專(zhuān)利名稱(chēng)：能實(shí)時(shí)購(gòu)買(mǎi)及銷(xiāo)售由燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛發(fā)出的電力的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能實(shí)時(shí)購(gòu)買(mǎi)及銷(xiāo)售由燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛和/或固定的燃料電池發(fā)出的電力的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)有許多重大的環(huán)境關(guān)系方面問(wèn)題。這種發(fā)動(dòng)機(jī)引致無(wú)法彌補(bǔ)的污染，運(yùn)轉(zhuǎn)效率低，并需要燃燒不可再生的礦物燃料。為了對(duì)付這種污染危機(jī)，汽車(chē)制造商在發(fā)展替代能源系統(tǒng)上勤奮工作，該替代能源系統(tǒng)不需要燃燒反應(yīng)。
驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)的替代物包含各種形式的電動(dòng)車(chē)輛。典型的電動(dòng)車(chē)輛是由鎳鎘電池驅(qū)動(dòng)的，該電池可由固定的直流電源重新充電。這些系統(tǒng)具有許多缺點(diǎn)。因?yàn)殡姵匦枰€(wěn)定地再充電，這些車(chē)輛不能良好地適應(yīng)于長(zhǎng)距離行駛。另外，這些形式的汽車(chē)通常不適于在高速公路上行駛，因?yàn)樗鼈儽徽J(rèn)為是功率不足。此外，由于電池的重量，這些形式的汽車(chē)往往是重的，這本身又減弱了它們的性能。按照當(dāng)前的技術(shù)，這種電力驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的價(jià)格過(guò)高。
曾經(jīng)提出過(guò)各種混合動(dòng)力車(chē)輛。通常，混合動(dòng)力車(chē)輛具有兩種動(dòng)力源并往往會(huì)改進(jìn)總的燃料利用率。許多混合動(dòng)力車(chē)輛的基本設(shè)計(jì)原理是基于這種概念汽車(chē)或其它車(chē)輛的功率需求是在寬范圍內(nèi)波動(dòng)；所以設(shè)計(jì)意圖是提供一種有效的動(dòng)力源以供應(yīng)一定的基本動(dòng)力需求，和提供另一種動(dòng)力源來(lái)供應(yīng)滿(mǎn)足峰值動(dòng)力需求所需要的附加動(dòng)力。
一種形式的混合動(dòng)力車(chē)輛使用了燃料電池與內(nèi)燃機(jī)的結(jié)合來(lái)提供足夠的動(dòng)力以推動(dòng)車(chē)輛。然而，應(yīng)用當(dāng)前技術(shù)，這種車(chē)輛在制造上及運(yùn)行上都是昂貴的。再有，因?yàn)橐话丬?chē)輛只是在小部分時(shí)間內(nèi)使用，燃料電池利用不足。因此，沒(méi)有燃料電池的補(bǔ)充使用，燃料電池的高資金成本是不合算的。
已開(kāi)發(fā)了用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛不同形式的燃料電池、包括質(zhì)子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池、高溫燃料電池，以及再生燃料電池。當(dāng)前，多數(shù)研究的目標(biāo)是質(zhì)子交換膜燃料電池，它含有陽(yáng)極、陰極以及配置在該兩電極之間的選擇性電解膜。在催化反應(yīng)中，諸如氫的燃料在陽(yáng)極處被氧化以形成正離子(質(zhì)子)和電子。離子交換膜使質(zhì)子從陽(yáng)極至陰極的遷移變得容易。電子不能通過(guò)該膜并被迫流過(guò)外部電路，于是提供了電流。在陰極，氧在催化劑層起反應(yīng)，當(dāng)電子從電路返回時(shí)形成了陰離子。在陰極形成的陰離子與穿過(guò)膜后的質(zhì)子起反應(yīng)，以形成作為反應(yīng)產(chǎn)物的液體水。通常這不涉及燃燒反應(yīng)。因此燃料電池是清潔的和有效的。
但是，與已知的現(xiàn)有技術(shù)燃料電池系統(tǒng)有關(guān)的一個(gè)缺點(diǎn)是它們不能經(jīng)濟(jì)地有效應(yīng)用于車(chē)輛。通常車(chē)輛需要燃料電池具有的額定功率至少為20kW便能滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)需求。燃料電池的給定的當(dāng)前生產(chǎn)成本、汽車(chē)的足夠容量的燃料電池動(dòng)力裝置都要有巨大的投資，并且事實(shí)上很大地增加了汽車(chē)的初始成本。即使燃料電池動(dòng)力裝置節(jié)約了巨大的燃料成本，貫穿汽車(chē)使用壽命進(jìn)行的節(jié)約對(duì)于當(dāng)前燃料電池技術(shù)的較高初始資金成本也是不合算的。
可以在頒發(fā)的各專(zhuān)利中找到處理這個(gè)問(wèn)題的若干建議。美國(guó)專(zhuān)利No.5,858,568提供了由至少一個(gè)固定的燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛發(fā)出的電力的車(chē)外用途。美國(guó)專(zhuān)利No.5,767,584及美國(guó)專(zhuān)利No.6,107,691兩者公開(kāi)了從泊車(chē)停車(chē)場(chǎng)的多輛固定的燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛發(fā)電的發(fā)明。所有這些發(fā)明都是基于實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)的燃料電池動(dòng)力裝置具有巨大的電源，并且不像傳統(tǒng)的燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)，它能有效地發(fā)出電力，該電力可容易地從車(chē)輛引出而用于別處。還有，燃料電池可實(shí)質(zhì)上無(wú)污染地發(fā)電，而內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生溫室氣體，該氣體造成酸雨。再有，不像傳統(tǒng)的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，來(lái)自燃料電池的輔助使用的磨耗相當(dāng)小。因此具有合適的財(cái)務(wù)誘惑力，人們相信當(dāng)車(chē)輛不用時(shí)，車(chē)主事實(shí)上準(zhǔn)備把車(chē)輛的動(dòng)力裝置簡(jiǎn)單地作為發(fā)電機(jī)出租。為使用車(chē)輛的燃料電池動(dòng)力裝置而支付的費(fèi)用有效地提供了為調(diào)整燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的較高初始資金成本為合理所需的補(bǔ)貼。進(jìn)一步的考慮是燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)是強(qiáng)有力的，一般功率范圍為20kW至40kW，所以從小數(shù)量的車(chē)輛將發(fā)出兆瓦級(jí)的功率。為了能從大量的車(chē)輛獲得電力，打算在停車(chē)場(chǎng)或類(lèi)似地方設(shè)置合適的設(shè)備。
根據(jù)美國(guó)專(zhuān)利No.6,107,691，停車(chē)場(chǎng)裝備有單個(gè)的停泊站，每個(gè)站設(shè)有燃料管線(xiàn)和用于連接電纜的電插座。電力網(wǎng)在電路上與停車(chē)場(chǎng)內(nèi)的電插座相連接，以把來(lái)自停泊的車(chē)輛的燃料電池的直流(DC)電力送至集電站。然后該集電站在電路上與電力網(wǎng)相連接，在轉(zhuǎn)換成交流(AC)電后該電力網(wǎng)把電力傳送至最終用戶(hù)。在該集電站設(shè)置有至少一臺(tái)變換器用以把直流電力轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娏?。在這個(gè)分布式能源系統(tǒng)中，可操縱停泊的車(chē)輛且產(chǎn)生的能源通過(guò)電力網(wǎng)而被利用和分配，以為當(dāng)?shù)氐幕蜻h(yuǎn)距離的使用提供電力。
雖然已知的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)描述了分布式能源系統(tǒng)的某些技術(shù)方面，這些已知的建議沒(méi)有特別處理為使該系統(tǒng)正常及有效地工作所需的總的通信系統(tǒng)和方法；特別是，它們不能提供計(jì)算已使用的燃料及已發(fā)出的電的系統(tǒng)及方法。明顯地，當(dāng)與任何固定的發(fā)電廠相比時(shí)，車(chē)載燃料電池裝置是汽車(chē)，而這具有獨(dú)特的需求，諸如檢驗(yàn)車(chē)輛和為車(chē)輛已消耗的燃料及已發(fā)出的電進(jìn)行計(jì)量和記帳。沒(méi)有總的通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以想像這種方案中的參與者在收到所有相關(guān)信息前將必須分別地談判合同。例如，燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)主可能必須設(shè)定或同意電力供應(yīng)價(jià)格，或者反過(guò)來(lái)對(duì)燃料價(jià)格也一樣。在這種情況下，燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛面對(duì)的一個(gè)缺點(diǎn)是在沒(méi)有所有的相關(guān)信息情況下不得不談判合同，該相關(guān)信息是經(jīng)濟(jì)地發(fā)電所需的。這種形式的不定因素導(dǎo)致效率差的能源市場(chǎng)。此外，會(huì)有實(shí)際的計(jì)算及保存記錄的復(fù)雜性。
傳統(tǒng)上，許多公共事業(yè)，諸如電力、燃?xì)獾纫延纱蠊痉峙?，這些大公司常常在具體區(qū)域的分配上具有壟斷權(quán)。此外，諸如電力的能源供應(yīng)的定價(jià)已是固定的并建立在長(zhǎng)期合同基礎(chǔ)上。例如，在數(shù)月或數(shù)年的時(shí)間周期內(nèi)，電力的價(jià)格已設(shè)定，并且在許多權(quán)限上受政府的調(diào)控。
目前，“分布式發(fā)電”的概念已被公認(rèn)。通常，“分布式發(fā)電”被看作是在比傳統(tǒng)的發(fā)電廠更靠近用戶(hù)的地點(diǎn)提供電力，因此減少了電力輸送的需求和優(yōu)化了發(fā)電廠系統(tǒng)的效率。分布式發(fā)電廠可向單獨(dú)的用戶(hù)或整個(gè)電網(wǎng)提供電力，但在兩種情況下，通常預(yù)期的輸電量都是比集中式的發(fā)電廠的電力輸出小些數(shù)量級(jí)。
許多人相信分布式發(fā)電將改變21世紀(jì)的電力網(wǎng)格局，因?yàn)橛脩?hù)獲得了在來(lái)源、分配及輸送方面其電力選擇的更多控制權(quán)。分布式發(fā)電所使用的技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合提供了增強(qiáng)電力工業(yè)效率的獨(dú)特機(jī)遇。
應(yīng)用現(xiàn)行的有效技術(shù)優(yōu)化的分布式發(fā)電廠系統(tǒng)可用許多方法描述。例如，高效率、低排放的車(chē)載燃料電池可為車(chē)輛提供基本的電源；此外，在非行駛期間可用于向電網(wǎng)提供電力。這樣一種概念將使現(xiàn)有技術(shù)及車(chē)輛的使用更有效率。這些燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛將需要燃料來(lái)工作(氫是其最簡(jiǎn)單形式)和可使用任何含氫的礦物燃料(例如天然氣或甲醇)，它們或者在車(chē)上或者來(lái)自用于此目的集中發(fā)電站。應(yīng)用合適的互接裝置，這些汽車(chē)可以接插于它們停泊的任何地方，例如車(chē)主工作的地方，和重加燃料及同時(shí)向主電網(wǎng)供電(為了集中統(tǒng)一配電)，和為它們特定的位置供電[分布式發(fā)電、無(wú)間斷供電系統(tǒng)(UPS)及可靠性等級(jí)為99.9999％的發(fā)電]。
分布式發(fā)電的其它技術(shù)包含柴油發(fā)電機(jī)、微型渦輪機(jī)、風(fēng)能、太陽(yáng)能的發(fā)電以及這些發(fā)電機(jī)的混合式結(jié)合發(fā)電。然而，本發(fā)明的主要興趣是關(guān)于車(chē)載的燃料電池。但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在任何分布式的發(fā)電方案中，燃料電池未必是分布式發(fā)電的唯一來(lái)源。
實(shí)際上，燃料電池不是以單個(gè)裝置工作的。反倒是，各燃料電池被串聯(lián)連接，一個(gè)疊加在另一個(gè)的頂部，或邊靠著邊布置。一系列燃料電池稱(chēng)為燃料電池組，通常被封在外罩內(nèi)。燃料及氧化劑通過(guò)管路被引至電極，同時(shí)或用反應(yīng)劑或用冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻。還有在燃料電池組內(nèi)有集流器、電池至電池間的密封及絕緣，具有從燃料電池組外部提供的所需配管及儀器。燃料電池組、外罩及相關(guān)的硬件構(gòu)成燃料電池組件。
