeicher (20) entsprechenden Kapazität, - Aufteilen des virtuellen Energiespeichers in mindestens zwei getrennte, virtuelle Teilspeicher (42), - Vorsehen von mindestens zwei virtuellen Energiemessgeräten (44), welche jeweils einem virtuellen Teilspeicher (42) zugeordnet sind, - Empfangen von mindestens zwei Sollwerten für jeweils eine virtuelle Austauschleistung für jeweils einen virtuellen Teilspeicher (42), - Einstellen der realen Austauschleistung des Energiespeichers (20) anhand der Summe der mindestens zwei Sollwerte, - Erfassen der virtuellen Austauschleistungen der virtuellen Teilspeicher (42) durch die jeweils zugeordneten virtuellen Energiemessgeräte (44). Die Anmeldung betrifft weiter ein Steuergerät (40) zum virtuellen Aufteilen eines elektrischen Energiespeichers (20) sowie eine Energieversorgungsanlage (10).

Description

VERFAHREN UND STEUERGERÄT ZUM VIRTUELLEN AUFTEILEN EINES ELEKTRISCHEN ENERGIESPEICHERS
TECHNISCHES GEBIET
Die Anmeldung betrifft ein Verfahren und ein Steuergerät zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers in einer Energieversorgungsanlage sowie eine Energieversorgungsanlage mit einem Energiespeicher.
STAND DER TECHNIK
Ein elektrischer Energiespeicher ist ein Speicher, der elektrische Energie aufnehmen, speichern und wieder abgeben kann. Die Speicherung kann z. B. in chemischer Form wie z. B. bei einer Batterie erfolgen. Ein Speicher, der elektrische Energie aufnehmen und wieder abgeben kann, wie z. B. die Batterie, wird im Folgenden als elektrischer Energiespeicher bezeichnet.
Bekannt sind elektrische Energieversorgungsanlagen von Liegenschaften, die einen Speicher zur Speicherung elektrischer Energie und ggf. eine Energieerzeugungseinheit umfassen. Dabei wird der Speicher in der Regel als eine Einheit betrachtet und anhand bekannter Betriebsstrategien betrieben, beispielsweise zur wirtschaftlich optimalen Versorgung der Liegenschaft, zur Steigerung des Eigenverbrauchs der Energieversorgungsanlage innerhalb der Liegenschaft, oder auch zur Einspeisung elektrischer Leistung in ein Energieversorgungsnetz. Sofern die Liegenschaft mehrere Wohneinheiten umfasst, ist damit eine Optimierung für die Gesamtheit der Teilnehmer in der Liegenschaft möglich.
Grundsätzlich sind auch verschiedene Möglichkeiten zur Nutzung des Speichers durch weitere, insbesondere nicht zur Liegenschaft zugehörige externe Nutzer bekannt. Beispielsweise kann ein Teil der Speicherkapazität für einen Direktvermarkter reserviert werden. Bei der Direktvermarktung wird die von einer Energieversorgungsanlage einer Liegenschaft mit einem Energieversorgungsnetz ausgetauschte Leistung unter bestimmten Voraussetzungen vergütet. Insbesondere kann eine in ein Energieversorgungsnetz eingespeiste elektrische Energie über einen Direktvermarkter z. B. an einer Strombörse verkauft werden, wo die durch die Energieversorgungsanlage der Liegenschaft erzeugte elektrische Energie neben konventionell, z. B. in Kraftwerken eines kommerziellen Energieerzeugers, erzeugte elektrischer Energie gehandelt wird. Die Strombörsenerlöse werden vom Direktvermarkter an den Betreiber der Energieversorgungsanlage der Liegenschaft ausgezahlt. Zusätzlich oder alternativ kann eine Regelleistung per Direktvermarktung angeboten werden, wobei die von der Energieversorgungsanlage mit dem Energieversorgungsnetz ausgetauschte Leistung bedarfsweise beeinflusst werden kann und diese Beeinflussungsmöglichkeit sowie ggf. die Abweichung von der unbeeinflussten Leistung vergütet wird.
Für die Abrechnung der Direktvermarktung ist die Erfassung der Menge der relevanten ausgetauschten elektrischen Energie wesentlich. Diese Erfassung kann z. B. am Netzanschlusspunkt der Energieversorgungsanlage erfolgen. Dabei können sich jedoch mehrere Probleme ergeben, insbesondere wenn weitere elektrische Verbraucher und/oder Erzeuger an demselben Netzanschlusspunkt wie der Speicher angeschlossen sind, und/oder wenn ein gleichzeitiger Zugriff auf die in dem Speicher gespeicherte Energie durch mehrere Steuerungen stattfindet. Beispielsweise führt eine Direktsteuerung des Speichers, d. h. eine direkte Beeinflussung der mit dem Speicher ausgetauschten Leistung durch den Direktvermarkter, nicht unbedingt zu einem erfassbaren Effekt am Netzanschlusspunkt, wenn gleichzeitig ein interner Energiemanager in entgegengesetzter Weise auf den Speicher zugreift. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn der Direktvermarkter eine Entladung der Batterie anfordert und der interne Energiemanager, der einen möglichst hohen Eigenverbrauch anstrebt, die dadurch erhöhte Entladeleistung zur Ladung eines E-Autos verwendet.
Aus der JP2007295650 ist bekannt, einen einem Apartmenthaus zugeordneten Energiespeicher in virtuelle Energiespeicher aufzuteilen, die einzelnen Apartments zugeordnet sind. Der Energieverbrauch von einzelnen Apartments wird mit einem jeweiligen Energiemessgerät am Apartment erfasst und in einer Datenbank gespeichert.
AUFGABE
Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, den Betrieb von elektrischen Energiespeichern in einer Energieversorgungsanlage einer Liegenschaft weiter zu verbessern.
LÖSUNG
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. durch ein Steuergerät mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 10 sowie durch eine Energieversorgungsanlage gemäß Anspruch 16 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
BESCHREIBUNG
Bei einem Verfahren zum virtuellen Aufteilen eines elektrischen Energiespeichers in einer
Energieversorgungsanlage umfasst die Energieversorgungsanlage:
- einen Netzanschlusspunkt zum Anschluss der Energieversorgungsanlage an ein externes Energieversorgungsnetz,
- den elektrischen Energiespeicher,
- einen mit dem elektrischen Energiespeicher verbundenen internen Stromkreis zum Anschluss von elektrischen Lasten, Energieerzeugungseinheiten und/oder weiteren elektrischen Energiespeichern.
