用於管理由可再生和環保源產生的電力的消費的系統和方法
2023-07-07 04:21:31
用於管理由可再生和環保源產生的電力的消費的系統和方法
【專利摘要】用於管理從可再生和環保源產生的電力的消費的系統和方法。本系統涉及管理「綠色」能源的消費，該「綠色」能源是指從可再生和環保源取得的能源，目的在於與從其他源獲得的能源一起被引進電力分配網絡，以便按無差別的方式在其間分配到預定的供應點。綠色能源與原產地證書，例如RECS證書相關聯，其經濟價值與能源產量成比例。該電力分配網絡包含：在每一供應點中，至少一個消費計數器設備，目的在於計算其所服務的工廠中的總能源消費。該系統包含：至少一個伺服器，與該電力分配網絡相關聯，被設計成管理一個或多個通信網絡中的電子數據連接；收集裝置，在伺服器中操作，用於收集與所述原產地證書RECS有關的信用額；以及分割器裝置，用於根據從綠色能源消費者收到的購買訂單，分割該信用額。儲存器裝置，用於承載每一用戶持有的分割的信用額，目的在於儲存該用戶購買的信用額的當前量，並且目的在於從該量減去基於該用戶準備從可再生和環保源取得的對應能源消費的信用額部分。
【專利說明】用於管理由可再生和環保源產生的電力的消費的系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及與從可再生或環保源獲得的電能產量和分配有關的【技術領域】。
[0002]尤其是，本發明涉及用於劃歸、分配和計算給定量的所謂「綠色」能源的原產地保證證書的方法和系統，該「綠色」能源是從上述可再生或無論何種環保源生產並由用戶消費。
【背景技術】
[0003]眾所周知，現今來自可再生源，或無論何種來自沒有或非常有限的環境衝擊的源的能源產量被給予頗大的重要性。來自可再生源的電能產量的重要例子，包含水電、風力、光伏、地熱工廠等等。
[0004]相對於從傳統化石源，首先是石油和天然氣產生的電能，從上述源產生的電能本質上當然更珍貴，並認識到不僅僅開發它的產量，而且開發它的使用，有始終增加的必要性。實際上，能源服務的用戶越來越意識到，購買和使用無需開發化石資源而生產的能源，不會引起進一步的環境汙染和危及這類源的將來的可用性，是遏制我們行星的健康條件惡化並且也為我們的子孫確保依然適於居住和不過度汙染的環境的最佳方式。
[0005]事實也已經表明，相當大百分比的用戶，甚至願意為從不汙染的源取得的能源支付合理的更高價格。
[0006]實話說，正如上面所描述，能夠隨著時間，在可再生能源技術的推廣和研發中構建良性的回饋機制。事實上，如果能源生產者確立用戶更願意購買從可再生和可持續源取得的能源，則該生產者受到更大的激勵，以增加他產量中的「綠色」部分，是完全有可能的。於是，他在確定他將來投資時，將考慮這一事實。
[0007]能源產量和分配的目前組織的一個隱含的方面是如下的事實:按常規方式生產的能源與從可再生和生態可持續源取得的能源二者，被引進同一電力分配網絡，該網絡把它們輸送到工業和家庭兩者的最終用戶。因此，識別所生產的用戶可得到的能源的真正原產地，事實上是不可能的。另一方面，假設可以構建平行的毛細管式電力分配網絡，以便按物理上分開的方式，分配從可再生源取得的能源，也是不可思議的。
[0008]一方面，為了滿足一部分用戶使用清潔能源的要求，而另一方面，生產者的興趣表明他們關心生產它，哪怕每生產一單位要更高的價格，用於從可再生源取得的能源部分的證書和用於在有關方面之間交換這樣的證書的證書系統已經被創建並隨著時間發展。例如，AIB (Associat1n of Issuing Bodies (發布人協會))藉助 RECS (Renewable EnergyCertificate System (可再生能源證書系統))和GO (Guarantee of Origin (原產地保證))，創立用於綠色能源，即從可再生源取得的能源的質量證書的歐洲標準化系統。