然而，本發(fā)明據(jù)此為一般的燃料電池組的擴(kuò)展創(chuàng)造了條件，除了把燃料電池連接成串，把一個(gè)疊加在另一個(gè)頂部或邊靠著邊布置，使燃料電池通過(guò)電力網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)而連接就形成了產(chǎn)生能源的圖元網(wǎng)絡(luò)。
燃料電池可通過(guò)電極的形式來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，或者液體或者是固體。本發(fā)明可應(yīng)用于任何形式的燃料電池。
通常應(yīng)用于這種燃料電池的燃料是氫或來(lái)自其它燃料的富氫重整產(chǎn)品(“重整產(chǎn)品”涉及通過(guò)把碳?xì)浠衔锶剂现卣蓺鈶B(tài)燃料而派生的燃料，該氣態(tài)燃料含有氫氣及其它氣體)。另一種辦法是，氫可由一種能源或多種能源的結(jié)合而產(chǎn)生，它們包括但不局限于風(fēng)能、太陽(yáng)能、細(xì)菌能、核能、水電能、冷聚變能、由煤層衍生的甲烷能或來(lái)自海床的甲烷水合物能。還可通過(guò)電解產(chǎn)生氫，但很清楚的是當(dāng)本發(fā)明主要建議用消耗氫來(lái)發(fā)電時(shí)，這大概只能是商業(yè)上可行的方法，此時(shí)氫可經(jīng)濟(jì)地用便宜的、非高峰期的電來(lái)產(chǎn)生，加以?xún)?chǔ)存，然后在用電高峰期間用于發(fā)電?？蓮亩喾N來(lái)源供應(yīng)陰極側(cè)的氧化劑。在某些應(yīng)用場(chǎng)合，希望提供純氧，以便使燃料電池更緊湊、減小流動(dòng)通路尺寸等。然而，通常提供空氣作為氧化劑，因?yàn)檫@容易獲得并且不需要任何單獨(dú)的或瓶裝的氧氣源。還有，該處的空間限制不是問(wèn)題，例如在固定應(yīng)用等場(chǎng)合，可方便地在大氣壓下提供空氣。在這種情況下，通常是簡(jiǎn)單地提供通過(guò)燃料電池組的流道，以使空氣作為氧化劑而流動(dòng)，由此極大的簡(jiǎn)化了燃料電池組件的總體結(jié)構(gòu)。而不是必須為氧化劑提供單獨(dú)的回路，燃料電池組可簡(jiǎn)單地布置成提供一通風(fēng)孔，并且可能為加強(qiáng)空氣流動(dòng)而設(shè)置一些風(fēng)扇之類(lèi)的東西。
燃料可從礦物燃料來(lái)供應(yīng)，但在應(yīng)用于燃料電池前需轉(zhuǎn)化為氫。這種轉(zhuǎn)化通常用某種重整器來(lái)完成。現(xiàn)今，有三種常用形式的重整器部分氧化式，自動(dòng)加熱式和蒸汽式。這些重整器在工作條件、尺寸、效率等方面變化非常大。然而，當(dāng)使用碳?xì)淙剂蠒r(shí)，對(duì)于任何燃料電池系統(tǒng)都需要重整器。
在空載狀態(tài)或供電量最小時(shí)，燃料電池的工作效率最高，這與內(nèi)燃機(jī)相反，在空載狀態(tài)或供電量最小時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的工作效率最低。在燃料電池中，當(dāng)功率輸出增至峰值輸出功率時(shí)，效率相應(yīng)地降低。工作在低使用率下的燃料電池提供了超過(guò)傳統(tǒng)發(fā)電廠的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗鼘⒃诒冗@些發(fā)電廠潛在的較高效率下發(fā)電。以美國(guó)為例，工業(yè)及住宅用途所需的總電量每年都重復(fù)地由新的汽車(chē)生產(chǎn)的電來(lái)供應(yīng)。因此，利用不足的、高效率燃料電池的概念對(duì)于分布式發(fā)電變得有吸引力。事實(shí)上，主要由許多停泊的車(chē)載分布式發(fā)電設(shè)備支持的電力網(wǎng)可能是能源工業(yè)的未來(lái)，并且可能取代如果不是全部的也是大多數(shù)的集中發(fā)電。甚至相對(duì)少量的車(chē)輛可提供覆蓋大量地區(qū)的等值的1MW電力。
因此，存在能實(shí)時(shí)購(gòu)買(mǎi)及銷(xiāo)售電力的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)及方法的需求，該電力是由停泊在停車(chē)場(chǎng)等地方的燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛發(fā)出的。特別是，需要能源交易的一種系統(tǒng)和方法，它可提供正確地計(jì)量和記帳使用了的燃料和發(fā)出的電能；在所有的參與者之間及時(shí)地及準(zhǔn)確地溝通；和對(duì)所有參與者的無(wú)誤信息的有效性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)的是應(yīng)用車(chē)載燃料電池和/或固定的燃料電池作為電源提供不曾被實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，并包含了經(jīng)營(yíng)方法方面的獨(dú)特問(wèn)題，該問(wèn)題是想要安全實(shí)現(xiàn)這種方案時(shí)需要加以處理的。
該優(yōu)點(diǎn)來(lái)源于事實(shí)燃料電池提供了可中斷的電源，該電源可容易地接通和斷開(kāi)。這和多數(shù)傳統(tǒng)的電源完全相反，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的電源在受控時(shí)間范圍內(nèi)一般不能被切換入及被切換出電力網(wǎng)。
這依次將使在短時(shí)間范圍要變化的電力能更容易定價(jià)，該短時(shí)間范圍可能是幾分之一小時(shí)，幾分之一分鐘的量級(jí)，或是實(shí)時(shí)的。更顯著的是，這可能影響到用戶(hù)和發(fā)電者兩方面、在零售/用戶(hù)水平和批發(fā)水平兩方面。相反地，當(dāng)在電力供應(yīng)方面有當(dāng)前的實(shí)時(shí)交易時(shí)，這通常發(fā)生在能源服務(wù)供應(yīng)商、配電公司、公共事業(yè)部門(mén)與大的工業(yè)用戶(hù)之間。較小的單獨(dú)用戶(hù)，不論是住宅的、商業(yè)的或者輕工業(yè)用戶(hù)，一般都與公共事業(yè)部門(mén)、配電公司、能源服務(wù)供應(yīng)商或獨(dú)立的電力生產(chǎn)商(IPP)簽訂合同，以便以平均的或合同規(guī)定的市場(chǎng)價(jià)格供應(yīng)電力。
那么本發(fā)明認(rèn)識(shí)到然后你將處于這種景況大部分的電力是從例如燃料電池的設(shè)備發(fā)出的，該設(shè)備能夠快速的和可間斷地作出響應(yīng)。如果還有的一個(gè)因素在于如本發(fā)明的另一個(gè)方面，就是消費(fèi)和發(fā)電兩方面的成本，可以在用戶(hù)與發(fā)電者兩方面進(jìn)行瞬時(shí)的實(shí)時(shí)溝通，然后有可能對(duì)用戶(hù)與發(fā)電者兩方面的行為提供實(shí)時(shí)的修正以滿(mǎn)足當(dāng)時(shí)的電力需求。
事實(shí)上，如果電力需求顯著增加，這可通過(guò)把增加了的價(jià)格通知用戶(hù)及發(fā)電者兩方來(lái)傳達(dá)或傳送。這將鼓勵(lì)更多的人使用車(chē)載燃料電池和/或固定的燃料電池來(lái)發(fā)電，而同時(shí)可鼓勵(lì)用戶(hù)停止或推遲使用高耗電的電器，該電器能夠瞬時(shí)地或快速地中斷用電，即它們可快速地被接通或斷開(kāi)。相應(yīng)地，在低用電需求期間，例如在夜晚期間，價(jià)格通常被降低，由此鼓勵(lì)電力用戶(hù)把需求轉(zhuǎn)移至可能的這種低用電期間，同時(shí)鼓勵(lì)燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的車(chē)主在這些期間使用他們的車(chē)輛。
上面指明的較早的現(xiàn)有技術(shù)建議處理失敗的問(wèn)題是當(dāng)車(chē)載燃料電池和/或固定的燃料電池被用于發(fā)電時(shí)，計(jì)算已消耗的燃料及已發(fā)的電的整個(gè)問(wèn)題。然而對(duì)于任何小的固定發(fā)電站，電站的操縱者通常負(fù)責(zé)獲取運(yùn)行電站所需的燃料和支付費(fèi)用，并且記錄和計(jì)算已發(fā)出的電及向配電網(wǎng)供的電是件簡(jiǎn)單的事。而在電是由車(chē)載燃料電池和/或固定燃料電池發(fā)出的地方，這是要處理的完全不同的一組問(wèn)題。首先，不同的“發(fā)電站”的數(shù)量變成許多較大的量級(jí)，在北美是完全可以想像到的百萬(wàn)量級(jí)。
每輛燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛作為小的可移動(dòng)的發(fā)電站在運(yùn)行。此處，如下面詳述的，它可以接插入停車(chē)場(chǎng)或類(lèi)似地方中的停泊站內(nèi)，燃料將由某些第三方供應(yīng)商供應(yīng)，而發(fā)出的電將流向鄰近的住宅、商業(yè)的或工業(yè)的用戶(hù)或流向電力網(wǎng)，或是單獨(dú)地或是經(jīng)電力聚合器發(fā)送到電力網(wǎng)上。此外，位于住宅區(qū)的固定燃料電池也可為向電力網(wǎng)送電而工作。這出現(xiàn)了在計(jì)算已使用的燃料及已發(fā)出的電力方面新的和獨(dú)特的需要。如果附加參數(shù)中的一因素可能快速地改變電力以及甚至燃料的價(jià)格，則通信、控制及保留記錄問(wèn)題就變成值得注意。
更顯著的是，本發(fā)明者認(rèn)為本發(fā)明的特點(diǎn)提供了缺失的因素，可通過(guò)使電力市場(chǎng)更具深度及廣度而提供更加流動(dòng)的市場(chǎng)。此外，本發(fā)明認(rèn)為它可用于燃料成本在短時(shí)間范圍內(nèi)完全可能波動(dòng)的環(huán)境中。相反地，上面概述的較早的建議，即美國(guó)專(zhuān)利5,858,568；5,767,584及6,107,691在處理任何這些問(wèn)題上是失敗的，并且實(shí)際上，只能用于長(zhǎng)時(shí)間周期內(nèi)所使用的燃料及所發(fā)出的電的成本被定為不變的環(huán)境。
對(duì)于車(chē)主，為已發(fā)出的電支付的價(jià)格及已供應(yīng)的燃料的成本兩者都可能變化，這就出現(xiàn)了獨(dú)特的問(wèn)題。首先是以及時(shí)的方式與參與者溝通這一信息的問(wèn)題。其次的問(wèn)題是決定何時(shí)開(kāi)動(dòng)該車(chē)輛的燃料電池和何時(shí)不使用它。第三是正確地計(jì)算該方案中參與者的信貸及借貸的問(wèn)題，在該方案中給出了快速波動(dòng)的燃料及電力價(jià)格。
作為概述，本發(fā)明的一個(gè)方面提供了停車(chē)場(chǎng)，該停車(chē)場(chǎng)適于被用來(lái)從多個(gè)固定的燃料電池和/或燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛產(chǎn)生電力。例如，車(chē)輛可泊在停車(chē)場(chǎng)或類(lèi)似地方內(nèi)。特別是，停車(chē)場(chǎng)含有多個(gè)單獨(dú)的停泊站，該站具有通向車(chē)輛的接頭，用于供應(yīng)燃料和把電力傳送至電力網(wǎng)。從車(chē)輛起，所發(fā)出的電力輸送至聚合裝置，該聚合裝置物理地聚合由燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛產(chǎn)生的電力。合成的電能可被用于兩個(gè)方面之一。聚合裝置可由能源服務(wù)供應(yīng)商控制以使直流電供應(yīng)通過(guò)當(dāng)?shù)氐闹绷麟娏W(wǎng)直接送至最終用戶(hù)。由于通過(guò)直流電網(wǎng)長(zhǎng)距離輸送期間發(fā)生的損失，直流電局限于當(dāng)?shù)厥褂?。另一方面是，聚合裝置可由能源服務(wù)供應(yīng)商控制以提供電力變換器，并最終把交流電(AC)輸供至當(dāng)?shù)氐幕蜻h(yuǎn)距離的用途的交流電力網(wǎng)。應(yīng)該理解在某些情況下，聚合裝置的所有者與能源服務(wù)供應(yīng)商將是同一機(jī)構(gòu)。實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)連接著燃料供應(yīng)商，燃料供應(yīng)商將通過(guò)分配公司被輸送燃料，但可采取愿出售燃料的任何一方的形式；燃料電池車(chē)輛或燃料電池車(chē)輛的組合；和能源服務(wù)供應(yīng)商和/或愿意購(gòu)買(mǎi)電力的任何一方，其具有經(jīng)配電公司輸送的這種電力。
另外，燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛可任選地具有車(chē)載的變換器，以把直流電轉(zhuǎn)換為交流。實(shí)際上，人們希望許多燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛將具有變換器，因?yàn)樵谲?chē)輛中使用交流馬達(dá)有優(yōu)點(diǎn)，這需要把來(lái)自燃料電池動(dòng)力裝置的直流輸出轉(zhuǎn)換成交流。在這種情況下，在傳送至停泊站之前在車(chē)輛上產(chǎn)生了直流電并轉(zhuǎn)換成交流電。然后，停泊站適于從車(chē)輛接受交流電，并且在該處需要變壓。交流電從各個(gè)停泊站流至要被利用的聚合裝置。明顯地，在這種情況下，最好變換器產(chǎn)生的交流電的頻率和普通的電力網(wǎng)上使用的頻率相同。應(yīng)該明白，需要遵循當(dāng)?shù)氐囊?guī)章，常常需要保護(hù)裝置以保護(hù)電力網(wǎng)，并且可能需要向車(chē)輛變換器提供一輸入以使它與電力網(wǎng)同步。