Das Verfahren umfasst:
- Vorsehen eines virtuellen Energiespeichers mit einer dem Energiespeicher entsprechenden Kapazität,
- Aufteilen des virtuellen Energiespeichers in mindestens zwei getrennte, virtuelle Teilspeicher,
- Vorsehen von mindestens zwei virtuellen Energiemessgeräten, welche jeweils einem virtuellen Teilspeicher zugeordnet sind,
- Empfangen von mindestens zwei Sollwerten für jeweils eine virtuelle Austauschleistung für jeweils einen virtuellen Teilspeicher,
- Einstellen der realen Austauschleistung des Energiespeichers anhand der Summe der mindestens zwei Sollwerte,
- Erfassen der virtuellen Austauschleistungen der virtuellen Teilspeicher durch die jeweils zugeordneten virtuellen Energiemessgeräte.
Hierdurch wird ermöglicht, den elektrischen Energiespeicher derart in eine Energieversorgungsanlage einzubinden und zu betreiben, dass der Austausch elektrischer Leistung mit dem Energiespeicher für verschiedene Parteien (Teilnehmer) individuell präzise gemanagt werden kann, ohne dass die gleichzeitige Nutzung des Energiespeischers durch verschiedene Parteien zu Konflikten führt. Durch den Austausch elektrischer Leistung wird dem Energiespeicher elektrische Energie entzogen oder zugeführt. Durch das Verfahren wird also ermöglicht, den elektrischen Energiespeicher so zu betreiben, dass verschiedene Parteien daraus Energie entnehmen und/oder in den Energiespeicher einspeisen können und die Entnahme und/oder Einspeisung individuell präzise gemanagt und erfasst werden kann. Dabei kann aufgrund der vorgesehenen virtuellen Energiemessgeräte auf die tatsächliche physische Messung der zwischen dem Energiespeicher bzw. dem jeweiligen virtuellen Teilspeicher und den individuellen Parteien ausgetauschten Leistungen bzw. Energien verzichtet werden. Dies kann insbesondere bedeuten, dass die jeweilige Abrechnung der durch die Parteien eingespeisten und/oder entnommenen Energie präzise mittels der virtuellen Energiemessgeräte erfolgt und/oder die Energieentnahme bzw. Energieeinspeisung für die jeweilige Partei mittels der Sollwerte individuell optimiert werden kann. Dadurch kann z. B. ermöglicht werden, dass der Verkauf von Energie und/oder Regelleistung an einer Strombörse über einen Direktvermarkter erfolgen kann und diese Direktvermarktung anhand der virtuellen Teilspeicher und der virtuellen Austauschleistungen präzise eingestellt und abgerechnet werden kann. Dies kann auch bedeuten, dass in einer Liegenschaft die individuelle Partizipation am realen Energiespeicher anhand der virtuellen Teilspeicher auch individuell gemanagt werden kann, insbesondere wenn der Energiespeicher neben der Energieentnahme auch mittels einer Energieerzeugungsanlage zentral in der Liegenschaft und/oder individuell durch die Parteien mit lokal erzeugter Energie aufgeladen wird.
Die virtuellen Energiemessgeräte sind jeweils einem virtuellen Teilspeicher zugeordnet und sind dazu vorgesehen, den Leistungsaustausch mit dem jeweiligen zugeordneten virtuellen Teilspeicher virtuell zu erfassen und zu registrieren. Die virtuellen Teilspeicher und damit die virtuellen Energiemessgeräte können damit Parteien zugeordnet sein, die elektrische Energie mit dem Energiespeicher austauschen. Eine Partei kann dabei den dem virtuellen Teilspeicher zugeordneten Sollwert erzeugen und/oder der Sollwert kann für die Partei erzeugt werden. Eine Partei kann z. B. eine elektrische Last am internen Stromkreis oder z. B. ein Energiemanager am internen Stromkreis oder z. B. ein externer Direktanbieter sein. Die virtuellen Energiemessgeräte können dabei den jeweiligen Leistungsaustausch der Partei mit dem zugeordneten virtuellen Teilspeicher unter Verwendung der jeweiligen Sollwerte erfassen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird zumindest ein Sollwert von innerhalb der Energieversorgungsanlage und/oder von außerhalb der Energieversorgungsanlage empfangen. Die Sollwerte geben dabei die durch die Partei angeforderte Leistung beim Energieaustausch mit dem Energiespeicher vor. Der Empfang des Sollwertes kann von intern und/oder extern erfolgen, je nachdem ob die anfordernde Partei innerhalb der Energieversorgungsanlage oder außerhalb der Energieversorgungsanlage angeordnet ist. Von innerhalb empfangen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Absender oder Erzeuger des Sollwertes innerhalb der Energieversorgungsanlage, also anlagenseitig des Netzanschlusspunkts, angeordnet ist, beispielsweise ein interner Stromkreis der Liegenschaft, etwa eine Wohnung. Von außerhalb empfangen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Absender oder Erzeuger des Sollwertes außerhalb der Energieversorgungsanlage, also netzseitig des Netzanschlusspunktes, angeordnet ist, beispielsweise ein Direktvermarkter.
In einer Ausführungsform umfassen die Sollwerte externe Sollwerte für eine externe Austauschleistung zwischen dem Energiespeicher und dem Energieversorgungsnetz und/oder interne Sollwerte für eine interne Austauschleistung zwischen dem Energiespeicher und dem internen Stromkreis. Interner Sollwert bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der durch den internen Sollwert vorgegebene Leistungsaustausch mit dem Energiespeicher innerhalb der Energieversorgungsanlage bleibt und den Netzanschlusspunkt der Energieversorgungsanlage nicht passiert. Externer Sollwert bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der durch den externen Sollwert vorgegebene Leistungsaustausch mit dem Energiespeicher nach außerhalb der Energieversorgungsanlage erfolgt und dafür den Netzanschlusspunkt der Energieversorgungsanlage passiert. Externe Sollwerte werden dabei bevorzugt von außerhalb der Energieversorgungsanlage und interne Sollwerte werden bevorzugt von innerhalb der Energieversorgungsanlage empfangen.
In einer Ausführungsform wird einer der virtuellen Teilspeicher einem internen Energiemanager der Energieversorgungsanlage zugeordnet, und der Sollwert für die Austauschleistung für den dem internen Energiemanager zugeordneten virtuellen Teilspeicher wird von dem internen Energiemanager generiert. Der von dem internen Energiemanager generierte Sollwert ist ein interner Sollwert.
Der interne Energiemanager steuert den Leistungsfluss im internen Stromkreis und dient als Schaltzentrale für ein intelligentes Energiemanagement, wobei die Energieversorgungsanlage insbesondere zusätzlich eine Energieerzeugungseinheit, wie z. B. eine Photovoltaik-Anlage aufweisen kann, deren Energieerzeugung beim Energiemanagement vorteilhaft berücksichtigt werden kann. So kann der interne Energiemanager die Energieflüsse im internen Stromkreis mit Lasten, Energiespeichers und Energieerzeugungseinheit überwachen, automatisch Einsparpotenziale erkennen und eine einfache und effiziente Energienutzung, z. B. der durch die Energieerzeugungseinheit erzeugten Energie, ermöglichen und den Betrieb verbessern.
