Sistema de energía eléctrica.

Un sistema de energía eléctrica en el que una serie de suministradores y demandantes de energía eléctrica estánconectados mutuamente,

estando dotado el suministrador y demandante de energía eléctrica (11-15) de uno o unaserie de dispositivos de generación de energía, uno o una serie de dispositivos de almacenamiento eléctrico (101,151) y uno o una serie de dispositivos de consumo de energía eléctrica (102, 152), y un dispositivo de control desuministro y demanda de energía eléctrica (104, 153),

en el que cada uno de los dispositivos de control de suministro y demanda de energía eléctrica determina si se haproducido o no carencia de energía eléctrica o si ha se producido o no excedente de energía eléctrica en cada unode los suministradores y demandantes de energía eléctrica dotados de dicho dispositivo de control de suministro ydemanda de energía eléctrica, recibe energía eléctrica desde otro suministrador y demandante de energía eléctricadotado del dispositivo de generación de energía y/o del dispositivo de almacenamiento eléctrico, en caso de que sehaya producido carencia de energía eléctrica en el suministrador y demandante de energía eléctrica, controla ladistribución de energía eléctrica a otro suministrador y demandante de energía eléctrica en caso de que se hayaproducido excedente de energía eléctrica en el suministrador y demandante de energía eléctrica,

caracterizado porque

cada uno de los dispositivos de control de suministro y demanda de energía eléctrica controla automática omanualmente la serie de dispositivos de generación de energía en respectivos suministradores y demandantes deenergía, en base a la predicción meteorológica, a la predicción de demanda de energía eléctrica, a la predicción dedemanda térmica, a valores de configuración mediante cada suministrador y demandante, en la distribución yrecepción de energía eléctrica, de manera que

el mencionado sistema de energía eléctrica está configurado por lo tanto mediante dichos dispositivos de controlpara ser autosuficiente, sin depender de un sistema de energía eléctrica conocido.

Sistema de energía eléctrica

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un sistema de energía eléctrica en el que una serie de suministradores y demandantes de energía eléctrica están conectados mutuamente mediante dispositivos de control de suministro y demanda de energía eléctrica.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA

En un sistema de energía eléctrica conocido, tal como el mostrado en la figura 9, es fundamental un "sistema radial", en el que una planta de energía a gran escala 91 constituye la parte superior y los demandantes 92 constituyen la base. En la figura 9, para asegurar una serie de sistemas de transmisión está introducido en parte un "sistema de bucle". Esta clase de sistema de energía eléctrica está configurado, como un sólo sistema, en un área extensa (por ejemplo, varias decenas de miles de km2) y a gran escala (varias decenas de GW) .

Por otra parte, en los últimos años, se ha centrado la atención en un sistema de generación de energía distribuido de tipo sistema colaborativo (por ejemplo, consúltese el documento de patente 1) , con generación solar y una pila de combustible. El sistema distribuido de generación de energía de tipo sistema colaborativo está construido normalmente en una región extrema o en una región local cerca del extremo del sistema de energía eléctrica radial conocido, y se le supone en interconexión con el sistema de energía eléctrica. Documento de patente 1: solicitud de patente japonesa a inspección pública número 6-327146

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

PROBLEMAS A RESOLVER MEDIANTE LA INVENCIÓN

En la estructura del sistema de energía eléctrica conocido de la figura 9, dado que el transporte de energía eléctrica se lleva a cabo de forma masiva a larga distancia, existen muchas pérdidas; y en la generación eléctrica procedente de energía renovable, tal como la energía solar y la energía eólica, dado que esta energía renovable es ubicua, es difícil construir una planta de energía a gran escala utilizando estas energías.

Un objetivo de la presente invención es dar a conocer un sistema de energía eléctrica en el que una serie de suministradores y demandantes de energía eléctrica, que demandan energía eléctrica y asimismo suministran energía eléctrica, se configuran estando conectados mutuamente por medio de dispositivos de control de suministro y demanda de energía eléctrica, siendo el propio sistema de energía eléctrica autosuficiente sin depender del sistema de energía eléctrica conocido. Esto no pretende que el sistema de la presente invención elimine la coexistencia con el sistema de energía eléctrica conocido.