在第一實(shí)施例中，本發(fā)明涉及能在至少一個(gè)燃料電池動(dòng)力裝置與一能源服務(wù)供應(yīng)商之間實(shí)時(shí)購(gòu)買(mǎi)及銷(xiāo)售電力的方法，該燃料電池動(dòng)力裝置可能是固定的動(dòng)力裝置或車(chē)輛的動(dòng)力裝置。該方法包括提供停泊站，該停泊站具有通至燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的接頭，以便供應(yīng)燃料和把電力傳送至電力網(wǎng)。該方法還包括確定燃料的當(dāng)前成本和為發(fā)電支付的價(jià)格。至少建立在燃料成本和為發(fā)電支付的價(jià)格的基礎(chǔ)上，該方法還包括確定是否使燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛用于發(fā)電。在車(chē)輛消耗了燃料而發(fā)出了電的情況下，該方法還包括搜集關(guān)于已消耗燃料的數(shù)量和已發(fā)出的電量的數(shù)據(jù)，計(jì)算燃料成本及已發(fā)出的電的價(jià)值，并為已消耗燃料的成本提供借貸費(fèi)用和為已發(fā)出的電的價(jià)值提供信貸費(fèi)用。本發(fā)明的這一及其它方面面對(duì)的是停泊站或是公共的停泊站，例如公共的停泊設(shè)施；或者是私人的停泊站，例如在某人住宅的站。
在不遠(yuǎn)的將來(lái)，期望發(fā)行信貸將變?yōu)橛袃r(jià)值的商品。發(fā)行信貸可給予產(chǎn)生最小污染的能源生產(chǎn)者。因此，這些信貸可出售給傳統(tǒng)的能源生產(chǎn)者，即煤生產(chǎn)者或燒煤的火力發(fā)電站等，以獎(jiǎng)勵(lì)“清潔的”能源生產(chǎn)。這些發(fā)行信貸可在決定生產(chǎn)電力是否經(jīng)濟(jì)時(shí)作為因素考慮進(jìn)去。再有，該發(fā)行信貸可貫穿在計(jì)量及記帳過(guò)程中被計(jì)算。
在第二替代實(shí)施例中，除如下面描述的之外，該方法和第一實(shí)施例相同。在這種情況下，能源服務(wù)供應(yīng)商為每輛燃料電池車(chē)輛支付固定費(fèi)用，作為每天的設(shè)定小時(shí)數(shù)內(nèi)使用燃料電池的報(bào)酬。因此，能源服務(wù)供應(yīng)商直接與燃料氣體供應(yīng)商及電力用戶(hù)打交道，并且決定是否使車(chē)輛用于能源生產(chǎn)。
通過(guò)在所有的參與者之間提供實(shí)時(shí)通信，這些系統(tǒng)及方法提供了有效的能源市場(chǎng)。通過(guò)消除分別地談判無(wú)數(shù)的單獨(dú)合同的需要，這個(gè)方法及通信系統(tǒng)節(jié)省了時(shí)間、金錢(qián)及大量的工作。因此，這些系統(tǒng)和方法對(duì)這個(gè)獨(dú)特的分布式能源系統(tǒng)提供了完全包攬的解決辦法。特別是，本發(fā)明的系統(tǒng)及方法提供了對(duì)實(shí)際使用的燃料及能源進(jìn)行正確的計(jì)量及記帳；及時(shí)和準(zhǔn)確地在所有的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)之間通信；使所有參與者獲得無(wú)誤的信息。
應(yīng)用諸如互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)或其它網(wǎng)絡(luò)可監(jiān)視及控制所建議的分布式發(fā)電系統(tǒng)。通過(guò)利用使用這個(gè)系統(tǒng)獲得快速通信及有效處理的優(yōu)點(diǎn)，就可實(shí)時(shí)地優(yōu)化該電力網(wǎng)。例如，如本說(shuō)明書(shū)所描述的每輛汽車(chē)或車(chē)輛可被監(jiān)視(當(dāng)以無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)連接至網(wǎng)絡(luò)時(shí))，并且當(dāng)適于在優(yōu)化的設(shè)定點(diǎn)供電時(shí)可被接通運(yùn)轉(zhuǎn)。安全及工況將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制。
本發(fā)明的關(guān)鍵新穎方面是每輛汽車(chē)或每個(gè)固定的燃料電池裝置和每個(gè)停泊站都被賦予獨(dú)特的數(shù)字標(biāo)識(shí)，該數(shù)字標(biāo)識(shí)可用于計(jì)量、報(bào)告及控制燃料電池的工作，當(dāng)是車(chē)輛的情況下，該車(chē)輛與停泊站連接，以重新加燃料和輸送電力。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)通信，互聯(lián)網(wǎng)可包含無(wú)線(xiàn)通信。這個(gè)數(shù)字標(biāo)識(shí)可以是任何PKI(公開(kāi)密鑰基礎(chǔ)設(shè)施)證書(shū)形式的，它可以封裝在智能卡、硬件鍵或軟件文件內(nèi)，該軟件文件位于車(chē)輛中的車(chē)載計(jì)算機(jī)控制器上。所有的網(wǎng)絡(luò)參與者將具有發(fā)給他們的PKI數(shù)字標(biāo)識(shí)，其用途是作身份驗(yàn)證和對(duì)各方之間的通信加密。
車(chē)輛還將動(dòng)態(tài)地分配互聯(lián)網(wǎng)IP地址，該地址將允許它在互聯(lián)網(wǎng)上與其它的機(jī)構(gòu)通信。在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)方案中，IP地址一般與計(jì)算機(jī)或連接互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器有關(guān)，而不是與車(chē)輛或固定的發(fā)電設(shè)備有關(guān)。然而，通過(guò)使所有車(chē)輛及站鏈接在互聯(lián)網(wǎng)上，變成可能把與電力網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)都連接的總車(chē)隊(duì)及各站作為一個(gè)能源的元網(wǎng)絡(luò)，類(lèi)似于傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)的信息元網(wǎng)絡(luò)。
燃料電池能源網(wǎng)的這個(gè)元網(wǎng)絡(luò)消息將通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供許多優(yōu)點(diǎn)。例如，它將降低變壓器過(guò)載的概率，并允許過(guò)載分配和傳送至其它的停泊站。其它的優(yōu)點(diǎn)如下描述。
在一具體的實(shí)施例中，例如汽車(chē)的獨(dú)特標(biāo)識(shí)允許效率與額定功率結(jié)合于具體的時(shí)間段，所以可通過(guò)調(diào)制單獨(dú)的汽車(chē)的發(fā)電或通過(guò)調(diào)制汽車(chē)組的發(fā)電來(lái)使電力網(wǎng)發(fā)生實(shí)時(shí)的優(yōu)化。在這種形式中，例如，只有最高效率能源將在任意的一個(gè)時(shí)刻被利用，并且考慮成本。
還有，通過(guò)賦予車(chē)輛的燃料電池及停泊站以數(shù)字標(biāo)識(shí)及IP地址，實(shí)時(shí)定價(jià)、基于地區(qū)的定價(jià)以及電力與燃料源兩者的交易都可以發(fā)生。網(wǎng)絡(luò)通信能允許在停泊時(shí)間內(nèi)的安全交易及唯一地驗(yàn)明經(jīng)濟(jì)代理，允許計(jì)量、控制，和用于以后的記帳表及向燃料電池車(chē)主、停車(chē)場(chǎng)、鄰近企業(yè)及住宅或能源供應(yīng)商支付費(fèi)用。
在北美和其它地方，公認(rèn)的是對(duì)于各種標(biāo)準(zhǔn)的公共事業(yè)(例如煤氣、電力、水、電話(huà)服務(wù)等)的配給，配給業(yè)務(wù)的成本以及從用戶(hù)收集的總付款等可以和實(shí)際的勞務(wù)服務(wù)分開(kāi)，例如，在許多管轄權(quán)限方面，電力供應(yīng)服務(wù)被分割成獨(dú)立的各部分，由不同的公司或機(jī)構(gòu)供應(yīng)。可能有一個(gè)公司實(shí)際經(jīng)營(yíng)發(fā)電廠進(jìn)行發(fā)電，而第二個(gè)公司經(jīng)營(yíng)固定的配電集團(tuán)。還有，然后有能源服務(wù)供應(yīng)商，它成批地購(gòu)買(mǎi)電力并向發(fā)電站的經(jīng)營(yíng)者和配電集團(tuán)提供足夠的酬金。然后這些配電公司以零售水平再出售電力給各個(gè)工業(yè)的及居民的用戶(hù)。該方案的理論根據(jù)是市場(chǎng)中的規(guī)范競(jìng)爭(zhēng)將促使配電公司降低成本并向最終用戶(hù)提供電力消費(fèi)的最佳可能價(jià)格。它還鼓勵(lì)各配電公司在定價(jià)方案上有創(chuàng)造性，并完全可能使各個(gè)配電公司瞄準(zhǔn)不同的市場(chǎng)。例如，某些配電公司可能瞄準(zhǔn)大的、工業(yè)用戶(hù)，其它的公司可能瞄準(zhǔn)居民用戶(hù)，同時(shí)還有一些配電公司可能例如提出特別的方案，該方案提供24小時(shí)周期的變化價(jià)格，該方案被設(shè)計(jì)成能吸引某具體的群體。
撤消能源管制將增大市場(chǎng)中電力的流動(dòng)性。因?yàn)槟茉词袌?chǎng)擴(kuò)展了，較長(zhǎng)期交易、較短期交易和高峰交易將可能發(fā)生。因撤消管制增大了更加分散的發(fā)電環(huán)境，該環(huán)境具有獨(dú)立單位、公司及其它單一地點(diǎn)發(fā)電者的發(fā)電及售電，電力市場(chǎng)將獲得廣度及深度，因此可使交易更具靈活的規(guī)模、期限和規(guī)格。
如已指出的，企業(yè)活動(dòng)的這種分離已被許多公共事業(yè)部門(mén)所采用。作為另一個(gè)例子，對(duì)于電話(huà)業(yè)務(wù)的許多北美洲用戶(hù)，它們的現(xiàn)行電話(huà)將由單個(gè)線(xiàn)路連接至標(biāo)準(zhǔn)的電話(huà)網(wǎng)絡(luò)，此外用戶(hù)還可從幾個(gè)供應(yīng)商中選擇購(gòu)買(mǎi)電話(huà)服務(wù)。
在電力工業(yè)中，這至少導(dǎo)致了在購(gòu)買(mǎi)和銷(xiāo)售電力方面的根本變化。通常，電力用戶(hù)從垂直聯(lián)合公司購(gòu)買(mǎi)電力，該公司常常處于被調(diào)控的壟斷狀態(tài)。該電力供應(yīng)公司將同時(shí)經(jīng)營(yíng)發(fā)電廠和配電網(wǎng)絡(luò)并將以固定的由于壟斷條件產(chǎn)生的價(jià)格供應(yīng)電力，并常常由政府調(diào)控。由于這種固定的結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的電力發(fā)電源不靈活的事實(shí)，電力價(jià)格在長(zhǎng)時(shí)間周期內(nèi)通常是固定的，例如數(shù)月或數(shù)年的時(shí)間。人們一直熟知電力需求例如在整天之內(nèi)是波動(dòng)的，在平日與周末之間將發(fā)生變化。為做到這點(diǎn)，某些電力供應(yīng)公司將對(duì)試圖平衡需求的想法提供鼓勵(lì)。例如，工業(yè)用戶(hù)等將被鼓勵(lì)把更多的需求移至需求通常是低的夜晚時(shí)間。這已導(dǎo)致了例如白天與夜晚之間價(jià)格的變化，但是盡管如此，這種價(jià)格在數(shù)月周期內(nèi)將是固定的。這點(diǎn)使人認(rèn)識(shí)到事實(shí)是傳統(tǒng)的大渦輪發(fā)電機(jī)組需要數(shù)小時(shí)來(lái)啟動(dòng)和減慢下來(lái)，而安裝的大部分發(fā)電設(shè)備不可能快速的、短時(shí)間的對(duì)電力需求變化作出響應(yīng)。這些因素促使電力定價(jià)是固定的和不靈活的。
盡管電力工業(yè)的最近變化已導(dǎo)致電力銷(xiāo)售方法上的驚人變化。至少在美國(guó)已有電力供應(yīng)方面的實(shí)時(shí)交易的市場(chǎng)。盡管事實(shí)上大多數(shù)電力仍是由不能快速反應(yīng)的大的固定發(fā)電廠所發(fā)出的，這種實(shí)時(shí)交易市場(chǎng)還是出現(xiàn)了。
根據(jù)本發(fā)明，應(yīng)該理解能源服務(wù)供應(yīng)商可能是能源商品經(jīng)紀(jì)人，并能承擔(dān)與能源交易有關(guān)的商品風(fēng)險(xiǎn)。能源服務(wù)供應(yīng)商常常在特定的能源商品上采取或者長(zhǎng)期的或者短期的投機(jī)性態(tài)度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了能在燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛與電力用戶(hù)之間實(shí)時(shí)購(gòu)買(mǎi)及銷(xiāo)售電力的一種方法，該方法包括(i)為供應(yīng)燃料及為傳送電力提供通至車(chē)輛的接頭；(ii)確定當(dāng)前的燃料成本及為發(fā)電支付的價(jià)格；(iii)至少基于燃料成本及為發(fā)電支付的價(jià)格，確定是否使燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛用于發(fā)電；和