In einer Ausführungsform wird einer der virtuellen Teilspeicher einem externen Direktvermarkter zugeordnet und der Sollwert für die Austauschleistung für den dem externen Direktvermarkter zugeordneten virtuellen Teilspeicher wird von dem externen Direktvermarkter generiert. Der von dem externen Direktvermarkter generierte Sollwert ist ein externer Sollwert.
In einer Ausführungsform sind die virtuellen Teilspeicher verschiedenen elektrischen Lasten des internen Stromkreises zugeordnet, wobei die verschiedenen elektrischen Lasten bevorzugt verschiedenen baulichen Einheiten einer Liegenschaft zugeordnet sind. Bei den baulichen Einheiten kann es sich z. B. um abgeschlossene Wohnungen der Liegenschaft und/oder andere Einheiten wie separierte Gewerbeflächen etc. handeln. Eine solche elektrische Last kann in dieser Ausführungsform insbesondere auch die Gesamtheit von elektrischen Installationen sein, die der baulichen Einheit zugeordnet ist. Die Last, die als Gesamtheit von elektrischen Installationen einer baulichen Einheit ausgebildet ist, kann insbesondere Gemeinschaftseinrichtungen wie eine Treppenhaus- oder Außenbeleuchtung, einen Aufzug oder eine Zentralheizung bzw. deren Steuerung umfassen und weist vorzugsweise ein reales Energiemessgerät auf, um die durch die elektrische Last verbrauchte Energie erfassen zu können.
In einer Ausführungsform weisen die virtuellen Teilspeicher virtuelle Speicherkapazitäten auf, wobei die Summe der virtuellen Speicherkapazitäten der Kapazität des Energiespeichers entspricht. Damit ist die gesamte Kapazität des virtuellen Energiespeichers auf virtuelle Teilspeicher aufgeteilt.
In weiteren Ausführungsformen werden die realen Austauschleistungen der verschiedenen elektrischen Lasten mit dem internen Stromkreis mittels jeweiliger realer Energiemessgeräte ermittelt, wobei die virtuellen Austauschleistungen der virtuellen Teilspeicher von der jeweiligen gemessenen realen Austauschleistung der jeweiligen elektrischen Last abhängen. Die virtuellen Energiemessgeräte, die dem jeweiligen virtuellen Teilspeicher zugeordnet sind, erfassen dabei die virtuelle Austauschleistung in Abhängigkeit von dem jeweiligen Sollwert und von der gemessenen realen Austauschleistung mit dem internen Stromkreis. Damit kann der Fall besser erfasst werden, in dem der jeweilige Sollwert von der realen Austauschleistung mit dem Energiespeicher abweicht.
In einer Ausführungsform umfasst die Energieversorgungsanlage eine Energieerzeugungseinheit, und der interne Sollwert hängt von der erzeugten Leistung der Energieerzeugungseinheit ab. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn ein interner Energiemanager den Leistungsaustausch im internen Stromkreis steuert.
Bei einem Steuergerät zum virtuellen Aufteilen eines elektrischen Energiespeichers in einer Energieversorgungsanlage umfasst die Energieversorgungsanlage:
- einen Netzanschlusspunkt zum Anschluss der Energieversorgungsanlage an ein externes Energieversorgungsnetz,
- einen elektrischen Energiespeicher,
- einen mit dem elektrischen Energiespeicher verbundenen internen Stromkreis zum Anschluss von elektrischen Lasten, Energieerzeugungseinheiten und/oder weiteren elektrischen Energiespeichern,
Das Steuergerät ist ausgebildet und eingerichtet:
- einen virtuellen Energiespeicher mit einer dem Energiespeicher entsprechenden Kapazität vorzusehen,
- den virtuellen Energiespeicher in mindestens zwei getrennte, virtuelle Teilspeicher aufzuteilen,
- mindestens zwei virtuelle Energiemessgeräte vorzusehen, welche jeweils einem virtuellen Teilspeicher zugeordnet sind,
- mindestens zwei Sollwerte für jeweils eine virtuelle Austauschleistung für jeweils einen virtuellen Teilspeicher zu empfangen,
- die reale Austauschleistung des Energiespeichers anhand der Summe der mindestens zwei Sollwerte einzustellen,
- die virtuellen Austauschleistungen der virtuellen Teilspeicher durch die jeweils zugeordneten virtuellen Energiemessgeräte zu erfassen. Die virtuellen Energiemessgeräte sind jeweils einem virtuellen Teilspeicher zugeordnet und sind dazu vorgesehen, den Leistungsaustausch mit dem jeweiligen zugeordneten virtuellen Teilspeicher virtuell zu erfassen und zu registrieren. Die virtuellen Energiemessgeräte selbst und/oder das Steuergerät können zudem dazu eingerichtet sein, die mit den virtuellen Teilspeichern ausgetauschten Leistungen zu saldieren und einen virtuellen Ladezustand der virtuellen Teilspeicher zu ermitteln. Die virtuellen Teilspeicher und damit die virtuellen Energiemessgeräte können damit Parteien zugeordnet sein, die elektrische Energie mit dem Energiespeicher austauschen und die zugehörigen Sollwerte erzeugen. Dies kann z. B. eine elektrische Last am internen Stromkreis oderz. B. ein Energiemanager am internen Stromkreis oder z. B. ein externer Direktanbieter sein.
In einer Ausführungsform des Steuergerätes umfassen die Sollwerte zumindest einen externen Sollwert für eine externe Austauschleistung zwischen dem Energiespeicher und dem Energieversorgungsnetz und/oder zumindest einen internen Sollwert für eine interne Austauschleistung zwischen dem Energiespeicher und dem internen Stromkreis, wobei der zumindest eine externe Sollwerte bevorzugt von außerhalb der Energieversorgungsanlage und der zumindest eine interne Sollwerte bevorzugt von innerhalb der Energieversorgungsanlage empfangbar ist.
In einer Ausführungsform ist das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet, den zumindest einen internen Sollwert von einem Energiemanager der Energieversorgungsanlage zu empfangen. Der Energiemanager kann beispielsweise in dem Steuergerät angeordnet sein oder als Gerät oder Teil eines Gerätes an den internen Stromkreis angeschlossen sein.
In einer Ausführungsform ist das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet, die Messdaten eines Energiemessgerätes am Netzanschlusspunkt zu erfassen, wobei das Energiemessgerät am Netzanschlusspunkt ausgebildet und eingerichtet ist, die zwischen der Energieversorgungsanlage und dem Energieversorgungsnetz ausgetauschte Energie zu messen.