[0009]基本上說，頒發的證書確認，確定量的電能已經遵照用於來自可再生和無汙染源的產量的嚴格規則被生產。這樣的證書被授予這樣的生產者，他們證明已經觀測到對產量的前述量的特定要求。
[0010]由證書表示的「品質」信用額(credit)能夠被分割並向例如批發商出售，批發商又能夠根據被供應到各個供應點的供應量，把它們出售給最終用戶。購買一定量的能源的證書表明對該精確量，用戶事實上已經使用從可再生和清潔源取得的能源。
[0011]向最終用戶出售的證書，經常在太陽年的年底被總計和記錄。
[0012]因此，證書的供應常常與明確訂立的電力供應年度合同相關聯，並指明單一的供應點，該單一供應點由電力供應商安裝在該點的電能源計量設備定義。
[0013]由用戶購買上述證書，導致對該同一用戶的電力供應成本的增加。然而，尤其是在廠商的情形，該增加的成本通過形象回報得到獎勵，該形象回報能夠被有利地用於作為關心環境問題的公司的聲譽的提升和創建。
【發明內容】
[0014]管理RECS、GO和其他類似證書的方案頗為有限，令私人用戶，尤其是僅通過用他們自己的雙眼看到他們的無汙染和可持續的消費就從花高費用購買由可再生源取得的能源得到最大滿足的用戶，對它們沒有興趣。
[0015]實際上，處理證書的常規方式包含:在供應點上的正常電力供應，測量供應的能源和算出可再生能源的最終餘額，該可再生能源是用戶在考慮的周期內作為他/她的總能源消費的一部分已經購買或正準備購買的。這樣，實際上在該年度或每一季度末了，用戶將簡單地收到帳單中現有的許多其他條目之中的另一個條目，該另一個條目增加要支付的價格。因此，實際上，沒有可察覺的方式使該用戶在某一瞬間或某一時段內，意識到已經真正消費了按照生態上可接受的判據和技術生產的能源。
[0016]本發明的一個目的是提出一種用於管理從可再生和環保源取得的能源的消費的系統，以及對應的實現它的方法，允許用戶決定何時、如何及為何種特殊應用而使用已經購買的該種可再生能源的量。
[0017]本發明的另一個目的是提出一種系統和方法，允許把涉及能源供應與管理用戶正準備消費的可再生及清潔能源的量的任務相互分離，並使它們完全相互獨立。
[0018]上述目的，按照權利要求書的內容，藉助用於管理「綠色」能源的消費的方法和系統被統統獲得，該「綠色」能源是從可再生和環保源取得的，目的在於與由其他源產生的能源一起被引進電力分配網絡，以便按無差別的方式在其間分配到預定的供應點。該綠色能源與原產地證書，例如RECS證書相關聯，其經濟價值與能源產量成比例。該電力分配網絡包含:在每一供應點中的至少一個消費計數器設備，目的在於計算其所服務的工廠中的總能源消費。
[0019]該系統包含:至少一個伺服器，與該電力分配網絡相關聯，被設計成管理一個或多個通信網絡上的電子數據連接；收集裝置，在伺服器中操作，用於收集與原產地RECS的所述證書有關的信用額；以及分割器裝置(partializer means)，用於根據從綠色能源消費者收到的購買訂單，分割該信用額。
[0020]儲存裝置,用於承載每一用戶持有的分割的信用額(partialized credits),目的在於儲存該用戶購買的信用額的當前量，並且目的在於從該當前量減去基於對應能源消費的信用額部分，該對應能源消費是該用戶正準備從可再生和環保源取得的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]本發明的特徵性特性，正如它們將從權利要求書明顯呈現那樣，在下面參照附圖所附圖表的詳細說明中被指出，附圖中:
[0022]圖1是按照本發明第一實施例獲得的、用於管理從可再生源取得的能源消費的系統的一般方框圖；
[0023]圖2是屬於圖1系統的計量和計算設備的方框圖；
[0024]圖3是按照本發明第二實施例獲得的、用於管理從可再生源取得的能源的消費的系統的一般方框圖；
【具體實施方式】