(iv)當(dāng)車(chē)輛消耗了燃料并且車(chē)輛發(fā)出了電時(shí)，收集有關(guān)已消耗燃料的數(shù)量和已發(fā)出的電量的數(shù)據(jù)，計(jì)算燃料成本和已發(fā)出的電的價(jià)值，為已消耗燃料成本提供借貸費(fèi)用，和為已發(fā)出的電的價(jià)值提供信貸費(fèi)用。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了能在具有燃料電池動(dòng)力裝置的車(chē)輛與能源服務(wù)供應(yīng)商之間實(shí)時(shí)購(gòu)買(mǎi)及銷(xiāo)售電力的一種方法，該方法包括(i)為供應(yīng)燃料及為傳送電力提供通向至少一輛車(chē)輛的接頭；(ii)把每輛車(chē)的燃料電池動(dòng)力裝置的控制移交給能源服務(wù)供應(yīng)商；(iii)能源服務(wù)供應(yīng)商確定何時(shí)開(kāi)動(dòng)每輛車(chē)的燃料電池動(dòng)力裝置并設(shè)定每個(gè)燃料電池動(dòng)力裝置的負(fù)載水平；和(iv)當(dāng)每輛車(chē)消耗了燃料并且每輛車(chē)發(fā)出了電時(shí)，收集有關(guān)已消耗的燃料量和已發(fā)出的電量的數(shù)據(jù)，并計(jì)算燃料成本和已發(fā)的電的價(jià)值。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了利用車(chē)輛的燃料電池動(dòng)力裝置發(fā)電的方法，該方法包括(1)為供應(yīng)燃料和從車(chē)輛傳送出電力提供通至多輛燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的接頭；(2)向每輛車(chē)供應(yīng)燃料和為每輛車(chē)已使用的燃料收取費(fèi)用；(3)接受每輛車(chē)發(fā)出的電力并以第一可間斷的價(jià)格支付電費(fèi)；和(4)聚合多輛車(chē)所發(fā)出的電力，并且作為無(wú)間斷電源以較高的、不間斷的價(jià)格再出售該已聚合電力。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了利用燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的燃料電池動(dòng)力裝置發(fā)電的一種方法，該方法包括(1)向車(chē)輛供應(yīng)燃料；(2)在燃料電池動(dòng)力裝置中發(fā)電并從該車(chē)輛傳送出電力；(3)把所發(fā)的電分成第一及第二部分，并在當(dāng)?shù)叵M(fèi)所發(fā)電的第一部分；(4)向電力輸送及分配網(wǎng)輸送及出售所發(fā)電的第二部分；和(5)在設(shè)定的時(shí)間周期內(nèi)計(jì)量輸送至電力輸送及分配網(wǎng)的或取自電力輸送及分配網(wǎng)的凈電量。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了利用含有燃料電池動(dòng)力裝置的車(chē)輛來(lái)發(fā)電并為車(chē)輛成本提供費(fèi)用的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括(1)向車(chē)輛操縱者提供燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛；(2)與車(chē)輛操縱者簽訂合同，該合同規(guī)定至少一筆初始總付款和定期付款，以補(bǔ)償車(chē)輛的至少部分成本；(3)在合同中規(guī)定車(chē)輛操縱者承諾在所選擇的停泊站停泊車(chē)輛，以便發(fā)電；(4)當(dāng)車(chē)輛停泊在一個(gè)所述所選的停泊站時(shí)，向車(chē)輛供應(yīng)燃料，利用車(chē)輛的燃料電池動(dòng)力裝置發(fā)電并出售電力；和(5)利用售電產(chǎn)生的收入補(bǔ)償車(chē)輛的部分成本。


為了更好地理解本發(fā)明和更清楚地顯示它是如何付諸實(shí)施的，現(xiàn)將通過(guò)例子來(lái)參考附圖，該附圖顯示了本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施例，而其中圖1圖示了停車(chē)場(chǎng)的平面圖，該停車(chē)場(chǎng)適于利用和分配由燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛產(chǎn)生的電力；圖2圖示了實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的略圖；圖3表示了第一流程圖，該圖表示本發(fā)明的方法中的步驟；圖4表示了第二流程圖，該圖表示本發(fā)明的方法中的步驟；圖5表示了第三流程圖，該圖表示本發(fā)明的方法中的步驟；和圖6及圖7概略地表示了在全經(jīng)紀(jì)人交易中發(fā)生購(gòu)買(mǎi)燃料氣體及銷(xiāo)售電力交易的情況。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及用于控制從多輛燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛發(fā)電的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)和方法。本發(fā)明是基于這樣的概念燃料電池動(dòng)力裝置能夠有效地發(fā)電，并且還有，不像傳統(tǒng)的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，使用燃料電池造成的磨耗相當(dāng)小。因此，以適當(dāng)?shù)呢?cái)務(wù)刺激，當(dāng)車(chē)輛不使用時(shí)，相信車(chē)主人將實(shí)際上準(zhǔn)備出租車(chē)輛的該動(dòng)力裝置簡(jiǎn)單地作為發(fā)電機(jī)。這將提供必要的補(bǔ)貼以證明燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的較高初始資金成本是合理的。還有的考慮是燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)驚人地強(qiáng)大，一般功率范圍為20kw-85kw，所以兆瓦級(jí)的功率將從小數(shù)量的車(chē)輛發(fā)出。為了能從大數(shù)量車(chē)輛中收回電力，要做的是在停車(chē)場(chǎng)或類(lèi)似地方提供合適的設(shè)備。
圖1圖示了停車(chē)場(chǎng)的第一實(shí)施例，該停車(chē)場(chǎng)適于利用和分配由多輛燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛12生產(chǎn)的電力。分布式能源系統(tǒng)通常以10表示。顯示了多輛燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛12停泊于各個(gè)停泊站14。每個(gè)停泊站14提供了通至車(chē)輛12的用于供應(yīng)燃料和用于傳送電力的接頭。第一電力網(wǎng)16集成地連接于停泊站14以聚集和輸送電力。聚合裝置18集成地連接于第一電力網(wǎng)16。直流電力網(wǎng)20可集成地連接于聚合裝置18?？赡苡械闹绷鲬?yīng)用22集成地連接于直流電力網(wǎng)20。變換器24集成地連接于聚合裝置18；實(shí)際上聚合裝置18將管理燃料電力網(wǎng)16、直流電力網(wǎng)20及變換器24。交流電力網(wǎng)26集成地連接于變換器24并表現(xiàn)為傳統(tǒng)的電力網(wǎng)。電力用戶(hù)28集成地連接于交流電力網(wǎng)26。
這結(jié)構(gòu)承擔(dān)把車(chē)輛上發(fā)出的電以直流電形式從車(chē)輛中取出。如已指出的，在車(chē)輛上要裝有變換器可能成為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在這種情況下，從車(chē)輛取出的電力將是交流電，并將不需要以后的變換。
任何形式的燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛都可應(yīng)用于以上實(shí)施例。例如，燃料電池適于利用車(chē)載的重整器把任何載氫燃料轉(zhuǎn)化為氫。例如，重整器可把汽油、甲醇或金屬氫化物轉(zhuǎn)化為富氫燃料，以應(yīng)用于正在運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料電池中。然而，當(dāng)車(chē)輛已停泊在停泊站并當(dāng)有效地供應(yīng)氫時(shí)，燃料的正常流動(dòng)路徑可通過(guò)把氫源管線(xiàn)直接連接至燃料電池而繞過(guò)。因此，在這種情況下，不使用車(chē)載的重整器。這使該停泊站是通用的，因?yàn)榭梢允褂萌魏涡问降能?chē)輛?？商娲?，氫從停泊站14供應(yīng)；在這種情況下，或者是設(shè)置離散的單獨(dú)的重整器，或者是有個(gè)用于所有停泊站14的中央重整器。當(dāng)氫源是可用的，一氫分配系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)用于向各個(gè)停泊站輸送氫氣。這個(gè)系統(tǒng)將類(lèi)似于現(xiàn)時(shí)存在的天然氣分配系統(tǒng)。
盡管圖1顯示了多個(gè)停泊站24，但要理解這些都可以設(shè)置在多種位置處。它們可處于普通公共停車(chē)場(chǎng)。另一個(gè)方法是，它們可處于復(fù)合居住單位(例如公寓或共管街區(qū))的普通停車(chē)場(chǎng)內(nèi)，在該處車(chē)主人各自具有與他的/她的住房相聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)指派的停泊地方。另一方法是，一個(gè)或多個(gè)停泊站可駐存在普通房屋或住宅的車(chē)庫(kù)內(nèi)。位于工業(yè)企業(yè)或住宅區(qū)或類(lèi)似地方內(nèi)的固定燃料電池也可用于發(fā)電以傳送至電力網(wǎng)。
仍參考圖1，參見(jiàn)單獨(dú)的車(chē)輛12，燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛12泊在停泊站14內(nèi)。車(chē)輛12用鉤鉤住位于停泊站14內(nèi)的燃料接頭和電力接頭。
當(dāng)車(chē)輛14被啟動(dòng)并開(kāi)始產(chǎn)生電力時(shí)，并再次假設(shè)直流電力已產(chǎn)生，該直流電最初傳送至停泊站14。直流電流過(guò)第一電力網(wǎng)16，并由聚合裝置18聚集或匯集于普通電源中。聚合裝置18可由能源服務(wù)供應(yīng)商控制以向直流應(yīng)用22發(fā)送直流電，包括但不局限于電池充電，遠(yuǎn)距離或宿營(yíng)地用電，工廠工地用電，緊急照明，電話(huà)服務(wù)，軍隊(duì)用電，火車(chē)用電，電車(chē)或地鐵用電，或焊接用電。另一個(gè)辦法是，聚合裝置18可由能源服務(wù)供應(yīng)商控制以把聚合的直流電力發(fā)送至變換器24，在該處直流電被轉(zhuǎn)換為交流電。在已知的方式中，然后為輸送而容易地實(shí)現(xiàn)電源的變壓。從變換器24起，電力流過(guò)電力網(wǎng)26到達(dá)電力用戶(hù)28，包括但不局限于配電公司，能源服務(wù)供應(yīng)商，工業(yè)用戶(hù)，各個(gè)住宅，或遠(yuǎn)距離用途的電力網(wǎng)。
如一替代實(shí)施例中已指出的，燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛可任選地具有車(chē)載的變換器以把直流電轉(zhuǎn)換為交流電。在這種情況下，直流電在傳送至停泊站之前，在車(chē)輛上生產(chǎn)和被轉(zhuǎn)換。該停泊站適于從車(chē)輛接收交流電。交流電從各個(gè)停泊站流到要被利用的聚合裝置。交流電直接運(yùn)行至交流電力網(wǎng)或首先被轉(zhuǎn)換成用于本地區(qū)的或遠(yuǎn)距離用途的合適電壓。
圖2圖示了實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的略圖。顯示的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)100提供了鏈接于至少一個(gè)燃料供應(yīng)商102、至少一個(gè)燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛104(相當(dāng)于圖1中的車(chē)輛12)、停車(chē)站供應(yīng)商106、至少一個(gè)能源服務(wù)供應(yīng)商108、燃料分配商(或燃料輸送及分配供應(yīng)商)110、電力用戶(hù)112、電力公共事業(yè)部門(mén)114和輸送及電網(wǎng)供應(yīng)商116(每個(gè)也稱(chēng)“系統(tǒng)參與者”)的實(shí)時(shí)通信。該系統(tǒng)100可在所有的系統(tǒng)參與者之間實(shí)時(shí)通信，允許燃料及能源兩者在有效的能源市場(chǎng)中銷(xiāo)售。該系統(tǒng)參與者通過(guò)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)的式樣可有很大變化。例如，車(chē)輛的計(jì)算機(jī)可能是簡(jiǎn)單的處理器，被設(shè)計(jì)成用于最小量的人工干預(yù)或輸入。另一個(gè)辦法是每臺(tái)計(jì)算機(jī)還可做成嵌入式控制器形式。