In einer Ausführungsform ist das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet, Messdaten eines Leistungsmessgerätes des Energiespeichers zu erfassen, wobei das Leistungsmessgerät des Energiespeichers ausgebildet und eingerichtet ist, die Austauschleistung des Energiespeichers zu messen. Diese reale Austauschleistung des realen Energiespeichers kann dabei der Summe der Sollwerte der Austauschleistungen entsprechen und intern sowie extern angeforderte Bestandteile aufweisen. Über weitere Energiemessgeräte, z. B. an den Lasten und/oder am Netzanschlusspunkt, können reale Austauschleistungen gut erfasst werden und in Beziehung zu den virtuellen Austauschleistungen gesetzt werden. Eine Energieversorgungsanlage, die über einen Netzanschlusspunkt an ein externes Energieversorgungsnetz angeschlossen ist, kann einen elektrischen Energiespeicher sowie einen mit dem elektrischen Energiespeicher verbundenen internen Stromkreis zum Anschluss von elektrischen Lasten, Energieerzeugungseinheiten und/oder weiteren elektrischen Energiespeichern aufweisen. Mittels des zuvor beschriebenen Steuergeräts kann der Betrieb des Energiespeichers gemanagt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Anmeldung anhand in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Verfahren zum virtuellen Aufteilen eines elektrischen Energiespeichers,
Figs. 2-4 zeigen schematisch Ausführungsformen der Energieversorgungsanlage.
In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
FIGURENBESCHREIBUNG
Fig. 1 zeigt ein Verfahren zum virtuellen Aufteilen eines elektrischen Energiespeichers 20 in einer Energieversorgungsanlage 10. Das Verfahren weist auf: a) Vorsehen eines virtuellen Energiespeichers mit einer einem realen elektrischen Energiespeicher 20 entsprechenden Kapazität, b) Aufteilen des virtuellen Energiespeichers in mindestens zwei getrennte, virtuelle Teilspeicher 42, c) Vorsehen von mindestens zwei virtuellen Energiemessgeräten 44, welche jeweils einem virtuellen Teilspeicher 42 zugeordnet sind, d) Empfangen von mindestens zwei Sollwerten für jeweils eine virtuelle Austauschleistung für jeweils einen virtuellen Teilspeicher 42, e) Einstellen der realen Austauschleistung des Energiespeichers 20 anhand der Summe der mindestens zwei Sollwerte, f) Erfassen der virtuellen Austauschleistungen der virtuellen Teilspeicher 42 durch die jeweils zugeordneten virtuellen Energiemessgeräte 44.
Das Erfassen der Austauschleistung der virtuellen Teilspeicher 42 durch die jeweils zugeordneten virtuellen Energiemessgeräte 44 gemäß f) erfolgt dabei durch rechnerisches Ermitteln und optionales Anzeigen in Abhängigkeit von den jeweiligen Sollwerten. Aus den erfassten Austauschleistungen können zudem mittels Saldieren die virtuellen Ladezustände der virtuellen Teilspeicher ermittelt und ggf. den Parteien bzw. den Parteien zugeordneten Energiemanagern insbesondere zur weiteren Planung der Verwendung des jeweiligen virtuellen Teilspeichers zur Verfügung gestellt werden.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Energieversorgungsanlage 10 dargestellt. Die Energieversorgungsanlage 10 weist einen Netzanschlusspunkt 14 zum Anschluss der Energieversorgungsanlage 10 an ein externes, von einem Energieversorger 18 betriebenes Energieversorgungsnetz 12, den internen Stromkreis 22 sowie ein Steuergerät 40 auf. An den internen Stromkreis 22 sind ein Generator 36, beispielsweise eine Kraft-Wärme-gekoppelte Erzeugungseinheit oder ein Blockheizkraftwerk, ein Elektroauto 34, eine PV-Anlage 32 mit Wechselrichter 28, eine Last 24, der elektrische Energiespeiche 20 mit Wechselrichter 26, sowie ein Energiemanager 30 angeschlossen. Die an den internen Stromkreis 22 angeschlossenen Einheiten 36, 34, 32, 20, 28, 24 sind zum Austausch elektrischer Leistung untereinander sowie mit dem Energieversorgungsnetz 12 über Leitungen 38 verbunden. Der Generator 36 und die PV-Anlage 32 sind im dargestellten Beispiel Energieerzeugungseinheiten. In Fig. 2 zeigt die gestrichelte Linie eine Kommunikationsverbindung des Energiemanagers 30 zu den von ihm gemanagten Einheiten 36, 34, 32 sowie zu dem ihm zugeordneten virtuellen Teilspeicher 42 und virtuellen Energiemessgerät 44 des Steuergeräts 40. Eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Energiemanager 30 und dem Energiespeicher 20 ist dabei nicht notwendig.
Der interne Stromkreis 22 weist damit die Gesamtheit der physischen Installation auf, die am Austausch elektrischer Leistung in einer Liegenschaft beteiligt sind. Die elektrische Last 24 ist im Ausführungsbeispiel von Fig. 2 als ein Verbraucher dargestellt, kann aber auch als eigener Unter-Stromkreis einer baulichen Einheit ausgeführt sein und mehrere verbundene elektrische Verbraucher und/oder Erzeuger aufweisen.
Am Netzanschlusspunkt 14 ist ein Energiemessgerät 16 angeordnet, das als geeichter Zähler ausgebildet ist und dem Energieversorger 18, der hier symbolisch als Rechenzentrum dargestellt ist, zur Abrechnung des gesamten Energieaustauschs der Energieversorgungsanlage 10 mit dem Energieversorgungsnetz 12 dient.
Das Steuergerät 40 ist zur Ausführung des in Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Verfahrens ausgebildet und eingerichtet. Das Steuergerät 40 weist eine Recheneinheit 46 auf, die reale Austauschleistungen, insbesondere am Netzanschlusspunkt 14 und am Energiespeicher 20, sowie interne und/oder externe Sollwerte verarbeitet und den Energiespeicher 20 als mehrere getrennte virtuelle Teilspeicher 42 repräsentiert. Die Verarbeitung und Steuerung der realen Austauschleistungen ist in Fig. 2 durch die gepunktete Linie zwischen Recheneinheit 46, dem Energiespeicher 20 und dem Netzanschlusspunkt 14 repräsentiert. Austauschleistungen werden dabei von virtuellen Energiemessgeräten 44 virtuell erfasst. Die Repräsentation des der virtuellen Teilspeicher 42 und ggf. des gesamten Energiespeichers 20 erfolgt im in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel gegenüber dem internen (lokalen) Energiemanager 30 und gegenüber einem Direktvermarkter 50. Dabei kann die Repräsentation eine Übermittlung des Ladezustandes des jeweiligen virtuellen Teilspeichers 42 umfassen.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Energieversorgungsanlage 10 für eine Liegenschaft wird der Energiespeicher 20 parallel durch den Betreiber der Energieversorgungsanlage 10 für interne Zwecke, z. B. Energiemanagement, Eigenverbrauch und/oder Mieterstrom etc., und durch einen weiteren externen Nutzer für wirtschaftliche Zwecke genutzt. Dargestellt ist die externe Nutzung am Beispiel des Direktvermarkters 50, der hier symbolisch als Person dargestellt ist, jedoch in der Regel eine mehr oder weniger automatisierte Einrichtung umfasst (z. B. einen Server mit Verbindung zu einer Strombörse und/oder einem Energieversorger 18 für Anforderung und Bereitstellung von Regelleistung). Die Direktvermarktung von Regelleistung beinhaltet das Zurverfügungstellen von Regelleistung, welche insbesondere als Reserve zum Ausgleich von Schwankungen im Versorgungsnetz 12 dient. Beim Zurverfügungstellen von Regelleistung kann sowohl Leistung in das Energieversorgungsnetz 12 eingespeist als auch aus dem Energieversorgungsnetz 12 entnommen werden. Die entsprechende Energie wird im dargestellten Beispiel aus dem Energiespeicher 20 entnommen bzw. in diesen geladen. Durch das Steuergerät 40 können insbesondere Konflikte zwischen der Nutzung des Energiespeichers 20 durch den Betreiber der Energieversorgungsanlage 10 und durch den externen Nutzer 50 vermieden und/oder aufgelöst werden.
