用于提高小型发电厂的运行效率的小型发电厂的电储能器的运行方法和运行设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于提高小型发电厂的运行效率的小型发电厂的电储能器的运行方法和运行设备。
【背景技术】
[0002]DE 20 2010 001 342 Ul描述了一种蓄电池充电调节器，所述蓄电池充电调节器调节蓄电池的最佳的充电功能。在此，根据在那里描述的蓄电池充电调节器技术能够执行特殊的功能。
[0003]在那里描述的蓄电池基本上为蓄电池充电调节器的依赖于电压的负载。也在蓄电池充电调节器中使用半导体开关元件，所述半导体开关元件原则上将直流变压器的输出端切换到蓄电池上。在达到完全的充电状态时，直流变压器的输出端到蓄电池上的搭接被分开。
[0004]在那里描述的蓄电池充电调节器控制装置因此能够将消息提供给上级的控制装置，使得在该情况下，光电模块又仅仅被切换到直接的电网馈电上。
[0005]在近些年，在光电的主要市场中，由于高于电的市价的有保证的馈电补贴，由于资金方面的边界条件所产生的电的完全的馈电引起普遍重视。术语“市电同价(GridParity)”表示本身产生的电能与所购置的电能相比相同的成本的状态。
[0006]如果出于终端消费者的视角，本身产生的电与从供电商购买、即经由电网的电网供电相比每千瓦时造成相同的成本，那么通常视作为实现市电同价。在达到“市电同价”的情况下，由发电厂产生的电的尽可能高的自我消耗的目标成为焦点。
[0007]在没有电暂存器的情况下，根据小型发电厂设施的大小、位置和典型的单户住宅中的用户特性曲线能够在小型发电厂设施之前产生并且直接消耗所需要的能量需求的良好的三分之一。剩余的三分之二在其他时间以与自身的设施的生产成本相比更高的成本额外购买。
[0008]为了提高自我消耗，使用电池系统:当小型发电厂发电高于家庭中的消耗时，将电暂存器充电，并且在下述时间又将所述能量输出，在所述时间，小型发电厂发电低于家庭中的消耗。
[0009]电池在充电和放电时的使用使得所述电池老化。为了提高自我消耗，越频繁并且越强化地进行诸如在高的放电深度的情况下和/或通过高的放电电流的使用，电池就老化得越快，使用寿命减少。
[0010]因此，存在小型发电厂的自我消耗的最大化和电暂存器的电池使用寿命的最大化之间的目标矛盾。
【发明内容】
[0011]本发明涉及一种用于提高小型发电厂的运行效率的小型发电厂的电储能器的运行方法，所述运行方法具有下述步骤:提供小型发电厂的至少一个设施参数；通过传感器装置确定小型发电厂的电储能器的存储容量、小型发电厂的生产特性曲线和小型发电厂的用户的用户特性曲线；根据所确定的存储容量、用户特性曲线和小型发电厂的生产特性曲线以及至少一个设施参数，通过控制装置规定用于小型发电厂的运行策略，其中运行效率通过提高电储能器的使用寿命和/或使借助于小型发电厂产生的电能的自我消耗最大化来提高，并且根据所规定的运行策略，通过控制装置控制小型发电厂，以便提高小型发电厂的运行效率。
[0012]此外，本发明创造一种用于提高小型发电厂的运行效率的小型发电厂的电储能器的运行设备，其中运行设备具有:数据存储装置，其用于提供小型发电厂的至少一个设施参数；传感器装置，所述传感器装置被设计用于，确定小型发电厂的电储能器的存储容量、小型发电厂的生产特性曲线和小型发电厂的用户的用户特性曲线；和控制装置，所述控制装置被设计用于，根据所确定的存储容量、生产特性曲线、用户特性曲线和小型发电厂的至少一个设施参数来规定用于小型发电厂的运行策略，其中运行效率能够通过提高电储能器的使用寿命和/或使借助于小型发电厂产生的电能的自我消耗最大化来提高；并且控制装置被设计用于，根据所规定的运行策略来控制小型发电厂，以便提高小型发电厂的运行效率。
[0013]作为本发明的意义上的运行效率，在此包括通过小型发电厂的运行实现的目标与定义的目标的比值。所述比值或所述运行效率在本发明的意义上同样包括目标实现程度以及被分配给小型发电厂的运行效能，所述运行效能在本发明的意义上定义为小型发电厂的所定义的利润和用于小型发电厂的运行的运行和定义花费之间的比值，所述花费对于实现所述运行是必需的。在此，在本发明的意义上，以资金方面的总收益表示所定义的利润并且以资金方面的总成本表示所定义的花费。
[0014]因此，本发明的构思是，使电储能器电池的老化最小化，以便因此提高运行效率或运行效能。运行策略确定周期的深度，这就是说，在又执行电储能器的充电之前，提取多少百分比的能量。电储能器的老化的强度对于不同的电池类型是非常不同的。在此，运行策略能够通过优化的使用来影响。所有下面的示例性提到的运行策略在同时减少电池退化的情况下减少电池的自我消耗。根据电池类型的细节优化的目的在于，仅轻微地减少自我消耗，并且明显地提高使用寿命。
[0015]运行电池，使得存放的确定的无效状态根本不、以明显更小的规模或者仅以减弱的形式出现。
[0016]特定类型的锂离子电池在中间的充电状态中具有高的老化、尤其是在高的运行温度下。因此，无意义的是，将电池放电一半。同样地，不应将铅电池在冬季深度地放电，以便因此在几星期或半年长中不再正确地完全充电。
[0017]电池的老化也通过使用行为来确定。用作电储能器的电池越深度地放电，这越负面地影响使用寿命。同样地，借助电池来驱动的周期的方式对电池的老化产生影响。
[0018]在电池在储能器容量的80和90%之间循环的情况下的老化效应明显不同于在储能器容量的30和40%之间循环的情况下的老化。根据电池类型，前者或后者是有利的。在此，为了延长电池的使用寿命，能够将充电状态通过运行策略按照发展趋势地保持在对使用寿命更有益的范围中。
[0019]微周期、即在其中电池的存储能量的例如小于1%被转化的周期能够明显地减小电池的使用寿命。作为替代方案，为了延长使用寿命，替代从电池中，从电网中提取峰值负载。同样地，电池以小的充电率、例如小于总容量的10%的充电能够负面地影响使用寿命并且此外在能量方面是无意义的。
[0020]因此，对于每种情况，需要损坏规模和自我消耗之间的目标优化。对此，借助于年模拟来计算在没有使用由小型发电厂产生的能量的情况下的能量方面的缺点并且对照电池老化的成本。
[0021]对此的所有的措施能够作为算法结合到具有规定的设施参数的运行方法中。然而，因为应用、尤其是用户行为、位置和小型发电厂设施和电池大小明显变化，所以适应性的算法能够具有明显的优点。如果设施参数超过使用持续时间变化，那么适应性的算法尤其具有优点。
[0022]能够在技术方面进行权衡:必须如何运行电池，借此实现确定的使用寿命或确定的自我消耗。在关于资金组分的扩展中，例如电价例如通过由于自我消耗而避免的成本和由于发生的老化要更换的电池的重新置办成本作为设施参数来共同参考并且总成本被最小化。成本和价格既不是固定的、也不是从一开始就已知，初始值能够由用户作为设施参数或经由因特网调整。
[0023]有利的实施方式和改进方案由从属权利要求以及参考附图的描述得出。
[0024]根据本发明的一个有利的实施方式规定，小型发电厂的生产特性曲线以小型发电厂的发电厂功率的日变