網(wǎng)絡(luò)100可包括但不局限于互聯(lián)網(wǎng)，局域網(wǎng)(LAN)，城域網(wǎng)絡(luò)(MAN)，或廣域網(wǎng)(WAN)。較好的是現(xiàn)在使用互聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。該網(wǎng)絡(luò)可包括或只包括硬線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)元件兩者。計(jì)算機(jī)或其它的處理裝置與它們各自的系統(tǒng)參與者通信，以接收和傳輸數(shù)據(jù)及信息，和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)及信息。該數(shù)據(jù)及信息包括燃料供應(yīng)報(bào)價(jià)，能源供應(yīng)報(bào)價(jià)，運(yùn)行及維護(hù)成本，各燃料電池的效率，以及其它參數(shù)。期望每個(gè)系統(tǒng)參與者將保留其自己的記錄的數(shù)據(jù)庫(kù)，該記錄至少是其自己參與本發(fā)明的發(fā)電方案所需的。還期望將有至少一個(gè)主數(shù)據(jù)庫(kù)，該主數(shù)據(jù)庫(kù)記錄這個(gè)方案中有關(guān)所有交易的信息，并且這個(gè)通常將由能源服務(wù)供應(yīng)商維護(hù)。
仍參考圖2，系統(tǒng)參與者可同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)100彼此通信并可獲得儲(chǔ)存于局部數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)或主數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的信息以供查閱。應(yīng)該理解各個(gè)系統(tǒng)參與者只準(zhǔn)予有限制地獲得主數(shù)據(jù)庫(kù)的某部分。此外，該系統(tǒng)參與者可利用這個(gè)獲得的信息作出有關(guān)燃料價(jià)格及電力價(jià)格的潛在出價(jià)或報(bào)價(jià)的通知的決定。
仍參考圖2，可能在各系統(tǒng)參與者之間有不同形式的協(xié)議。例如，當(dāng)燃料氣體供應(yīng)商102、燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛104及能源服務(wù)供應(yīng)商108全部同意燃料成本、為發(fā)電支付的價(jià)格以及為供電支付的價(jià)格時(shí)，這就可開(kāi)始簽訂多方協(xié)議或各部分之間的獨(dú)立協(xié)議。在系統(tǒng)參與者之間的這些形式的協(xié)議變成主數(shù)據(jù)庫(kù)中的儲(chǔ)存信息部分。
現(xiàn)參考圖1，該第一實(shí)施例公開(kāi)了一種方法，該方法包括提供至少一個(gè)停泊站14，停泊站14具有通至車(chē)輛1 2的用于供應(yīng)燃料和用于傳送電力至電力網(wǎng)的接頭。該方法還包括確定燃料的當(dāng)前成本及為發(fā)電支付的價(jià)格。從燃料成本可計(jì)算出發(fā)電的成本，而這個(gè)發(fā)電成本與發(fā)電的市場(chǎng)價(jià)格之間的差異有時(shí)被稱(chēng)為“產(chǎn)生差額”。如已指出，其它因素，例如所有權(quán)及維護(hù)成本及發(fā)放信貸也包含在計(jì)算之內(nèi)?；凇爱a(chǎn)生差額”，其至少計(jì)算自燃料成本及電力的市場(chǎng)價(jià)格，該方法還包括確定是否使燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛12用于發(fā)電。到目前為止還有個(gè)任選項(xiàng)，這個(gè)決定也包含燃料電池的效率評(píng)價(jià)的考慮。另一個(gè)辦法是，根據(jù)當(dāng)前的可用的“產(chǎn)生差額”，燃料電池可運(yùn)行在不同的功率水平上，該“產(chǎn)生差額”標(biāo)志著燃料電池在不同的功率水平上運(yùn)行時(shí)有不同的效率。這點(diǎn)在下面開(kāi)始更詳細(xì)的說(shuō)明。
一個(gè)進(jìn)一步的重要考慮是誰(shuí)有權(quán)力決定何時(shí)使車(chē)輛的燃料電池裝置用于發(fā)電。通常期望這將是車(chē)主人。當(dāng)然，當(dāng)車(chē)輛泊于車(chē)主的房屋處時(shí)，則很清楚車(chē)主是房屋及車(chē)輛兩者的所有者，他應(yīng)該控制何時(shí)利用車(chē)輛的燃料電池動(dòng)力裝置去發(fā)電。然而，有可能車(chē)主的控制被限制于簡(jiǎn)單地使車(chē)輛用于發(fā)電。然后能源服務(wù)供應(yīng)商，例如將控制大量的車(chē)輛并將作最終決定是哪輛車(chē)工作及是在什么功率水平上。
當(dāng)車(chē)輛已停泊或固定于停車(chē)場(chǎng)或其它設(shè)備處，該停車(chē)場(chǎng)或其它設(shè)備屬于停車(chē)場(chǎng)主人、經(jīng)營(yíng)電力的法人團(tuán)體等并且由它們操縱時(shí)，可有各種可能性。再有，車(chē)主可作出關(guān)于車(chē)輛的燃料電池何時(shí)應(yīng)該開(kāi)動(dòng)的決定。對(duì)于這種狀況，并且在車(chē)輛停泊在家時(shí)，可預(yù)先考慮利用經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)或儀表板上的裝置設(shè)定合理的產(chǎn)生差額來(lái)共同地完成這點(diǎn)。因此，預(yù)料車(chē)輛會(huì)設(shè)置某些輸入設(shè)備，一般安裝在車(chē)輛的儀表板上，使車(chē)主及操縱者輸入用于開(kāi)動(dòng)燃料電池去發(fā)電的合理參數(shù)。這些參數(shù)可能是恰好是為電力支付的當(dāng)前價(jià)格；計(jì)算出的“產(chǎn)生差額”；上面已指出的其它的參數(shù)。
在停車(chē)場(chǎng)場(chǎng)地或類(lèi)似地方，可以想像得出車(chē)主可能把對(duì)車(chē)輛燃料電池裝置的操縱的全部控制移交給能源服務(wù)供應(yīng)商，該供應(yīng)商可能是或可能不是停車(chē)場(chǎng)的實(shí)際經(jīng)營(yíng)者。然后能源服務(wù)供應(yīng)商要能具有對(duì)大量車(chē)輛的完全控制。這給了能源服務(wù)供應(yīng)商在實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)及對(duì)電力供應(yīng)進(jìn)行交易方面的大量好處。實(shí)際上，能源服務(wù)供應(yīng)商可能提供出售例如兆瓦級(jí)的相對(duì)大量的電力。
這將能實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。以千計(jì)的裝置的聚合能使可間斷的電力轉(zhuǎn)變?yōu)橛斜ＷC的不間斷電力。這背后的概念如下可簽訂合同使各個(gè)裝置以較高價(jià)格生產(chǎn)不間斷的電力或以較低價(jià)格生產(chǎn)可間斷的電力。機(jī)動(dòng)車(chē)電源多半代表可間斷電源，假定汽車(chē)操縱者們想要無(wú)限制地開(kāi)動(dòng)他們的汽車(chē)。能源服務(wù)供應(yīng)商能以可間斷的價(jià)格聚合許多(幾百，幾千，等等)單獨(dú)的汽車(chē)發(fā)電機(jī)，意味著他們以可間斷的發(fā)電價(jià)格支付給汽車(chē)主。能源服務(wù)供應(yīng)商主要聚合許多可間斷的發(fā)電機(jī)成為統(tǒng)計(jì)上平均的無(wú)間斷電源。意味著平均的一定百分比的汽車(chē)(可間斷電源)將經(jīng)常在給定時(shí)間周期內(nèi)生產(chǎn)電力。例如，如果在所有時(shí)間內(nèi)70％的汽車(chē)(可間斷電源)生產(chǎn)電力，能源服務(wù)供應(yīng)商可簽訂合同以較高的不可間斷的價(jià)格出售汽車(chē)總發(fā)電量的70％。能源服務(wù)供應(yīng)商承擔(dān)了這個(gè)交易的風(fēng)險(xiǎn)，但可經(jīng)其聚合的電力流動(dòng)性來(lái)做到這點(diǎn)。
能源服務(wù)供應(yīng)商實(shí)際利用的總的可利用的發(fā)電量的百分比將取決于一些因素。一段時(shí)間以來(lái)，能源服務(wù)供應(yīng)商將研究數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)學(xué)，使得他們能確定例如一定百分比的可利用發(fā)電容量在給定時(shí)間周期內(nèi)變成不可利用的可能性。根據(jù)一天內(nèi)的時(shí)間，一周內(nèi)的天數(shù)，季節(jié)變化等，這點(diǎn)將可能改變。再例如當(dāng)車(chē)輛停泊于家里、公寓街區(qū)等類(lèi)似地方的停泊站內(nèi)，期望晚上時(shí)間的可利用的發(fā)電容量能完全被預(yù)估；相反，在購(gòu)物商場(chǎng)處的可利用的汽車(chē)數(shù)量是高度易變的并且遭遇到如天氣、競(jìng)爭(zhēng)地區(qū)吸引力等這類(lèi)變數(shù)。
聚合交易的概念也應(yīng)用于燃料輸送上。人們期望燃料氣體公司將提供更有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格，此處能源供應(yīng)公司在固定價(jià)格下簽訂合同以成批方式獲得相對(duì)大量的燃料。當(dāng)每次的供應(yīng)將是小的可中斷的交易時(shí)，每輛車(chē)的燃料成本處于較高價(jià)格是合算的。
然后大批燃料流被分開(kāi)并供應(yīng)給可用的車(chē)輛，并且能源服務(wù)供應(yīng)商再次承擔(dān)一些風(fēng)險(xiǎn)，但這可通過(guò)大量車(chē)輛的流動(dòng)性而減小。這是可能的，確實(shí)可能，在許多時(shí)候各個(gè)車(chē)輛的負(fù)載將會(huì)改變和/或各個(gè)車(chē)輛在需要時(shí)將被開(kāi)動(dòng)和關(guān)閉，同時(shí)保持總的氣體需求基本恒定。對(duì)于燃料，這涉及分離輸入的大流量，而因此可認(rèn)為是“解聚作用”。
當(dāng)能源服務(wù)供應(yīng)商與停車(chē)場(chǎng)主人/經(jīng)營(yíng)者不是一個(gè)機(jī)構(gòu)時(shí)，則能源服務(wù)供應(yīng)商可向停車(chē)場(chǎng)主人出售電力，該停車(chē)場(chǎng)主人可向與停車(chē)場(chǎng)相關(guān)的建筑物或向本地使用的附近建筑物直接傳送電力。另一種方法是，能源服務(wù)供應(yīng)商可在公開(kāi)市場(chǎng)上出售電力并接受當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)價(jià)格。
在交易中，能源服務(wù)供應(yīng)商或者向每個(gè)車(chē)主支付實(shí)際發(fā)出電力的費(fèi)用。要不然，支付固定的打折的停泊費(fèi)用，而后能源服務(wù)供應(yīng)商有任意使用可用車(chē)輛的權(quán)力以獲得附加的收入，以便補(bǔ)償所收的停泊費(fèi)的減少。
在一種變化方案中，能源服務(wù)供應(yīng)商是獨(dú)立的機(jī)構(gòu)，停車(chē)場(chǎng)主可收取電力銷(xiāo)售交易總額的固定百分比，以提供和維護(hù)停泊站。另一種方法是，停車(chē)場(chǎng)業(yè)主要按小時(shí)、天、星期或月為基礎(chǔ)收取固定的費(fèi)用。這樣，停車(chē)場(chǎng)主不承擔(dān)一般涉及電力及燃料價(jià)格波動(dòng)的任何風(fēng)險(xiǎn)。
人們還認(rèn)識(shí)到不同的燃料電池具有不同的效率特性。與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)等不同，燃料電池在較低功率水平下運(yùn)行時(shí)實(shí)際有更高的效率。還有，燃料電池的效率會(huì)隨其壽命變化。理想的是能源服務(wù)供應(yīng)商具有能給出停車(chē)場(chǎng)內(nèi)所有可用車(chē)輛的效率特性的有效數(shù)據(jù)庫(kù)。這或者可通過(guò)具有能給出標(biāo)準(zhǔn)燃料電池效率數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)；這假設(shè)就內(nèi)燃機(jī)的當(dāng)前市場(chǎng)而論，當(dāng)燃料電池被廣泛應(yīng)用時(shí)，在任何時(shí)候，也只是有相對(duì)小數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)燃料電池裝置。另一種辦法是，或者同樣地，由能源服務(wù)供應(yīng)商操縱的計(jì)算機(jī)能實(shí)時(shí)計(jì)算由每輛車(chē)已消耗的燃料及已發(fā)出的電力，以計(jì)算瞬時(shí)效率。