Der externe Nutzer, z. B. der Direktvermarkter 50, kann insbesondere über eine standardisierte Kommunikationsschnittstelle auf den ihm zugeordneten virtuellen Teilspeicher 42 zugreifen und dabei Anforderungen für die Nutzung vorgeben, z.B. eine direkte Steuerung der Leistung, eine Verlässlichkeit der Verfügbarkeit und/oder einen Nachweis der ausgetauschten Energie / der ausgetauschten Leistung verlangen. Die Steuerung der Leistungsabgabe und/oder Leistungsaufnahme erfolgt dabei mittels eines externen Sollwerts. Das Steuergerät 40 ermöglicht eine verlässliche Direktsteuerung des virtuellen Teilspeichers 42 durch den Direktvermarkter 50 sowie einen einfachen Erbringungsnachweis des über den Sollwert angeforderten Leistungsaustausches über das virtuelle Energiemessgerät 44.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Energieversorgungsanlage 10 dargestellt. Die Energieversorgungsanlage 10 weist einen Netzanschlusspunkt 14 zum Anschluss der Energieversorgungsanlage 10 an ein externes, von einem Energieversorger 18 betriebenes Energieversorgungsnetz 12, den internen Stromkreis 22 sowie ein Steuergerät 40 auf. An den internen Stromkreis 22 sind eine PV-Anlage 32 mit Wechselrichter 28 und Energiemessgerät 58, zwei Lasten 24 mit jeweils einem Energiemessgerät 26, der elektrische Energiespeicher 20 mit Wechselrichter 28 und Energiemessgerät 56, sowie der Energiemanager 30 angeschlossen. Die an den internen Stromkreis 22 angeschlossenen Einheiten 32, 28, 58, 24, 26, 56 sind zum Austausch elektrischer Leistung untereinander sowie mit dem Energieversorgungsnetz 12 über Leitungen 38 verbunden. In Fig. 3 zeigt die gestrichelte Linie die Verbindung des Energiemanagers 30 zu der von ihm gemanagten Energieerzeugungseinheit 32 sowie zu den von ihm beeinflussten virtuellen Teilspeichern 42 und virtuellen Energiemessgeräten 44 des Steuergeräts 40.
Die jeweiligen Lasten 24 sind über jeweils ein Energiemessgerät 26 an den internen Stromkreis 22 angeschlossen. Diese Energiemessgeräte 26 dienen Zwecken innerhalb des internen Stromkreises, also zwischen Einheiten des inneren Stromkreises, die über die Leitungen 38 verbunden sind. Dies kann z.B. die relative Abrechnung der Verbräuche von durch die Lasten 24 repräsentierten einzelnen Wohneinheiten durch eine Hausverwaltung, eine aktuelle Anzeige von Leistungsflüssen und/oder Empfehlungen für Bewohner zum wirtschaftlich vorteilhaften Betrieb innerhalb der als Lasten 24 dargestellten Wohneinheiten bedeuten. Dazu können weitere, hier nicht dargestellte Kommunikationsverbindungen insbesondere zwischen den Energiemessgeräte 26 und nicht dargestellten Anzeige- oder Steuereinrichtungen insbesondere in den als Lasten 24 dargestellten Wohneinheiten eingerichtet sein.
Das Energiemessgerät 58 verbindet die als PV-Anlage ausgebildete Energieerzeugungseinheit 32 über den Wechselrichter 28 mit dem internen Stromkreis 22. Gegebenenfalls kann parallel zur dargestellten PV-Anlage ein weiterer Speicher am Wechselrichter 28 der Energieerzeugungseinheit 32 angeschlossen sein. Das Energiemessgerät 56 verbindet den Energiespeicher 20 über den Wechselrichter 28 mit dem internen Stromkreis 22. Die Energiemessgeräte 56, 58 sind Messgeräte für interne Steuerzwecke, welche ggf. zertifiziert sein können, z.B. nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), falls dies für regulatorisch vorgeschriebene Abrechnungen notwendig sein sollte.
Das Steuergerät 40 ist zur Ausführung des in Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Verfahrens ausgebildet und eingerichtet. Das Steuergerät 40 weist eine Recheneinheit 46 auf, die reale Austauschleistungen, insbesondere am Netzanschlusspunkt 14 und am Energiespeicher 20, sowie interne Sollwerte verarbeitet und den Energiespeicher 20 als mehrere getrennte virtuelle Teilspeicher 42 repräsentiert. Dabei können die internen Sollwerte vom Energiemanager 30 sowie ggf. von weiteren, den einzelnen Lasten 24 zugeordneten und hier nicht dargestellten Energiemanagern bereitgestellt werden. Insbesondere können den einzelnen Lasten 24 dabei jeweils einzelne virtuelle Teilspeicher 42 zugeordnet werden. Die Verarbeitung der realen Austauschleistungen und deren Steuerung auf Basis der internen Sollwerte ist in Fig. 3 durch die gepunktete Linie zwischen Recheneinheit 46 und dem Energiespeicher 20 repräsentiert. Austauschleistungen werden dabei von virtuellen Energiemessgeräten 44 virtuell erfasst. Die Repräsentation des Energiespeichers 20 und der virtuellen Teilspeicher 42 erfolgt im in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel gegenüber dem lokalen Energiemanagement und gegenüber den, z. B. als Wohneinheiten ausgebildeten, Lasten 24.