MEDIOS PARA RESOLVER LOS PROBLEMAS

De acuerdo con una primera configuración de la presente invención para resolver el problema anterior, se da a conocer un sistema de energía eléctrica en el que una serie de suministradores y demandantes de energía eléctrica (en los dibujos, se describe como una Unidad de suministro y demanda de energía eléctrica) están conectados mutuamente, estando dotado el suministrador y demandante de energía eléctrica de uno o varios dispositivos de generación de energía, de uno o varios dispositivos de almacenamiento eléctrico y de uno o varios dispositivos de consumo de energía eléctrica, y de un dispositivo de control de suministro y demanda de energía eléctrica.

En el sistema de energía eléctrica, cada uno de los dispositivos de control de suministro y demanda de energía eléctrica determina si se ha producido o no una carencia de energía eléctrica o si se ha producido o no un excedente de energía eléctrica en cada uno de los suministradores y demandantes de energía eléctrica dotados del dispositivo de control de suministro y demanda de energía eléctrica, recibe energía eléctrica desde otro suministrador y demandante de energía eléctrica dotado del dispositivo de generación de energía y/o del dispositivo de almacenamiento eléctrico en caso de que se haya producido la carencia de energía eléctrica en el suministrador y demandante de energía eléctrica, controla la distribución de energía eléctrica a otro suministrador y demandante de energía eléctrica en caso de que se haya producido el excedente de energía eléctrica en el suministrador y demandante de energía eléctrica, y controla automática o manualmente dicha serie de dispositivos de generación de energía en los suministradores y demandantes de energía respectivos basándose en la predicción meteorológica, la predicción de demanda de energía eléctrica, la predicción de demanda térmica, valores de configuración de cada suministrador y demandante, y similares, en la entrega y recepción de energía eléctrica.

Además, de acuerdo con una segunda realización de un sistema de energía eléctrica de la presente invención, se da a conocer un sistema de energía eléctrica en el que una serie de suministradores y demandantes de energía eléctrica están conectados mutuamente, estando dotado el suministrador y demandante de energía eléctrica por lo menos de un dispositivo seleccionado entre uno o una serie de dispositivos de generación de energía, uno o una serie de dispositivos de almacenamiento eléctrico y uno o una serie de dispositivos de consumo de energía eléctrica, y un dispositivo de control de suministro y demanda de energía eléctrica.

En el sistema de energía eléctrica, la serie de suministradores y demandantes de energía eléctrica están seccionados en una serie de grupos, y

el dispositivo de control de suministro y demanda de energía eléctrica que pertenece a cada grupo determina si se produce o no una carencia de energía eléctrica o si se produce o no un excedente de energía eléctrica en el grupo, recibe energía eléctrica desde otro grupo al que pertenece el suministrador y demandante de energía eléctrica dotado del dispositivo de generación de energía y/o del dispositivo de almacenamiento eléctrico, en caso de que se haya producido carencia de energía eléctrica en el grupo, y distribuye energía eléctrica a otro grupo en caso de que se haya producido un excedente de energía eléctrica en el grupo, y controla automática o manualmente la serie de dispositivos de generación de energía con respecto a los suministradores y demandantes de energía de los grupos respectivos, basándose en la predicción meteorológica, la predicción de demanda de energía eléctrica, la predicción de demanda térmica y similares, en la distribución y recepción de energía eléctrica.

Cada suministrador y demandante de energía eléctrica del sistema de energía eléctrica de la presente invención consulta la información procedente del dispositivo de control de suministro y demanda de energía eléctrica de otro suministrador y demandante de energía eléctrica, y puede configurar o modificar condiciones de funcionamiento del dispositivo de control de suministro y demanda de energía eléctrica del suministrador y demandante de energía eléctrica, en base a la cantidad de consumo de energía eléctrica estimada por el suministrador y demandante de energía eléctrica.

Además, en el sistema de energía eléctrica de la presente invención, el dispositivo de almacenamiento eléctrico en el suministrador y demandante de energía eléctrica puede utilizar juntos una batería de almacenamiento y un condensador eléctrico de doble capa.