然后這將使能源服務(wù)供應(yīng)商計(jì)算效率和由此計(jì)算所發(fā)出的電量的每一遞增量的成本。這可假設(shè)為對(duì)于電力的每一遞增量，最高效率的可用燃料電池被開(kāi)動(dòng)，或者還未運(yùn)行于最大容量的燃料電池將具有其增高的電力水平。在任何時(shí)候，能源服務(wù)供應(yīng)商都將努力開(kāi)動(dòng)最具效率的可用電源或提高其功率。在這種情況下，能源服務(wù)供應(yīng)商愿意讓所有變數(shù)中的因素影響所發(fā)出電力的價(jià)格。例如，在一廣泛范圍的方案中，燃料價(jià)格可在從不同來(lái)源獲取燃料的各車(chē)輛之間變化，而且輸送及分配成本可以變化。在任何情況下，能源服務(wù)供應(yīng)商將努力獲得最大回報(bào)或利潤(rùn)，同時(shí)發(fā)出所需的電力。因此，能源服務(wù)供應(yīng)商然后將計(jì)算例如效率和由此計(jì)算從例如是1兆瓦-1.5兆瓦增加的電力輸出的成本。在任何情況下，任何實(shí)時(shí)定價(jià)都可建立在某時(shí)間周期的固定價(jià)格基礎(chǔ)上，該時(shí)間周期可為任何時(shí)間單位，例如幾天、幾小時(shí)或幾分之一小時(shí)。另一個(gè)辦法是，實(shí)時(shí)定價(jià)建立在貫穿一天的浮動(dòng)價(jià)格基礎(chǔ)上。在這種情況下，車(chē)主或者可約定在某時(shí)間周期內(nèi)具有可用車(chē)輛，這將獲得較高價(jià)格，把這認(rèn)作是不間斷的電力因而是可靠的電力來(lái)源。要不然，隨著燃料及電力價(jià)格中的一個(gè)或兩個(gè)的波動(dòng)，車(chē)主可使車(chē)輛的燃料電池裝置僅用于當(dāng)充分的“產(chǎn)生差額”是可行之時(shí)。還有，該方法包含提供在車(chē)輛上的計(jì)算裝置和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置，儲(chǔ)存及連續(xù)地更新數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置中的有關(guān)燃料氣體成本及為所發(fā)的電力支付的價(jià)格的數(shù)據(jù)，并用計(jì)算裝置連續(xù)地計(jì)算車(chē)輛12是否將被用于發(fā)電。還有一項(xiàng)包含為數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置提供一輸入，該輸入在為電力支付的價(jià)格與氣體成本之間的合理范圍內(nèi)，以便作出決定是否使燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛12可用于發(fā)電。在車(chē)輛12消耗了燃料而發(fā)出了電的情況下，該方法還包括收集關(guān)于已消耗的燃料量及已發(fā)出的電量的數(shù)據(jù)，計(jì)算燃料成本及已發(fā)出的電的價(jià)值，并為已消耗的燃料成本提供借貸費(fèi)用和為已發(fā)出的電的價(jià)格提供信貸費(fèi)用。
圖2圖示了本發(fā)明的通信略圖。通信可通過(guò)硬連線(xiàn)鏈接或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，而每個(gè)系統(tǒng)參與者等將具它自己唯一的數(shù)字標(biāo)識(shí)及IP地址。更好的是利用互聯(lián)網(wǎng)的方法來(lái)通信，而每個(gè)系統(tǒng)參與者及停泊站具有唯一的數(shù)字標(biāo)識(shí)。
此外，最好使用這個(gè)設(shè)施來(lái)識(shí)別每輛燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛104。因此，每輛車(chē)輛104具有唯一的數(shù)字標(biāo)識(shí)。這將使車(chē)輛無(wú)論停泊于或位于任何地方都可被識(shí)別。還有，這使得能計(jì)算已用燃料氣體的借貸及已發(fā)的電的信貸，這些借貸及信貸都將與車(chē)輛104的車(chē)主有關(guān)。
在停車(chē)場(chǎng)場(chǎng)合中，人們期望能源服務(wù)供應(yīng)商充當(dāng)電力經(jīng)紀(jì)人及聚合者及潛在的燃料氣體供應(yīng)經(jīng)紀(jì)人。在這一情況下，能源服務(wù)供應(yīng)商或聚合者計(jì)算燃料的借貸費(fèi)用及電力的信貸費(fèi)用，把凈信貸費(fèi)用計(jì)算成所述借貸與信貸費(fèi)用之間的差值，同時(shí)留有余量，并且把凈信貸費(fèi)用記入與車(chē)輛12相關(guān)的信貸帳號(hào)，該車(chē)輛12是由車(chē)輛的數(shù)字標(biāo)識(shí)確定的。在這個(gè)例子中，聚合裝置18充當(dāng)用于聚集或匯集由多輛車(chē)輛12發(fā)出的電力成為單個(gè)電力源的聚合器，以便再銷(xiāo)售及配電。因此，在一種情況下，能源服務(wù)供應(yīng)商或聚合者控制著停泊站14，供應(yīng)燃料氣體及接收車(chē)輛12發(fā)出的電力。
所制定的方案保證燃料氣體由能源服務(wù)供應(yīng)商提供，即它不會(huì)在燃料氣體供應(yīng)商與每個(gè)車(chē)主之間進(jìn)行直接交易。再參考圖1，在第二替代實(shí)施例中，該方法包括提供至少一輛車(chē)輛12的用于供應(yīng)燃料及用于傳送電力的接頭。該方法還包括確定燃料的當(dāng)前成本及為發(fā)電支付的價(jià)格。至少基于燃料成本及為發(fā)電支付的價(jià)格，該方法還包括確定是否向電力用戶(hù)28供應(yīng)電力。該方法的這個(gè)方面還包括搜集有關(guān)已消耗的燃料量及已發(fā)出的電量的數(shù)據(jù)，和計(jì)算燃料成本及已發(fā)出的電的價(jià)值。在這種情況下，能源服務(wù)供應(yīng)商為每輛燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛1 2支付確定的時(shí)間周期的統(tǒng)一費(fèi)用，作為在每天的設(shè)定小時(shí)數(shù)內(nèi)使用燃料電池的報(bào)酬。這個(gè)確定的周期可以包括但不局限于幾天，幾星期，幾個(gè)月或幾年。因此，能源服務(wù)供服商與燃料供應(yīng)商及電力用戶(hù)直接打交道并決定是否使汽車(chē)用于能源生產(chǎn)。
在一替代實(shí)施例中，燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的主人使用布置在他的住宅內(nèi)的車(chē)載燃料電池和/或固定的燃料電池。停泊站可任選地處于一住宅。于是，當(dāng)車(chē)主在家時(shí)，燃料電池可被接插入用來(lái)生產(chǎn)電力。還有可能在住宅布置有一小型重整器，當(dāng)可經(jīng)濟(jì)地工作時(shí)它能在業(yè)余時(shí)間生產(chǎn)氫。因此，車(chē)載燃料電池和/或固定的燃料電池可以或者在住宅供本地使用，或轉(zhuǎn)換后出售給電網(wǎng)。如果能源是在住宅供本地使用，居民就不必為沿電網(wǎng)輸送而支付輸送及傳送成本。
現(xiàn)將參考圖3、4及5，它們顯示了指明停泊車(chē)輛及開(kāi)始生產(chǎn)電力的典型步驟的流程圖，并還有圖6及7詳細(xì)顯示了電力及燃料在全經(jīng)紀(jì)人交易中的流向。
首先參考圖3，車(chē)輛泊在停泊站(圖1中的14)用320標(biāo)示。建立了與車(chē)輛的通信并作了檢驗(yàn)以保證建立了與電力、燃料氣體的合適連接和該處的合適的其它連接，該其它連接諸如是水及通信連接(如果不使用無(wú)線(xiàn)通信)。
當(dāng)汽車(chē)已合適地停泊，然后汽車(chē)或車(chē)輛上的車(chē)載計(jì)算機(jī)請(qǐng)求允許發(fā)電，如322所標(biāo)示。這個(gè)查詢(xún)被導(dǎo)向使用者或車(chē)主。通常，期望這將是車(chē)輛使用者或司機(jī)在離開(kāi)車(chē)輛前立即采取的簡(jiǎn)單動(dòng)作。另一方面，這是對(duì)某時(shí)間周期作出的預(yù)設(shè)的決定。例如，如果固定的長(zhǎng)期使用者與能源服務(wù)供應(yīng)商簽訂長(zhǎng)期合同，則可作出承諾不論何時(shí)車(chē)輛在停車(chē)場(chǎng)內(nèi)該車(chē)輛都將用于發(fā)電，而這個(gè)決定由車(chē)輛的車(chē)載計(jì)算機(jī)和由能源服務(wù)供應(yīng)商18、210或310處的通信設(shè)備兩者記錄。如果沒(méi)有給出決定，則如324所標(biāo)示，汽車(chē)處于待機(jī)模式，直至需要使用。
如果給出了發(fā)電允許，則如326所標(biāo)示，汽車(chē)預(yù)先與停泊站通信并發(fā)送發(fā)電請(qǐng)求至停泊站。然后汽車(chē)開(kāi)始與328處的能源服務(wù)供應(yīng)商通信。
正常情況下，期望的是由車(chē)主/使用者作出的決定將只是容許，而關(guān)于發(fā)電的最終決定將由能源服務(wù)供應(yīng)商作出，而這個(gè)決定反過(guò)來(lái)將取決于燃料及電力的主要費(fèi)用。此時(shí)這些費(fèi)用是合適的，即有合理的“產(chǎn)生差額”使要發(fā)的電有合適的利潤(rùn)幅度，然后，330處的能源服務(wù)供應(yīng)商請(qǐng)求車(chē)輛使發(fā)電設(shè)備處于運(yùn)行模式中。任何時(shí)候，在進(jìn)入運(yùn)行模式之前或之后，能源服務(wù)供應(yīng)商都可使車(chē)輛燃料電池動(dòng)力裝置進(jìn)入待機(jī)模式，直至需要電力或有其它因素，例如“產(chǎn)生差額”是適合的。
其次，如332所標(biāo)示，汽車(chē)或車(chē)輛將發(fā)送連續(xù)情況的狀態(tài)更新給能源服務(wù)供應(yīng)商，用這種方法發(fā)送數(shù)據(jù)至能源服務(wù)供應(yīng)商的服務(wù)器，該服務(wù)器或者位于圖2的計(jì)算機(jī)114中或者在數(shù)據(jù)庫(kù)122中。
在停泊站不要求電力被用于本地的情況下，能源服務(wù)供應(yīng)商向電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)者請(qǐng)求把電力并入電網(wǎng)，并且然后請(qǐng)求通過(guò)如334所示的車(chē)載的車(chē)輛計(jì)算機(jī)設(shè)置相應(yīng)的負(fù)載。然后車(chē)載的車(chē)輛計(jì)算機(jī)為燃料電池發(fā)電設(shè)備設(shè)置工作參數(shù)，以開(kāi)始發(fā)電336。然后向車(chē)輛供應(yīng)燃料，并從車(chē)輛獲得電力。如下面所詳述，燃料及電力兩者將被相應(yīng)地計(jì)量。在338處，顯示了能源服務(wù)供應(yīng)商連續(xù)地監(jiān)視電力需求并相應(yīng)地調(diào)節(jié)電力負(fù)載及燃料流量。如340所標(biāo)示，這個(gè)信息可類(lèi)似地被發(fā)送至一個(gè)指明的數(shù)據(jù)庫(kù)。注意能源服務(wù)供應(yīng)商可使燃料電池以任何給定的功率水平運(yùn)行。如已指出，有大量可用的車(chē)輛，人們期望的是，當(dāng)電力需求波動(dòng)時(shí)，能源服務(wù)供應(yīng)商將增加和減少供應(yīng)自各個(gè)車(chē)輛的電力，以使來(lái)自不同車(chē)輛的有用效率得到最好的應(yīng)用。
現(xiàn)將參考圖4，它顯示了另一個(gè)流程圖，該流程圖指明了本發(fā)明的決定過(guò)程。本示了本系統(tǒng)的參與者之間的安全交易。起始，在520處，停泊站等待汽車(chē)被接插入停泊站。在522處，汽車(chē)進(jìn)入停泊站。在524處，停車(chē)站要求加密的能源服務(wù)供應(yīng)商向車(chē)輛申請(qǐng)。這提供了為停泊站各項(xiàng)服務(wù)記帳所需的信息及容許。在526處，停泊站與能源服務(wù)供應(yīng)商接觸以傳達(dá)請(qǐng)求及檢驗(yàn)其可靠性。一旦該請(qǐng)求被能源服務(wù)供應(yīng)商接受，停泊站現(xiàn)在就有了電子訂購(gòu)單。此外，停泊站還發(fā)送其本地使用電力的意圖或把它經(jīng)電力網(wǎng)發(fā)送至能源服務(wù)供應(yīng)商。在528處，停泊站從車(chē)輛傳送一安全令牌至氣體輸送及傳送經(jīng)營(yíng)者(在圖2中被認(rèn)為是燃料供應(yīng)商102)。在530處，停泊站將從汽車(chē)傳送安全令牌至電網(wǎng)輸送及傳送經(jīng)營(yíng)者(在圖2中被認(rèn)作為電網(wǎng)供應(yīng)商116)。這些安全令牌從一個(gè)計(jì)算裝置至另一個(gè)計(jì)算裝置被簡(jiǎn)單地保護(hù)在加密的通知單上。在532處，停泊站可使電力中繼及氣體流動(dòng)，并然后通知車(chē)輛及能源服務(wù)供應(yīng)商他們被容許開(kāi)始發(fā)電。在534處，停泊站把所有數(shù)據(jù)記入數(shù)據(jù)庫(kù)以便儲(chǔ)存起來(lái)，并且如果它運(yùn)行于管理模式，就把數(shù)據(jù)傳送至中央服務(wù)器。在536處，車(chē)輛離開(kāi)停泊站。在538處，停泊站把其服務(wù)的電子帳單傳送至能源服務(wù)供應(yīng)商。