Mit der dargestellten Energieversorgungsanlage 10 kann eine Liegenschaft mit mehreren in Fig. 3 als Lasten 24 repräsentierten Wohneinheiten mit elektrischer Energie versorgt werden. Die Versorgung der Wohneinheiten kann mit sogenanntem Mieterstrom erfolgen, d.h. die Versorgung, insbesondere Vollversorgung, der Wohneinheiten kann durch den Betreiber der Energieversorgungsanlage 10 der Liegenschaft erfolgen, ohne dass eine Vertragsbeziehung zwischen den Bewohnern und dem und einem externen Stromanbieter besteht. Dies kann insbesondere mittels interner Abrechnung unter Verwendung des Steuergerätes 40 erfolgen. Der Energieaustausch zwischen Energieversorgungsanlage 10 der Liegenschaft und dem Energieversorgungsnetz 12 kann zumindest für die Mieterstrom-Teilnehmer ohne eigenen Vertrag mit einem externen Stromanbieter zentral über den Betreiber der Energieversorgungsanlage 10 der Liegenschaft abgerechnet werden. Darüber hinaus kann den einzelnen Mieterstrom-Teilnehmern jeweils ein virtueller Teilspeicher 42 zur Verwendung im Rahmen eines Energiemanagements der einzelnen Lasten 24 zugeordnet werden.
In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel der Energieversorgungsanlage 10 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel repräsentiert z. B. die Energieversorgungsanlage 10 einer Liegenschaft mit mehreren als Lasten 24 dargestellten Einheiten, z. B. Wohneinheiten. Auch für dieses Ausführungsbeispiel kann die Versorgung der Einheiten 24, z. B. Wohneinheiten, mit sogenanntem Mieterstrom erfolgen, bei dem die Versorgung, insbesondere die Vollversorgung der Wohneinheiten durch den Betreiber der Energieversorgungsanlage 10 der Liegenschaft erfolgen kann. Dies bedeutet insbesondere, dass die Versorgung mit „interner“ Abrechnung durch den Betreiber der Energieversorgungsanlage 10 und ohne Vertragsbeziehung zwischen den Nutzern der Wohneinheiten 24 und einem externen Stromanbieter erfolgen kann. Der Energieaustausch zwischen der Energieversorgungsanlage 10 der Liegenschaft und dem Energieversorgungsnetz 12 kann zumindest für die Mieterstrom-Teilnehmer (Parteien) ohne eigenen Vertrag mit einem externen Stromanbieter „intern“ über den Betreiber der Energieversorgungsanlage 10 der Liegenschaft abgerechnet werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt die Einheit 62 jedoch nicht an dem beschriebenen Mieterstrommodell teil. Die Einheit 62 ist über das Energiemessgerät 64 mit dem Netzanschlusspunkt 14 verbunden und unterhält Vertrags- und Abrechnungsbeziehungen direkt mit einem externen Stromanbieter. Die als Einheiten ausgebildeten Lasten 24 sind über jeweilige Energiemessgeräte 26 mit den Leitungen 38 des internen Stromkreises 22 verbunden. Die Energieversorgungsanlage 10 der Liegenschaft umfasst den stationären Speicher 20, der über den Wechselrichter 28 und das Energiemessgerät 56 mit den Leitungen des internen Stromkreises 22 verbunden ist. Der Energiespeicher 20 wird durch das Steuergerät 40 verwaltet und zur Unterstützung der Energieversorgung der Lasten 24, z. B. der Wohneinheiten, verwendet. Die Energieerzeugungsanlage 10 weist außerdem eine PV- Anlage 32 und eine Kraft-Wärme-gekoppelte Erzeugungseinheit 52 auf, die über jeweilige Energiemessgeräte 58 mit den Leitungen 38 des internen Stromkreises 22 verbunden sind. Auch die Energieerzeugungseinheiten 32, 52, wie z.B. die PV-Anlagen 32 oder die Kraft- Wärme-gekoppelte Erzeugungseinheit 52 werden durch das Steuergerät 40 und/oder den Energiemanager 30 verwaltet. Der Energiemanager 30 kann im Steuergerät 40 angeordnet sein.
Ein Energiemessgerät 68 verbindet den internen Stromkreis 22 mit dem Netzanschlusspunkt 14. Optional kann der Netzanschlusspunkt 14 ein Energiemessgerät 16 aufweisen. Über das Energiemessgerät 68 kann die Energie gemessen werden, die durch den internen Stromkreis 22 mit dem Versorgungsnetz 12 ausgetauscht wird. Über ein Energiemessgerät 60 wird die Energie erfasst, die durch die Lasten 24, den Speicher 20, sowie die PV-Anlage 32 mit dem Versorgungsnetz 12 ausgetauscht wird. Es versteht sich, dass das Steuergerät 40 bedarfsweise mit den Messgeräten 60, 68, 26, 16 verbunden sein kann, um entsprechende Messwerte zu empfangen; die dazu notwendigen Kommunikationsverbindungen sind in Fig. 4 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
Das Steuergerät 40 teilt den Speicher 20 in virtuelle Teilspeicher 42 auf: einen virtuellen Teilspeicher 42 je am Mieterstrom teilnehmender Wohneinheit 24 einen virtuellen Teilspeicher 42 für Gemeinschaftsverbrauch der Liegenschaft, z. B. Flurlicht, Betriebsstrom etc. einen virtuellen Teilspeicher 42 für weitere Aktivitäten, z.B. Direktvermarktung wie z. B. in Bezug auf Fig. 2 beschrieben
Den virtuellen Teilspeichern 42 ist entsprechend je ein virtuelles Energiemessgerät 44 zugeordnet, vergleiche Figs. 2 und 3. Die virtuellen T eilspeicher 42 werden entsprechend einer Betriebsstrategie z. B. durch einen Energiemanager 30 für einen sinnvollen energetischen und/oder kosteneffektiven Betrieb genutzt. Dabei wird jeder Partei ein (virtueller) Anteil am (physischen) Speicher 20 und ggf. an der Erzeugung durch die PV-Anlage und/oder Kraft- Wärme-Kopplungsanlage 52 zugeordnet. Dadurch können Mieter/Eigentümer/Nutzer einer Wohneinheit von einer Eigenverbrauchsregelung für zwischengespeicherten und ggf. selbsterzeugten Strom profitieren. Die Abrechnung der Versorgung der Wohneinheiten 24 erfolgt im Rahmen der Betriebsstrategie nach den Arten der Versorgung, also nach Anteil des Verbrauchs in der jeweiligen Wohneinheit 24 aus einem Netzbezug, aus dem Energiespeicher 20 entnommener zwischengespeicherter Energie und ggf. aus Direktbezug aus einer Energieerzeugungseinheit 32, 52. Das Steuergerät 40 erhält hierfür Sollwerte für jeden der virtuellen Teilspeicher 42 und erfasst den Leistungsaustausch für jede Einheit 24 mit dem zugeordneten virtuellen Teilspeicher 42 mittels des virtuellen Energiemessgeräts 44. Hierfür können auch Informationen einzelner oder mehrerer weiterer Energiemessgeräte 26, 60, 56, 58, 68 berücksichtigt werden.
