[发明专利]能量存储系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种能量存储系统，具有一个或多个本地能量存储系统和一种操作这些能量存储系统的方法。

背景技术

用于运行一个电源电网的能量由各种不同类型的电站提供。在此，大多数的电站，例如核电站，燃煤发电站，燃气发电站，风力发电站，沼气厂，或太阳能电厂，都只不过是用于输送能量到非本地电源电网的能量发电机。例如，非本地电源电网为配电网和输电网，例如，它们在德国被Amprion、50Hertz、Tennet、和TransnetEnBW所运营。这些输电网为欧洲广域同步电网的一部分。上述发电站仅仅以能量发电机的的身份存在时，它们不能从电网中吸收任何额外的能量并将其存储以备不时之需。相比之下，能量存储系统可被用于从电源电网中吸收能量并将能量释放到电源电网。例如，能量存储系统为中央能量存储系统，比如抽水蓄能电站，或者分散的能量存储系统，比如电池存储设备或飞轮能量存储单元。抽水蓄能电站为能量存储系统，其在很大程度上不受制于天气的变化并且通常一直是可利用的状态。通常，中央能量存储系统被设计成拥有巨大的容量。由于该可用的容量，这些系统被适用于为非本地电源电网提供储能，从而在非本地电源电网中合适地生效。取决于其总尺寸，抽水蓄能电站可具有几个100MW或更多的容量，然而，在大多数情况下，发电机被设计为在满载条件下产生电流，并且能够以合适的效率及时地利用抽水蓄能电站的全容量。此操作方法并不适于稳定或改善与抽水蓄能电站容量相比其电力需求可忽略的小型本地电力供应系统的质量。集中使用的电池存储设备目前正在建设中，其目的是实施电网稳定(非本地化)任务(储能)的实验性的操作方法。然而，迄今为止已经规划的设备并没有完成任何本地化任务。然而，由于其在性能、容量和老化之间的比例，电池蓄能器并不十分适于每天多个负载周期的应用。

本地能量存储通常为本地电力需求的稳定而进行优化，并没有为用于支持非本地电源电网的控制能量的传递而设计或取得资格。既有非本地效果又有本地效果的本地蓄电池到设施的连接还未出现。

因此，最好提供一个能量存储系统，该系统允许取得本地电网质量方面的改进，并同时取得非本地电源电网的电力供应安全方面的改进，还能因此作为一个为该两个目的都具有足够效果的能量存储系统而被运行。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种能量存储系统，其允许同步改善本地电能的品质并为非本地电源电网提供安全保障。

此目标通过一个能量存储系统而达成，包括一个或多个本地能量存储系统，本地能量存储系统具有各自的本地存储容量和本地输出的，适用于随着一个或多个本地能量存储系统被分别连接到一个非本地电源电网和/或一个或多个本地电源电网，从连接的电源电网吸收能量并释放能量到连接的电源电网，，并至少包含一个本地控制单元，该控制单元至少控制各自的能量存储系统，用于为一个或多个各自的本地电源电网的本地化调节和系统任务，而该能量存储系统进一步包括一个中央控制单元，通过一个通信网络连接在各自的本地控制单元上，本地控制单元用于控制在一个或多个本地能量存储系统和该非本地电源电网之间吸收和释放能量，并具有中央控制单元，用于配备对于本地存储容量的所有部分和一个或多个能量存储系统的本地输出的处理，以用于非本地电源电网中的非本地化调节和系统任务，由于未被本地化调节和系统任务所需要，非本地化调节和系统任务由各自的本地控制单元通过通信网络提交给该中央控制单元。

有了此发明，布置于本地的能量存储系统中的该能量存储系统能够改进本地电源品质并为非本地电源电网或电源网络提供安全保障。正和负能量供应的可能性(能量输入和来自电源电网的能量吸收)允许了对现有电源电网条件的灵活反应。该本地能量存储系统，通过本地控制单元和一个中央控制单元的集成，在具有相同能量存储系统的本地和非本地电源电网中允许高效和并行的需求的满足。根据本发明所述的能量存储系统也可增加再生能源的技术和经济实用性，由于起伏不定的本地能源产生，通过该本地能量存储系统，在本地和非本地电源电网中能够被直接缓冲或超时缓冲并被用于调整到各个电源电网的需求。