現(xiàn)在將參考圖5，圖5顯示了另一個(gè)流程圖，該圖指明了本發(fā)明的決定過(guò)程。如同圖3，車(chē)輛首先停泊于停泊站14內(nèi)，并再次檢查以保證車(chē)輛合適的停泊好。然后如350處所標(biāo)示作出發(fā)電決定，而這再次是由車(chē)主/操縱者作出的。然后響應(yīng)產(chǎn)生一定的功率水平，該功率水平如同從364處標(biāo)示的能源服務(wù)供應(yīng)商所接收的，這時(shí)就設(shè)定了一負(fù)載或功率水平。
如350處所標(biāo)示，然后把這個(gè)使車(chē)輛用于發(fā)電的決定通知能源服務(wù)供應(yīng)商，在360處作為供應(yīng)氣體的要求和傳送電力的請(qǐng)求。這些請(qǐng)求傳送到在362處所標(biāo)示的決定塊，以檢驗(yàn)車(chē)輛確實(shí)將被操作來(lái)供應(yīng)電力。從決定塊364，能源服務(wù)供應(yīng)商提供是否要開(kāi)動(dòng)車(chē)輛的決定，并且將為車(chē)輛設(shè)定負(fù)載水平。應(yīng)認(rèn)識(shí)到這個(gè)負(fù)載水平可連續(xù)地變化。
當(dāng)車(chē)輛被開(kāi)動(dòng)，恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)被發(fā)送至塊366以供應(yīng)合適流率的氣體。然后輸送氫用以發(fā)電，如在368處所簡(jiǎn)略標(biāo)示。
為保證精確計(jì)量氣體和為所有有關(guān)部分提供獨(dú)立的記錄，該氣體在三個(gè)獨(dú)立的時(shí)間進(jìn)行計(jì)量。因此，在370處停泊站14連續(xù)地計(jì)量所使用的氣體。汽車(chē)本身設(shè)置有車(chē)載的計(jì)量器及處理器，用于計(jì)量氣體，示于372處，而相似地氣體分配公司在374處計(jì)量所傳送的氣體。氫氣被傳送至燃料電池以供消耗。
在一個(gè)實(shí)施例中，停車(chē)場(chǎng)業(yè)主接受含氫燃料并在供給車(chē)輛的燃料電池之前必須重整它。事實(shí)上，在圖5的略圖中，重整器將設(shè)置在標(biāo)示燃料傳輸?shù)膲K366與標(biāo)示在368處的發(fā)電塊之間。然后，停車(chē)場(chǎng)業(yè)主還將為重整含氫燃料收取費(fèi)用。
另一個(gè)辦法是，停車(chē)場(chǎng)業(yè)主可為產(chǎn)生氫而電解水收取費(fèi)用。在第二實(shí)施例中，停車(chē)場(chǎng)業(yè)主提供連接到氫供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的停泊站。在這個(gè)實(shí)施例中，氫供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的所有者可為分配氫至停泊站內(nèi)的燃料電池驅(qū)動(dòng)車(chē)輛收取費(fèi)用。在第三實(shí)施例中，車(chē)輛具有在被供輸給車(chē)輛的燃料電池之前重整含氫燃料成為氫的車(chē)載重整器，該含氫燃料諸如是甲醇。
通過(guò)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)118，由停泊站在370處計(jì)量的氣體量與在372處的車(chē)輛在376處進(jìn)行協(xié)調(diào)。然后這個(gè)協(xié)調(diào)的量在378處進(jìn)一步與由氣體分配公司記錄的計(jì)量所得量進(jìn)行協(xié)調(diào)。在380處，所用的氣體量將由氣體分配公司報(bào)告，內(nèi)含來(lái)自378處的協(xié)調(diào)數(shù)字。
協(xié)調(diào)功能將被連續(xù)地及實(shí)時(shí)實(shí)施。這具有三個(gè)目的。第一，如果任何計(jì)量設(shè)備有損壞或錯(cuò)誤，這將在協(xié)調(diào)方面顯出錯(cuò)誤。協(xié)調(diào)過(guò)程將以已知方式設(shè)置至合理容差范圍內(nèi)的所需協(xié)調(diào)。如果不能滿(mǎn)足這些容差，則該具體車(chē)輛的工作被關(guān)停。協(xié)調(diào)的另一個(gè)理由是檢驗(yàn)系統(tǒng)中的任何故障或泄漏。例如，在兩個(gè)不同點(diǎn)計(jì)量之間測(cè)得的過(guò)大差異可指示嚴(yán)重的氣體泄漏，而為此理由，任何協(xié)調(diào)錯(cuò)誤將引起氣體供應(yīng)的緊急關(guān)停并觸發(fā)報(bào)警。此外，協(xié)調(diào)功能的主要目的是為保證精確記帳，這在商業(yè)方法中是一個(gè)重要因素。
返回至發(fā)電，如382處所標(biāo)示，所發(fā)的電將被傳送至如上面描述的能源供應(yīng)公司等地方。至于氣體的供應(yīng)，所發(fā)的電將在三個(gè)分開(kāi)的位置被計(jì)量或監(jiān)測(cè)。因此，在車(chē)輛或汽車(chē)上的車(chē)載計(jì)量器將計(jì)量已發(fā)出的電，如384處所標(biāo)示。在386處，停泊站具有一計(jì)量器，該計(jì)量器也計(jì)量已發(fā)出的電，而相應(yīng)地，在388處能源供應(yīng)公司等也將計(jì)量已發(fā)出的電。這指明此處是電網(wǎng)輸電及配電公司。實(shí)際上，它將是從停泊站接受電力的第一機(jī)構(gòu)。電力以已知的方式從一個(gè)機(jī)構(gòu)傳送至另一個(gè)機(jī)構(gòu)，通常是兩部門(mén)進(jìn)行計(jì)量，以保證實(shí)際傳送的電量的精確記錄。
至于所供應(yīng)的燃料氣體的計(jì)量方案，在390及392處提供了協(xié)調(diào)步驟，以協(xié)調(diào)三個(gè)分開(kāi)的計(jì)量操作。假設(shè)這些協(xié)調(diào)動(dòng)作表明測(cè)得的量在合理的容差范圍內(nèi)，然后允許繼續(xù)發(fā)電。如果有任何顯著的差異，則車(chē)輛的運(yùn)行將被關(guān)停。至于燃料計(jì)量，這還有三點(diǎn)理由首先，沒(méi)有辦法知道哪個(gè)計(jì)量器給出了正確的讀數(shù)；第二，差異可能表示重大的電氣問(wèn)題，例如故障導(dǎo)致顯著的漏電；最后，精確的記帳對(duì)系統(tǒng)適當(dāng)發(fā)揮功能是關(guān)鍵。
最后，在394處，該機(jī)構(gòu)接受來(lái)自停泊站所發(fā)的電力，不論這個(gè)機(jī)構(gòu)是電力網(wǎng)輸電配電公司、聚合單位等，將向車(chē)主及所有的參與者報(bào)告所發(fā)出的電量。
現(xiàn)將參考圖6及7，它們?cè)敿?xì)顯示了全經(jīng)紀(jì)人交易的商品(電力、燃料及監(jiān)測(cè)付款)的流動(dòng)，全經(jīng)紀(jì)人交易即該處燃料的購(gòu)買(mǎi)及電力的分配都由能源服務(wù)供應(yīng)商代理。
首先參考圖6，它概略地顯示了售電方面的交易。車(chē)輛或汽車(chē)泊于400處并與能源服務(wù)供應(yīng)商402談判以固定的或浮動(dòng)的價(jià)格出售電力，如在404處所概略地標(biāo)示。固定的價(jià)格是在設(shè)定的時(shí)間周期內(nèi)保持不變的價(jià)格，而浮動(dòng)價(jià)格將簡(jiǎn)單地反映當(dāng)前的費(fèi)用或者是在某設(shè)定時(shí)間間隔內(nèi)可變化的價(jià)格。不論是在哪種情況下，合同要求車(chē)輛保持永久地被連接并且在某時(shí)間范圍內(nèi)可用于發(fā)電，車(chē)輛動(dòng)力裝置或類(lèi)似裝置受到損壞會(huì)妨礙它發(fā)電。而能源服務(wù)供應(yīng)商同意以所同意的固定或浮動(dòng)的價(jià)格購(gòu)買(mǎi)最小量、最大量或某些其它數(shù)量的電力。
可由車(chē)主或者能源服務(wù)供應(yīng)商作出發(fā)電的決定。通常，期望車(chē)主將在容許的基礎(chǔ)上使車(chē)輛動(dòng)力裝置可以用，即把最終決定留給能源服務(wù)供應(yīng)商。能源服務(wù)供應(yīng)商依次根據(jù)他能再出售電力的價(jià)格作出是否發(fā)電的決定。
當(dāng)已經(jīng)發(fā)電，期望的是通常電力將首先傳送給電力輸送及分配線(xiàn)路，簡(jiǎn)略地標(biāo)示于406處。通過(guò)這些輸送及分配線(xiàn)路406，電力被傳送至買(mǎi)主或電力用戶(hù)408。在用戶(hù)或買(mǎi)主408與能源服務(wù)供應(yīng)商402之間的財(cái)務(wù)事務(wù)方面，一旦能源服務(wù)供應(yīng)商402已經(jīng)答應(yīng)從汽車(chē)或車(chē)輛400購(gòu)買(mǎi)電力，該能源服務(wù)供應(yīng)商402就是“超買(mǎi)”電力，因?yàn)槟茉捶?wù)供應(yīng)商答應(yīng)購(gòu)買(mǎi)電力，此時(shí)還沒(méi)有電力用戶(hù)。因此，能源服務(wù)供應(yīng)商向經(jīng)紀(jì)人買(mǎi)主、買(mǎi)主或用戶(hù)408出售電力。這避免了買(mǎi)主或用戶(hù)408必須分別尋求諸如電力的商品來(lái)源以及與這些商品的管理部門(mén)打交道。同樣地，該能源服務(wù)供應(yīng)商可以購(gòu)買(mǎi)或出售該商品的所有權(quán)或權(quán)利，不用實(shí)際物理地接受或傳送該商品。這種形式交易的使用方式類(lèi)似于預(yù)約的或期貨的合同，由此該合同被用于風(fēng)險(xiǎn)投資的或保值的目的。
如已指明，電力的所有權(quán)經(jīng)輸送及分配線(xiàn)路406而被轉(zhuǎn)移。輸送及分配公司將通知經(jīng)紀(jì)人業(yè)務(wù)買(mǎi)主408所傳送的電量。如上面已指明，也可能有分開(kāi)的計(jì)量操作，它們也可被協(xié)調(diào)，以保證電力的精確計(jì)量及記帳。因此，買(mǎi)主408可分別計(jì)量電力并向能源服務(wù)供應(yīng)商4 02報(bào)告。車(chē)輛400和同樣地還有車(chē)輛400的停泊站(未示于圖6中)也可用于協(xié)調(diào)及檢驗(yàn)?zāi)康膩?lái)記量電力。
擁有輸送及分配線(xiàn)路406的輸送及分配公司將從能源服務(wù)供應(yīng)商402或車(chē)主400收取輸送費(fèi)。因此，能源服務(wù)供應(yīng)商對(duì)輸送及分配線(xiàn)路上接收到的電力與傳送給經(jīng)紀(jì)人業(yè)務(wù)買(mǎi)主408的電力進(jìn)行平衡。
現(xiàn)將參考圖7，它顯示了燃料側(cè)的相應(yīng)交易。此處，車(chē)輛或汽車(chē)再次以400標(biāo)示。能源服務(wù)供應(yīng)商現(xiàn)標(biāo)示為410，但應(yīng)明白在圖6或圖7中的能源服務(wù)供應(yīng)商可以是同一機(jī)構(gòu)，理由在下面給出。
至于電力，車(chē)輛400與能源服務(wù)供應(yīng)商410簽訂合同以購(gòu)買(mǎi)燃料用于發(fā)電。再有，這可以是在設(shè)定的時(shí)間周期內(nèi)的固定價(jià)格或是浮動(dòng)價(jià)格。因此，期望的是，車(chē)主將發(fā)現(xiàn)最理想的是在兩個(gè)合同中購(gòu)買(mǎi)燃料及銷(xiāo)售電力的相應(yīng)條款。例如，如果兩者在相同時(shí)間周期內(nèi)的價(jià)格是固定的，則這使車(chē)主完全確信關(guān)于發(fā)電的“產(chǎn)生差額”。另一方面，此處車(chē)主可接受一定程度的風(fēng)險(xiǎn)，他或她會(huì)相信通過(guò)接受的浮動(dòng)價(jià)格可平均地獲得較好的“產(chǎn)生差額”。
依次，能源服務(wù)供應(yīng)商同意以固定的或浮動(dòng)的價(jià)格出售最小量的、量大量的或某些其它數(shù)量的燃料。當(dāng)市場(chǎng)條件，例如燃料價(jià)格、電力價(jià)格等，致使發(fā)電是經(jīng)濟(jì)的時(shí)，將作出發(fā)電的決定，如以上詳細(xì)描述過(guò)的。
當(dāng)發(fā)出了電時(shí)，能源服務(wù)供應(yīng)商410被要求向汽車(chē)400供應(yīng)燃料，并且然后能源服務(wù)供應(yīng)商410將處于“賣(mài)空”位置。因此，能源服務(wù)供應(yīng)商410以416處所標(biāo)示的付款從燃料生產(chǎn)者414處購(gòu)買(mǎi)燃料氣體。
物理的燃料轉(zhuǎn)移涉及燃料生產(chǎn)者414轉(zhuǎn)移氣體至燃料分配公司418，如420處所標(biāo)示。然后分配公司418向車(chē)輛400供應(yīng)如422處標(biāo)示的燃料。如果需要，可為分配的工作而向分配公司418支付費(fèi)用，費(fèi)用通常是由車(chē)主400或能源服務(wù)供應(yīng)商410(兩者都不被顯示)支付。
隨著燃料被傳送至汽車(chē)400，就發(fā)出了電。再有，如上面指明的，燃料可以協(xié)調(diào)方式在合適的數(shù)點(diǎn)被計(jì)量。因此，燃料的使用可由生產(chǎn)者414、分配公司418兩者和由車(chē)輛400來(lái)計(jì)量。此外，期望與車(chē)輛400連接的分隔的停泊站將計(jì)量燃料。這些各種測(cè)量可進(jìn)行協(xié)調(diào)。為協(xié)調(diào)電力及氣體消耗兩者，使用了網(wǎng)絡(luò)118。
車(chē)輛400通知能源服務(wù)供應(yīng)商物理地接受燃料，而能源服務(wù)供應(yīng)商410將在物理地傳送燃料與接受燃料之間作最終平衡，該物理地傳送燃料如同生產(chǎn)者414所報(bào)告的，該接受燃料如同車(chē)輛400所報(bào)告的。然后由車(chē)主400向能源服務(wù)供應(yīng)商410支付費(fèi)用，通常是從合適的帳號(hào)上進(jìn)行借貸。