En este caso, es preferible comprender cuantitativamente un cambio en la cantidad de almacenamiento eléctrico de la batería de almacenamiento y sus características de funcionamiento transitorio de carga y descarga. Esto puede comprender y analizar adecuadamente los fenómenos de carga y descarga de la batería de almacenamiento y el condensador eléctrico de doble capa.

Cuando se detecta la cantidad de almacenamiento eléctrico de la batería de almacenamiento, la cantidad de carga y descarga pueden controlarse de manera que su valor detectado no sea menor que un límite inferior predeterminado; por consiguiente, pueden utilizarse las características de respuesta transitoria del condensador sin involucrar un consumo innecesario de la batería de almacenamiento.

Además, en la presente invención, aunque no se muestra en los dibujos, un dispositivo móvil de generación de energía y/o un dispositivo móvil de almacenamiento eléctrico proporcionados por un suministrador de energía eléctrica son desplazados a otro suministrador de energía eléctrica, donde puede realizarse la distribución y recepción de energía eléctrica necesaria.

RESULTADO DE LA INVENCIÓN

La presente invención es un sistema de energía eléctrica en el que no está dispuesto un sistema de energía eléctrica conocido, y cada suministrador y demandante... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de energía eléctrica en el que una serie de suministradores y demandantes de energía eléctrica están conectados mutuamente, estando dotado el suministrador y demandante de energía eléctrica (11-15) de uno o una serie de dispositivos de generación de energía, uno o una serie de dispositivos de almacenamiento eléctrico (101, 151) y uno o una serie de dispositivos de consumo de energía eléctrica (102, 152) , y un dispositivo de control de suministro y demanda de energía eléctrica (104, 153) ,

en el que cada uno de los dispositivos de control de suministro y demanda de energía eléctrica determina si se ha producido o no carencia de energía eléctrica o si ha se producido o no excedente de energía eléctrica en cada uno de los suministradores y demandantes de energía eléctrica dotados de dicho dispositivo de control de suministro y demanda de energía eléctrica, recibe energía eléctrica desde otro suministrador y demandante de energía eléctrica dotado del dispositivo de generación de energía y/o del dispositivo de almacenamiento eléctrico, en caso de que se haya producido carencia de energía eléctrica en el suministrador y demandante de energía eléctrica, controla la distribución de energía eléctrica a otro suministrador y demandante de energía eléctrica en caso de que se haya producido excedente de energía eléctrica en el suministrador y demandante de energía eléctrica,

caracterizado porque cada uno de los dispositivos de control de suministro y demanda de energía eléctrica controla automática o manualmente la serie de dispositivos de generación de energía en respectivos suministradores y demandantes de energía, en base a la predicción meteorológica, a la predicción de demanda de energía eléctrica, a la predicción de demanda térmica, a valores de configuración mediante cada suministrador y demandante, en la distribución y recepción de energía eléctrica, de manera que el mencionado sistema de energía eléctrica está configurado por lo tanto mediante dichos dispositivos de control para ser autosuficiente, sin depender de un sistema de energía eléctrica conocido.

2. El sistema de energía eléctrica acorde con la reivindicación 1,

en el que cada uno de los suministradores y demandantes de energía eléctrica consulta información del dispositivo de control de suministro y demanda de energía eléctrica en otro suministrador y demandante de energía eléctrica, y configura o modifica condiciones de funcionamiento del dispositivo de control de suministro y demanda de energía eléctrica del suministrador y demandante de energía eléctrica, en base a la cantidad de consumo de energía eléctrica estimado mediante el suministrador y demandante de energía eléctrica.

3. El sistema de energía eléctrica acorde con la reivindicación 1 ó 2,

en el que el dispositivo de generación de energía de cada uno de los suministradores y demandantes de energía eléctrica es tal que se controla globalmente un elemento de control común para cada dispositivo de generación de energía, y se controla individualmente un elemento de control específico para un dispositivo de generación de energía individual.

4. El sistema de energía eléctrica acorde con la reivindicación 1,

en el que la distribución y recepción de energía eléctrica se lleva a cabo mediante desplazar un dispositivo móvil de generación de energía y/o un dispositivo móvil de almacenamiento eléctrico a otro suministrador y demandante de energía eléctrica.