[0025]參考圖1，下文描述的是用於管理「綠色」能源的消費的系統的第一實施例，該「綠色」能源即從可再生源或無論何種有非常有限或甚至無環境衝擊的源取得的能源。圖1的框圖示出由光伏板形成的發電機I。然而，應當理解，為了本發明的目的，能夠使用能源的任何環保源，其產量能夠與RECS或其他種類證書相關聯。
[0026]按照用於產生和分配能源的系統的正常結構，由光伏發電機I和所有其他已有可再生源生產的能源，與由常規類型的，例如屬於同一生產者的一個或多個發電機3生產的能源一起被引進電力分配網絡2。
[0027]按照已知技術，光伏發電機I的下遊，有用於對生產的綠色能源計數的計數器設備4，以及用於為這種能源的屬性產生證書，例如RECS證書的設備5。下面，將具體參考該類證書，但是僅為了解釋簡明的原因。
[0028]被生產和引進電力分配網絡的能源，由此與該給定生產者生產的一些或所有RECS證書一起，一般性地被出售給經銷商11，經銷商務必在其後把該能源在供應點20再出售給最終用戶，並根據與該供應點相關聯的工廠21的消費，最終為該能源發出發票。為此，消費計數器設備22被提供，目的在於計算被該工廠21使用的能源。此外，全部供應能夠按常規方式，與經銷商11購買的以RECS證書23表示的信用額的對應量相關聯，這樣被工廠21使用的能源被識別為是從光伏發電機I或從其他綠色能源發電機取得的，經銷商11擁有的RECS證書已經為該能源產生。
[0029]按照本發明，用於管理由光伏發電機I產生的能源的消費的系統包含獨立伺服器7，該伺服器包含裝有對一個或多個全球通信網絡，例如網際網路、蜂窩電話網絡等等的適當和熟知連接的處理器。前述伺服器7屬於為能源的預定量分配原產地證書，例如上述RECS證書的管理者。按照本發明，此人能夠是能源生產者10或經銷商11，或者，按同等有利方式，是某個獨立人，他的利益不涉及生產的能源的市場，但只關注被授予RECS證書的信用額。
[0030]除了用於管理上述通信網絡的作業系統和正常程序外，伺服器7中還運行用於購買和分割在產生器設備5的附近發布的RECS證書的部分量或全部量的程序。這些程序一般亦稱為信用額的收集裝置，該信用額與證書的管理者購買的前述證書有關。
[0031]分割的信用額能夠由用戶從管理者購買，這些用戶正準備把他們選定量的能源消費直接劃歸從光伏發電機I或從其他可再生能源的發電機取得的「綠色」產量。購買和相應的支付能夠用熟知的常規渠道完成。
[0032]按照本發明出示的第一實施例，用於管理綠色能源消費的系統包含，對每一供應點20，至少一個能源計量和計算設備25。
[0033]該設備25(亦見圖2中的框圖)包含能源的輸入26，該能源被與給定用戶對應的供應點20服務的工廠21取出。該輸入26常常，但不總是由普通的插頭形成，適合被連接到設在工廠21的使用點處的對應插座。
[0034]設備25還包含電力出口 27，它能夠例如由標準電力插座形成，目的在於把藉助輸入插頭26取出的能源，傳送到負載。
[0035]在輸入26和出口 27之間，裝有測量設備28，用於測量供應的能源，其線路配置能夠是那些熟知的並可在市場上購得的線路配置中間的任何一種。計量設備的目的在於對藉助計量和計算設備25提取的能源的數量進行計數。
[0036]該計量和計算設備還包含計算機化的控制單元29，電連接到前述測量設備28，且目的在於藉助計量和計算設備25，測量該能源消費。
[0037]承載器裝置30也被連接到控制單元29，用於承載上述由RECS證書表示的、寄存在伺服器7中的分割的信用額。這一分割的信用額的量大體上對應於由用戶向伺服器7發送的購買訂單。
[0038]計量和計算設備25還包含接口 31，用於與由伺服器7使用並可接入的通信網絡通信。該接口被與控制單元29連接，且目的在於受其中運行的通信程序控制，以便與伺服器7通信，並接收作為被用戶購買的結果的、與RECS證書有關的新的分割的信用額。