Der Energiemanager 30 kann lokal für die einzelnen Lasten 24 eine eigene Optimierung durchführen und insbesondere interne Sollwerte für den Leistungsaustausch der jeweiligen Last 24 mit dem Energiespeicher 20 erzeugen. In dieser Ausführungsform wird dann der jeweilige virtuelle Teilspeicher 42 wie ein eigener physischer Speicher gemanagt und auf den Energieverbrauch der jeweiligen Last 24 optimiert. Insbesondere kann damit durch den Energiemanager 30 ein separates, voneinander unabhängiges Management der virtuellen Teilspeicher 42 realisiert werden.
Der Energiemanager 30 kann alternativ oder zusätzlich zum lokalen Energiemanagement ein zentrales Energiemanagement realisieren, bei dem dann der Speicher 20 sowie der Energieverbrauch des internen Stromkreises 22 als Ganzes gemanagt wird. Dies kann optional eine Erzeugungs- und/oder Lastprognose beinhalten, insbesondere auch für eine Klimatisierung der Liegenschaft mit einer Wärmepumpe oder ähnlichem.
Alternativ oder zusätzlich können einzelne oder alle Wohneinheiten 24 individuelle Energiemanager aufweisen, die insbesondere die Optimierung der Verwendung des der jeweiligen Wohneinheit 24 zugeordneten virtuellen Teilspeichers 42 ermöglichen. Es versteht sich, dass die individuellen Energiemanager dazu mit dem Steuergerät 40 kommunikativ verbunden sein können, insbesondere um interne Sollwerte an das Steuergerät 40 zu übermitteln und ggf. Informationen vom Steuergerät 40 zu empfangen, beispielsweise den Ladezustand des jeweiligen virtuellen Teilspeichers 42. Solche individuellen Energiemanager und deren Kommunikationsverbindungen sind in Fig. 4 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
In weiteren Ausführungsformen kann die Aufteilung des Energiespeichers 20 in virtuelle Teilspeicher 24 bedarfsweise geändert werden. Beispielsweise kann ein Mieter einer Wohneinheit 24, die an der Mieterstromversorgung der Liegenschaft teilnimmt und der ein virtueller Teilspeicher 42 zugeordnet ist, entscheiden, aus der Mieterstromversorgung auszusteigen und durch einen Energieversorger 18 direkt versorgt zu werden. Dadurch wird der ehemals dieser Wohneinheit 24 zugeordnete Teilspeicher 42 frei und kann insbesondere einem Speicherpool zugeordnet werden, der beispielsweise für die Direktvermarktung genutzt wird. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass für alle anderen Wohneinheiten 24 keine Änderungen am Mieterstrommodell stattfinden, so dass diese insbesondere ihren Anteil am Energiespeicher 20 in Form des jeweiligen virtuellen Teilspeichers 42 beibehalten. Umgekehrt ist es möglich, dass eine bisher durch einen Energieversorger 18 direkt versorgte Wohneinheit, beispielsweise die Last 62 gemäß Fig. 4, entscheidet, am Mieterstrommodell teilzunehmen und entsprechend einen virtuellen Teilspeicher 42 beansprucht. Dazu kann dieser Wohneinheit dann ein geeigneter Teil des Energiespeichers 20 aus einem Speicherpool, der z. B. für die Direktvermarktung verwendet wird, zugewiesen werden. In beiden Fällen ist keine Änderung der Bedingungen für die weiteren Parteien in der Liegenschaft notwendig. In einer Ausführungsform ist der Energiespeicher 20 dabei in einen ersten virtuellen Teilspeicher 42 für den Gemeinschaftsverbrauch der Liegenschaft, einen zweiten virtuellen Teilspeicher 42 für die Direktvermarktung und weitere virtuelle Teilspeicher 42 für die am Mieterstrommodell teilnehmenden Wohneinheiten 24 aufgeteilt, wobei der für die Direktvermarktung vorgesehene virtuelle Teilspeicher 24 als Speicherpool für etwaige weitere oder entfallende Teilnehmer am Mieterstrommodell verwendbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Energieversorgungsanlage 10 bzw. der interne Stromkreis 22 Ladestationen für Elektrofahrzeuge aufweisen. Diese Ladestationen können fest oder bedarfsweise den einzelnen Wohneinheiten 24 zugeordnet sein, auch ohne physisch mit diesen verbunden zu sein, wobei die Zuordnung zu den Wohneinheiten 24 beispielsweise durch dezidierte Stellplätze und/oder über einen Identifizierungsmechanismus, z. B. eine Ladekarte erfolgen kann. Die Ladestationen können dabei bidirektional betreibbar sein und elektrische Leistung sowohl in Batterien von Elektrofahrzeugen einspeisen als auch zur Nutzung in den jeweiligen Wohneinheiten 24 aus den Batterien der Elektrofahrzeuge entnehmen. Die Abrechnung dieses Leistungsaustausches über solche Ladestationen kann analog zur Abrechnung des Energieverbrauchs der Wohneinheiten 24 erfolgen.