5. Un sistema de energía eléctrica en el que están conectados mutuamente una serie de suministradores y demandantes de energía eléctrica, estando dotado el suministrador y demandante de energía eléctrica (11-15) , por lo menos, con un dispositivo seleccionado entre uno o una serie de dispositivos de generación de energía, uno o una serie de dispositivos de almacenamiento eléctrico (101, 151) y uno o una serie de dispositivos de consumo de energía eléctrica un (102, 152) , y un dispositivo de control de suministro y demanda de energía eléctrica (104, 153) ,

en el que la serie de suministradores y demandantes de energía eléctrica están seleccionados en una serie de grupos, y

el dispositivo de control de suministro y demanda de energía eléctrica que pertenece a cada grupo determina si se ha producido o no carencia de energía eléctrica o si se ha producido o no excedente de energía eléctrica en el grupo, recibe energía eléctrica desde otro grupo al que pertenece el suministrador y demandante de energía eléctrica dotado del dispositivo de generación de energía y/o del dispositivo de almacenamiento eléctrico, en caso de que se haya producido carencia de energía eléctrica, y distribuye energía eléctrica a otro grupo en caso de que se haya producido excedente de energía eléctrica en el grupo,

caracterizado porque el dispositivo de control de suministro y demanda de energía eléctrica controla automática o manualmente la serie de los dispositivos de generación de energía en respectivos suministradores y demandantes de energía de grupos respectivos, dependiendo de la predicción meteorológica, la predicción de demanda de energía eléctrica, la predicción de demanda térmica, en la distribución y recepción de energía eléctrica, de manera que el sistema de energía eléctrica está configurado, por lo tanto, mediante dichos dispositivos de control para ser autosuficiente, sin depender de un sistema de energía eléctrica conocido.

6. El sistema de energía eléctrica acorde con la reivindicación 5,

en el que cada uno de los suministradores y demandantes de energía eléctrica consulta información del dispositivo de control de suministro y demanda de energía eléctrica en otro suministrador y demandante de energía eléctrica, y configura o modifica condiciones de funcionamiento del dispositivo de control de suministro y demanda de energía eléctrica del suministrador y demandante de energía eléctrica, en base a la cantidad de consumo de energía eléctrica estimado mediante el suministrador y demandante de energía eléctrica.

7. El sistema de energía eléctrica acorde con la reivindicación 5 ó 6,

en el que el dispositivo de generación de energía de cada suministrador y demandante de energía eléctrica es tal que se controla globalmente un elemento de control común para cada dispositivo de generación de energía, y se controla individualmente un elemento de control específico para un dispositivo de generación de energía individual.

8. El sistema de energía eléctrica acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7,

en el que el dispositivo de generación de energía de cada uno de los suministradores y demandantes de energía eléctrica incluye por lo menos un sistema de cogeneración y un generador de biomasa.

9. El sistema de energía eléctrica acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8,

en el que el dispositivo de almacenamiento eléctrico en el suministrador y demandante de energía eléctrica utiliza juntos una batería de almacenamiento y un condensador eléctrico de doble capa.

10. El sistema de energía eléctrica acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9,

en el que la serie de suministradores y demandantes de energía eléctrica están conectados a una línea de suministro y demanda de energía eléctrica ramificada, a una línea de suministro y demanda de energía eléctrica segmentada, una línea de suministro y demanda de energía eléctrica radial, una línea de suministro y demanda de energía eléctrica en forma de malla, o a una línea de suministro y demanda de energía eléctrica combinada con estas líneas.

11. El sistema de energía eléctrica acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10,

en el que el dispositivo de control de suministro y demanda de energía eléctrica realiza un intercambio de información de suministro y demanda de energía eléctrica con los dispositivos de control de suministro y demanda de energía eléctrica de otros suministradores y demandantes de energía eléctrica a través de una red de comunicación de datos.

12. El sistema de energía eléctrica acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11,

en el que la serie de suministradores y demandantes de energía eléctrica están conectados mutuamente en DC.