[0039]本發明特別重要的特徵在於如下的事實:通信接口 31例如藉助熟知的「無線」連接，即RF連接通過網際網路，或經由SMS或其他已知方式通過蜂窩電話網絡接口，與伺服器7實時連接。這樣，用戶購買的RECS證書被保持在伺服器7中是可能的，並且因此前述用於承載信用額的承載器裝置30，由該伺服器7中現有的專用存儲器區域形成。基於消費的信用額的減量同樣能夠被伺服器7直接管理。
[0040]按照另一個可能的實施例，設在設備25中的承載器裝置30，由專用永久存儲器區域形成，能接收對應於用戶擁有的分割的信用額的代碼。
[0041]控制單元29適當地包含管理程序，按照熟知的編程技術編成，該管理程序能提取用戶可從存儲器區域30接收的分割的信用額的當前值，能記錄以RECS證書表示的與計量設備28測量的消費對應的值，能從該分割的信用額的量減去等效值並把剩餘值儲存在存儲器區域30中。
[0042]設備25還能夠有顯示器32，目的在於顯示存儲器區域30或伺服器7中現有的剩餘信用額，因此用戶總是知道何時要充值(top up)他/她的信用額。
[0043]實際上，本發明的另一個特徵在於如下的事實:它包含用於轉換測量單位的裝置，位於計量和計算設備25的控制單元29內，並由適當的轉換程序形成，且目的在於立刻把關於已消費的能源讀數轉換成以證書表示的對應值，並把該值發送到顯示器32。
[0044]任選地，設備25還能夠有受控開關33，被連接到控制單元29，且目的在於，如果信用額被用完，則中斷向出口 27的電流供應。在這種情形下，用戶能夠確信，通過設備25實現的全部消費，將是經RECS認證的，並因此是從可再生源取得的。
[0045]在實際應用中，設備25由封閉在適當容器中的上述元件形成，該容器能夠被安裝在工廠21中，代替設在工廠中的使用點之一。要不然，設備25能夠裝有標準的輸入插頭，從而它能夠整個是可攜式的並與工廠21無關。在此情形下，它能夠有利地供用戶在任何其他工廠中使用，完全與從經銷商11取得的能源的供應無關，且甚至與被某個給定生產者取得的能源完全無關。
[0046]按照上述用於承載分割的信用額RECS的裝置30的另一型式，它們由獨立的存儲器單元構成，並能夠在物理上從計量和計算設備25移除，例如，帶可重寫永久存儲器的裝有USB接口的筆式驅動器。這樣，它能夠從設備25被移除，並通過其他渠道，例如連接到由伺服器7使用的上述通信網絡的計算機，被充值。
[0047]按照本發明的系統的第二實施例，如圖3的框圖所示，由經銷商11或直接由生產者服務的供應點是公共能源出售點50，或無論何種為多個用戶可接入的出售點，例如電動車的充電站。在這種情形下，供應點包含能源供應-計數器設備51，按照眾所周知的技術製成，並能供應電流和對用戶記帳，該用戶用按基本收費計算的量取得該電流。
[0048]能源供應-計數器設備51被連接到接口單元52，接口單元52連接到前述的用戶擁有的分割的信用額的承載器設備53，該用戶在此刻從出售點50取出能源。有利的是，在此情形下，分割的信用額的承載器設備53，如上所述，是可攜式的，並且優選地由USB存儲器筆式驅動器形成，它儲存、適當地整理該分割的RECS信用額的當前量，用戶的信用額就是該當前量。能源供應-計數器設備51裝有合適的計算程序，用於計算對應於用戶取出的能源的分割的RECS信用額的量，並用於更新前述的在承載器設備53上的信用額的量。
[0049]實際上，當用戶把後一設備引進接口 52時，對應RECS信用額的總和，對同一用戶取出的能源的全部量被計算，於是，這一總和被從承載器設備53中現有的信用額數中減去。
[0050]然而，明顯的是，只要裝上與出售點50的供應插座兼容的輸入插頭，如在本發明第一實施例中所述，用戶就能夠利用可攜式計量和計算設備獲得同樣結果。
[0051]上述本發明的優點在於如下事實:向關心環境問題的用戶提供一種用於管理從可再生和環保源取得的能源的消費的系統，以及實現它的對應的方法，能允許用戶決定何時、如何及為何種特殊應用應當使用他/她已經購買的該種可再生能源的量。
[0052]本發明的另一個優點從如下事實得出:本發明提供的系統和方法，允許把供應能源與管理用戶正準備消費的可再生及清潔能源的量的兩項任務分離，並使它們完全獨立。