BEZUGSZEICHENLISTE
Energieversorgungsanlage
Energieversorgungsnetz
Netzanschlusspunkt
Energiemessgerät im Netzanschlusspunkt
Energieversorger
Energiespeicher interner Stromkreis
Last
Energiemessgerät
Wechselrichter
Energiemanager
PV-Anlage
Elektro-Fahrzeug
Generator
Leitung
Steuergerät virtueller Teilspeicher virtuelles Energiemessgerät
Recheneinheit
Direktvermarkter
Kraft-Wärmeanlage
Energiemessgerät des Energiespeichers
Energiemessgerät
Energiemessgerät
Last
Energiemessgerät
Energiemessgerät

Claims

PATENTANSPRÜCHE Verfahren zum virtuellen Aufteilen eines elektrischen Energiespeichers (20) in einer Energieversorgungsanlage (10), wobei die Energieversorgungsanlage (10) umfasst:
- einen Netzanschlusspunkt (14) zum Anschluss der Energieversorgungsanlage (10) an ein externes Energieversorgungsnetz (12),
- den elektrischen Energiespeicher (20),
- einen mit dem elektrischen Energiespeicher (20) verbundenen internen Stromkreis (22) zum Anschluss von elektrischen Lasten (24), Energieerzeugungseinheiten (32, 36, 52) und/oder weiteren elektrischen Energiespeichern, wobei das Verfahren umfasst:
- Vorsehen eines virtuellen Energiespeichers mit einer dem Energiespeicher (20) entsprechenden Kapazität,
- Aufteilen des virtuellen Energiespeichers in mindestens zwei getrennte, virtuelle Teilspeicher (42),
- Vorsehen von mindestens zwei virtuellen Energiemessgeräten (44), welche jeweils einem virtuellen Teilspeicher (42) zugeordnet sind,
- Empfangen von mindestens zwei Sollwerten für jeweils eine virtuelle Austauschleistung für jeweils einen virtuellen Teilspeicher (42),
- Einstellen der realen Austauschleistung des Energiespeichers (20) anhand der Summe der mindestens zwei Sollwerte,
- Erfassen der virtuellen Austauschleistungen der virtuellen Teilspeicher (42) durch die jeweils zugeordneten virtuellen Energiemessgeräte (44). Verfahren nach Anspruch 1 , wobei zumindest ein Sollwert von innerhalb der Energieversorgungsanlage und/oder von außerhalb der Energieversorgungsanlage empfangen wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sollwerte externe Sollwerte für eine externe Austauschleistung zwischen dem Energiespeicher (20) und dem Energieversorgungsnetz (12) und/oder interne Sollwerte für eine interne Austauschleistung zwischen dem Energiespeicher (20) und dem internen Stromkreis (22) umfassen, wobei externe Sollwerte bevorzugt von außerhalb der Energieversorgungsanlage (10) und interne Sollwerte bevorzugt von innerhalb der Energieversorgungsanlage (10) empfangen werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei einer der virtuellen Teilspeicher (42) einem internen Energiemanager (30) der Energieversorgungsanlage zugeordnet wird und der Sollwert für die Austauschleistung für den dem internen Energiemanager (30) zugeordneten virtuellen Teilspeicher (42) von dem internen Energiemanager (30) empfangen wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei einer der virtuellen Teilspeicher (42) einem externen Direktvermarkter (50) zugeordnet wird und der Sollwert für die Austauschleistung für den dem externen Direktvermarkter (50) zugeordneten virtuellen Teilspeicher (42) von dem externen Direktvermarkter (50) empfangen wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die virtuellen Teilspeicher (42) verschiedenen elektrischen Lasten (24) des internen Stromkreises (22) zugeordnet sind, wobei die verschiedenen elektrischen Lasten (24) bevorzugt verschiedenen baulichen Einheiten einer Liegenschaft zugeordnet sind, wobei insbesondere jeder baulichen Einheit der Liegenschaft ein jeweiliger virtueller Teilspeicher (42) zugeordnet ist und/oder weitere virtuelle Teilspeicher (42) dem externen Direktvermarkter (50) und ggf. Gemeinschaftseinrichtungen der Liegenschaft zugeordnet sind. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die virtuellen Teilspeicher virtuelle Speicherkapazitäten aufweisen, wobei die Summe der virtuellen Speicherkapazitäten der Kapazität des Energiespeichers (20) entspricht. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die realen Austauschleistungen der verschiedenen elektrischen Lasten (24) mit dem internen Stromkreis (22) mittels jeweiliger Energiemessgeräte (26) ermittelt werden, wobei die virtuellen Austauschleistungen der virtuellen Teilspeicher (42) von der jeweiligen gemessenen realen Austauschleistungen der jeweiligen elektrischen Last (24) abhängen. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Energieversorgungsanlage (10) eine Energieerzeugungseinheit (32, 36, 52) umfasst und der interne Sollwert von der erzeugten Leistung der Energieerzeugungseinheit (32, 36, 52) abhängt. Steuergerät (40) zum virtuellen Aufteilen eines elektrischen Energiespeichers (20) in einer Energieversorgungsanlage (10), wobei die Energieversorgungsanlage (10) umfasst:
- einen Netzanschlusspunkt (14) zum Anschluss der Energieversorgungsanlage (10) an ein externes Energieversorgungsnetz (12),
- einen elektrischen Energiespeicher (20),
- einen mit dem elektrischen Energiespeicher (20) verbundenen internen Stromkreis (22) zum Anschluss von elektrischen Lasten, Energieerzeugungseinheiten (32, 36, 52) und/oder weiteren elektrischen Energiespeichern (20), wobei das Steuergerät (40) ausgebildet und eingerichtet ist, - einen virtuellen Energiespeicher mit einer dem Energiespeicher (20) entsprechenden Kapazität vorzusehen,
- den virtuellen Energiespeicher in mindestens zwei getrennte, virtuelle Teilspeicher (42) aufzuteilen,
- mindestens zwei virtuelle Energiemessgeräte (44) vorzusehen, welche jeweils einem virtuellen Teilspeicher (42) zugeordnet sind,
- mindestens zwei Sollwerte für jeweils eine virtuelle Austauschleistung für jeweils einen virtuellen Teilspeicher (42) zu empfangen,
- die reale Austauschleistung des Energiespeichers (20) anhand der Summe der mindestens zwei Sollwerte einzustellen,
- die virtuellen Austauschleistungen der virtuellen Teilspeicher (42) durch die jeweils zugeordneten virtuellen Energiemessgeräte (44) zu erfassen. Steuergerät nach Anspruch 10, wobei die Sollwerte zumindest einen externen Sollwert für eine externe Austauschleistung zwischen dem Energiespeicher (20) und dem Energieversorgungsnetz (12) und/oder zumindest einen internen Sollwert für eine interne Austauschleistung zwischen dem Energiespeicher (20) und dem internen Stromkreis (22) umfassen, wobei der zumindest eine externe Sollwerte bevorzugt von außerhalb der Energieversorgungsanlage (10) und der zumindest eine interne Sollwerte bevorzugt von innerhalb der Energieversorgungsanlage (10) empfangbar ist. Steuergerät nach Anspruch 11 , wobei das Steuergerät (40) ausgebildet und eingerichtet ist, den zumindest einen internen Sollwert von einem Energiemanager (30) der Energieversorgungsanlage (10) zu empfangen. Steuergerät nach Anspruch 12, wobei der Energiemanager (30) in dem Steuergerät (40) angeordnet ist. Steuergerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei das Steuergerät (40) ausgebildet und eingerichtet ist, die Messdaten eines Energiemessgerätes (16, 68) am Netzanschlusspunkt (14) zu erfassen, wobei das Energiemessgerät (16, 68) am Netzanschlusspunkt (14) ausgebildet und eingerichtet ist, die zwischen der Energieversorgungsanlage (10) und dem Energieversorgungsnetz (12) ausgetauschte Energie zu messen. Steuergerät nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei das Steuergerät (40) ausgebildet und eingerichtet ist, Messdaten eines Leistungsmessgerätes (56) des Energiespeichers (20) zu erfassen, wobei das Leistungsmessgerät (56) des Energiespeichers (20) ausgebildet und eingerichtet ist, die Austauschleistung des Energiespeichers (20) zu messen. Energieversorgungsanlage (10), die über einen Netzanschlusspunkt (14) an ein externes Energieversorgungsnetz (12) angeschlossen ist, mit einem elektrischen Energiespeicher (20), einem mit dem elektrischen Energiespeicher (20) verbundenen internen Stromkreis (22) zum Anschluss von elektrischen Lasten, Energieerzeugungseinheiten (32, 36, 52) und/oder weiteren elektrischen Energiespeichern sowie mit einem Steuergerät (40) nach einem der Ansprüche 10 bis 15.
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