[0053]應當理解，以上是作為純粹非限制性例子被描述的。因此，本發明可能的變化和不同的型式，被認為均在授予本技術方案的保護範圍之內，該技術方案的保護範圍，如以上和在下面的權利要求書所描述。
【權利要求】
1.一種用於管理「綠色」能源的消費的系統，該「綠色」能源是從可再生和環保源(I)取得的能源，目的在於與其他源(3)產生的能源一起被引進分配系統(2)，以便按無差別的方式在其間分配到預定的供應點(20、50)，所述綠色能源與原產地證書(23)相關聯，其經濟價值與能源產量成比例，所述電力分配網絡包含:在每一所述供應點(20、50)中的至少一個消費計數器設備(22)，能計算其所服務的工廠中的總能源消費，所述系統其特徵在於它包含:至少一個伺服器(7)，與所述分配系統(3)相關聯，被設計成管理一個或多個通信網絡上的計算機連接；由所述原產地證書(23)表示的信用額的收集裝置(5)，在所述伺服器(7)中操作；以及分割器裝置，用於根據從所述綠色能源消費者收到的購買訂單，分割所述信用額；儲存裝置(30、53)，用於承載由每一所述用戶持有的所述分割的信用額，目的在於儲存由所述用戶購買的信用額的當前數並且目的在於從所述信用額數減去基於對應能源消費的信用額數量，該對應能源消費是同一用戶計劃中的從可再生和環保源取得的能源的消費。
2.按照權利要求1所述的系統，其特徵在於，用於每一所述供應點(20)的至少一個計量和計算設備(25)，該設備包含輸入(26)，目的在於被連接到由所述計數器設備服務的用於提取能源的電系統的對應出口 ；出口(27)，向使用點或一組使用點供應所述能源；測量單元(28)，用於測量通過所述計量和計算設備(25)輸送的能源；以及計算機化的控制單元(29)，目的在於測量所述輸送的能源的量，並且其特徵還在於，所述用於承載分割的信用額的承載器裝置(30)包含存儲器區域，它是所述計量和計算設備的一部分，所述控制單元(29)還裝有計算程序，用於從所述分割的信用額的當前量減去對應於通過所述計量和計算設備(25)傳送的能源消費的總和。
3.按照權利要求2所述的系統，其特徵在於，所述計量和計算設備(25)還包含通信接口(31)，用於通過所述通信網絡與所述伺服器(7)通信，所述分割的信用額是通過所述通信網絡被下載到所述設備(25)上。
4.按照權利要求2所述的系統，其特徵在於，所述專用存儲器區域(30)能夠在物理上從所述計量和計算設備(25)移除，並由有USB接口的可重寫的永久存儲器卡構成。
5.按照權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述計量和計算設備(25)還包含電流開關裝置(33)，受所述控制單元(29)控制，且目的在於，當分割的信用額被用完時，中斷向與之連接的用戶的能源供應。
6.按照權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述計量和計算設備(25)還包含測量單位轉換裝置，包含在所述控制與處理單元中操作的轉換程序且目的在於把已消費的能源的讀數立刻轉換成以證書表示的對應值，且目的還在於把所述值發送到屬於所述測量設備的顯示裝置(32)。
7.按照權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述供應點(20)是公共能源出售點(50)、或無論何種為多個用戶可接入的能源出售點，在所述供應點中，有設備(51)，用於對被供應的能源供應-計數，設備(51)裝有接口(52)，可與所述用於承載分割的信用額的承載器裝置(53)的對應接口兼容，承載器裝置(53)還包括可重寫的永久存儲器，目的在於連接到所述供應-計數器設備，以便獲得從證書取得的所述信用額的減量，該減量與從所述出售點(50)提取的能源成比例。
8.一種用於管理「綠色」能源的消費的方法，該「綠色」能源是從可再生和環保源(I)取得的能源，目的在於與由其他源(3)產生的能源一起被引進電力分配網絡(2)，以便按無差別的方式在其間分配到預定的供應點(20、50)，所述綠色能源與原產地證書(23)相關聯，其經濟價值與能源產量成比例，所述電力分配網絡(2)包含:在每一所述供應點(20、50)中的至少一個消費計數器設備(4)，目的在於計算其所服務的工廠中的總能源消費，所述方法其特徵在於它包含:通過與所述電力分配網絡(2)的管理者相關聯或與之無關的且目的在於管理一個或多個通信網絡中的計算機連接的伺服器(7)，收集與所述原產地證書(23)有關的所述信用額；根據來自所述綠色能源消費者的購買訂單，分割所述信用額；按預定的量把所述分割的信用額劃歸已經對對應量付費的用戶；從所述量減去基於對應能源消費的信用額數，該對應能源消費是同一用戶計劃考慮作為從可再生和環保源取得的能源的消費，所述對應能源通過能源供應設備(25、51)被消費，該能源供應設備包括能源計量和計算裝置(25)，且目的還在於用於與所述用於承載分割的信用額的承載器裝置(30、53)相互作用，該承載器裝置的目的在於承載有關由給定用戶購買的信用額的量的信息。
9.按照權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述能源計量和計算裝置(25)還包含通信接口，用於通過所述通信網絡與所述伺服器(7)通信，並且其特徵在於，所述減去基於對應消費的分割的信用額部分是藉助所述計量和計算裝置(25)與所述伺服器(7)的實時相互作用被實現。
10.按照權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述減去基於對應消費的分割的信用額部分是通過在所述用於承載分割的信用額的承載器裝置(30)上取消該分割的信用額部分而被實現，該承載器裝置(30)與所述計量和計算裝置(25)相關聯。
11.按照權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述計量和計算裝置(25)包含目的在於連接到電插座並裝有至少一個自己的插座(27)的設備，以及用於測量輸送的能源的計量單元(28)，通過所述電插座(27)消費的能源的量的所述減量是通過把用於承載分割的信用額的所述承載器裝置(30)連接到所述計量和計算裝置(25)並在其後從所述信用額減去與消費的能源成比例的量而完成的。
12.按照權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述用於承載分割的信用額的承載器裝置(30)，按永久的方式被安裝在所述計量和計算設備(25)中。
13.按照權利要求11所述的方法，其特徵在於，當所述綠色能源被消費時，所述用於承載分割的信用額的承載器裝置(30)在物理上獨立地，由可重寫的永久存儲器卡組成並被安裝在所述計量和計算設備(25)中，或者由在所述伺服器(7)控制下的專用的存儲器區域組成。
14.按照權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述供應點是公共能源出售點(50)、或無論何種為多個用戶可接入的能源出售點，在所述供應點(50)中，有供應的能源的供應-計數器設備(51)，該供應-計數器設備裝有接口，可與所述用於承載分割的信用額的承載器設備(53)的對應接口兼容，並且其特徵於，與供應的能源的量成比例的信用額的量的所述減量，作為所述承載器設備(53)連接到所述供應-計數器設備(51)中現有的適當接口的結果而被執行。
【文檔編號】G06Q30/02GK104412292SQ201380034073
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2013年5月1日 優先權日:2012年5月2日
【發明者】弗朗切斯科·馬裡亞·韋斯帕夏尼 申請人:弗朗切斯科·馬裡亞·韋斯帕夏尼