此處能源服務(wù)供應(yīng)商402及410是同一個(gè)機(jī)構(gòu)，即一個(gè)能源服務(wù)供應(yīng)商供應(yīng)燃料和購(gòu)買(mǎi)電力，然后能源服務(wù)供應(yīng)商通常將計(jì)算凈信貸，即所發(fā)電的價(jià)值與所消耗的燃料氣體成本之間的所謂“產(chǎn)生差額”。任選地，運(yùn)行花費(fèi)可作為因素計(jì)入“產(chǎn)生差額”的計(jì)算中。然后這個(gè)信貸將支付給與車(chē)輛400有關(guān)的帳號(hào)上。
在多數(shù)情況下，期望的是將向擁有每輛單獨(dú)車(chē)輛400的個(gè)人、公司或其它機(jī)構(gòu)支付所發(fā)電力的費(fèi)用。應(yīng)該理解對(duì)于個(gè)人或企業(yè)從租賃公司租借車(chē)輛是相當(dāng)普遍的。因此，以每天為基礎(chǔ)的操縱車(chē)輛的人可能實(shí)際不擁有該車(chē)輛，但通常必須持續(xù)支付固定時(shí)間周期的租金，一般是幾年時(shí)間。
燃料電池動(dòng)力裝置獲得收入的能力可被包含在租賃協(xié)議中。因此，租賃協(xié)議要求在某個(gè)最短時(shí)間周期內(nèi)車(chē)輛可泊在某個(gè)專(zhuān)用位置，例如主要的公共停泊設(shè)施，長(zhǎng)期使用者例行地泊車(chē)的地方，以便利用車(chē)輛發(fā)電。然后，發(fā)電的信貸將支付給租賃公司，并且這些支付將充作租賃車(chē)輛的部分費(fèi)用。車(chē)輛的操縱者則不參與任何涉及發(fā)電的交易，但可享受降低租金的好處。
其它可能的交易是單邊的經(jīng)紀(jì)人的交易。在這種情況下，只是燃料氣體和電力中的一個(gè)類(lèi)似于圖5中簡(jiǎn)略指出的及圖6及7的結(jié)合中所指明的全經(jīng)紀(jì)人業(yè)務(wù)交易。另一邊，車(chē)主或操縱者決定或是購(gòu)買(mǎi)燃料或者出售電力。當(dāng)情況可能是這樣時(shí)，然后車(chē)主或操縱者將必須直接與氣體出售者或電力購(gòu)買(mǎi)者打交道，以保證發(fā)電的“產(chǎn)生差額”是合理的。
另一個(gè)可能性是組合交易。在這種情況下，通過(guò)能源服務(wù)供應(yīng)商、停車(chē)場(chǎng)業(yè)主、設(shè)施業(yè)主、租賃公司、房地產(chǎn)公司或其它部門(mén)中的任何一個(gè)，指派組合者把一些車(chē)主組合起來(lái)。在通過(guò)能源服務(wù)商的情況下，組合的可能是少數(shù)幾輛車(chē)至上千輛車(chē)的量級(jí)。在通過(guò)停車(chē)場(chǎng)業(yè)主的情況下，組合的可能是所有停泊在公共設(shè)施或一組相關(guān)設(shè)施的車(chē)輛。在通過(guò)租賃公司的情況下，車(chē)輛的物理位置將不會(huì)太關(guān)鍵，雖然通常希望租賃公司會(huì)要求車(chē)輛要泊在諸如公共停泊設(shè)施的某些位置，對(duì)這些設(shè)施租賃公司事先已作了有關(guān)成本的合同安排。組合者可能承擔(dān)商品交易的風(fēng)險(xiǎn)，很像能源經(jīng)紀(jì)商在全經(jīng)紀(jì)人業(yè)務(wù)的交易中所做的。在這種方式中，組合者購(gòu)買(mǎi)燃料并在公開(kāi)市場(chǎng)中出售電力。組合者可把所發(fā)的電轉(zhuǎn)移至鄰近的設(shè)施，作為該設(shè)施的主要的電源。例如，大的辦公樓等通常具有與其相聯(lián)的停車(chē)場(chǎng)，在該停車(chē)場(chǎng)中所發(fā)的電可用作樓房的電力，這樣避免向例如輸電及配電公司的中間人付費(fèi)。組合者可根據(jù)市場(chǎng)狀況向另一個(gè)與具體停泊站有關(guān)的設(shè)施和/或輸電網(wǎng)發(fā)送電力。
組合者可以啟動(dòng)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)-計(jì)量交易，即取自電力網(wǎng)的電力和供輸至電力網(wǎng)的電力的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)設(shè)施主要由來(lái)自電力網(wǎng)的電力驅(qū)動(dòng)，而由燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛和/或固定的燃料電池做后備時(shí)，這是可實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)組合者發(fā)現(xiàn)它是經(jīng)濟(jì)的時(shí)，可把電力反饋到電力網(wǎng)上以降低電力成本。此外，高峰功率因數(shù)可通過(guò)向電力網(wǎng)上反饋具有電壓與電流之間的合適相位角的電力而加以糾正。然后該附加的電流使電流及電壓同相，這樣使通至設(shè)施的電力輸送網(wǎng)絡(luò)更有效率。在一替代的實(shí)施例中，組合者可使用本地區(qū)電力，或者以直流電形式或者轉(zhuǎn)換它(如果被要求)并把它作為交流電來(lái)使用。
組合者可分析“產(chǎn)生差額”、市場(chǎng)價(jià)格及其它因素，例如運(yùn)行或維護(hù)成本，以確定何時(shí)開(kāi)動(dòng)車(chē)輛來(lái)發(fā)電。組合者將以與能源服務(wù)供應(yīng)商在全經(jīng)紀(jì)人業(yè)務(wù)的交易中采取的相同方式利用能源基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
汽車(chē)驅(qū)動(dòng)發(fā)電可應(yīng)用于各方面。它們可以用于滿(mǎn)足設(shè)施的基本負(fù)載、高峰負(fù)載或這兩種負(fù)載。另一方面，它能滿(mǎn)足兩種負(fù)載并具有返售給電力網(wǎng)的容量。汽車(chē)驅(qū)動(dòng)發(fā)電還有益于公共事業(yè)，它們?cè)馐苤l(fā)電、輸電和/或配電容量不足。尤其是，短期的電力容量不足將常常產(chǎn)生在支付電力價(jià)格方面的異常峰值期，這使汽車(chē)驅(qū)動(dòng)發(fā)電更有吸引力。它也能協(xié)助降低用戶(hù)的能源成本和加強(qiáng)電力的可靠性及質(zhì)量。
上面已從許多特點(diǎn)上參考了燃料氣體的供應(yīng)。理想的是，這個(gè)燃料氣體是氫氣，它可直接被燃料電池所使用。在許多情況下，燃料氣體實(shí)際上是碳?xì)淙剂?，例如天然氣。在這種情況下，需要使燃料氣體通過(guò)重整器以產(chǎn)生能被燃料電池所消耗的燃料氣體。理想的是，在停車(chē)場(chǎng)等場(chǎng)合下，這是通過(guò)提供集中的燃料重整來(lái)實(shí)現(xiàn)，該集中的重整可使燃料重整被實(shí)施得更有效率。重整過(guò)的燃料，氫，然后被供應(yīng)給車(chē)輛消費(fèi)。
人們還認(rèn)識(shí)到用車(chē)輛發(fā)電產(chǎn)生作為副產(chǎn)品的水。這個(gè)水可被收集和儲(chǔ)存，以便再使用、再出售等。然而要指出起初該水要除去離子和根據(jù)想使用的用途在再使用或再出售前需要加以處理。
期望的是，隨著燃料電池技術(shù)的發(fā)展，某些車(chē)輛至少要安裝有再生燃料電池。這些是能進(jìn)行兩種操作以發(fā)電或吸收電力從水中產(chǎn)生氫的燃料電池。燃料電池都要根據(jù)現(xiàn)有的條件及價(jià)格來(lái)確定在哪種模式下工作。因此，當(dāng)需要是低的和電力價(jià)格是低的時(shí)，值得倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)操作車(chē)輛的燃料電池裝置，以便生產(chǎn)氫。這個(gè)氫可被儲(chǔ)存，供以后使用或出售給車(chē)輛操縱者。如上面已指明，無(wú)論燃料電池運(yùn)行于再生或倒轉(zhuǎn)模式時(shí)的計(jì)算應(yīng)包含氫的當(dāng)前成本和儲(chǔ)存氫的費(fèi)用，如果這是有利的話(huà)。
權(quán)利要求
1.一種能在燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛與電力用戶(hù)之間實(shí)時(shí)購(gòu)買(mǎi)及銷(xiāo)售電力的方法，該方法包括(i)為供應(yīng)燃料及為傳送電力提供通至車(chē)輛的接頭；(ii)確定當(dāng)前的燃料成本及為發(fā)電支付的價(jià)格；(iii)至少基于燃料成本及為發(fā)電支付的價(jià)格，確定是否使燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛用于發(fā)電；和(iv)當(dāng)車(chē)輛消耗了燃料并且車(chē)輛發(fā)出了電時(shí)，搜集有關(guān)已消耗的燃料數(shù)量和已發(fā)出的電量的數(shù)據(jù)，計(jì)算燃料成本和已發(fā)出的電的價(jià)值，為已消耗的燃料的成本提供借貸費(fèi)用，和為已發(fā)出的電的價(jià)值提供信貸費(fèi)用。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，它包括的步驟(iii)中在確定是否使燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛用于發(fā)電方面，附加地包含運(yùn)行及維護(hù)的成本。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，它包括的步驟(iii)中在確定是否使燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛用于發(fā)電方面，附加地包含車(chē)輛的燃料電池的效率評(píng)價(jià)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，它附加地包含以多輛車(chē)輛發(fā)電和為每輛車(chē)輛設(shè)定負(fù)載水平，以便以最低的可能成本發(fā)電。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，它包含在車(chē)輛上提供計(jì)算裝置和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置，在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置中儲(chǔ)存有關(guān)燃料氣體的成本及為發(fā)電支付的價(jià)格的數(shù)據(jù)，并使用計(jì)算裝置連續(xù)地計(jì)算車(chē)輛是否應(yīng)該被用于發(fā)電。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，它包含向數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置提供為電力支付的價(jià)格與氣體的成本之間的可接受差額的一個(gè)輸入，以供步驟(iii)中作出決定。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，它包含車(chē)輛的操縱者使車(chē)輛可以用于發(fā)電并基于燃料及電力成本來(lái)決定參數(shù)，以確定車(chē)輛用于發(fā)電的可用性，并把車(chē)輛的控制轉(zhuǎn)移給能源服務(wù)供應(yīng)商。
8.如權(quán)利要求3所述的方法，它包含下列的至少一個(gè)(a)通過(guò)車(chē)輛與燃料氣體供應(yīng)商之間的實(shí)時(shí)定價(jià)來(lái)確定燃料氣體的成本；和(b)通過(guò)車(chē)輛與能源服務(wù)供應(yīng)商之間的實(shí)時(shí)定價(jià)來(lái)確定為電力支付的價(jià)格。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，它包含車(chē)主及車(chē)輛操縱者中的一個(gè)與供應(yīng)燃料氣體的燃料氣體經(jīng)紀(jì)人和購(gòu)買(mǎi)電力的能源服務(wù)供應(yīng)商中的至少一個(gè)談判合同。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于燃料氣體經(jīng)紀(jì)人和能源服務(wù)供應(yīng)商是一個(gè)機(jī)構(gòu)，并且其中該方法包含談判單項(xiàng)合同，該合同規(guī)定向與車(chē)輛有關(guān)的帳號(hào)提供凈信貸的付款。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，它包含(i)為多輛車(chē)輛提供多個(gè)停泊站，每個(gè)停泊站含有把燃料氣體供應(yīng)至車(chē)輛和從車(chē)輛傳送出電力的接頭；(ii)提供停泊站與能源服務(wù)供應(yīng)商之間的通信聯(lián)系；(iii)允許每輛車(chē)輛的操縱者向能源服務(wù)供應(yīng)商傳送操縱者的車(chē)輛用于發(fā)電的可用性和關(guān)于由燃料及電力成本確定的車(chē)輛可用性的任何限制的通知；和(iv)如所請(qǐng)求的，從能源服務(wù)供應(yīng)商向各個(gè)車(chē)輛發(fā)送控制信號(hào)以啟動(dòng)各個(gè)燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛，并設(shè)定各個(gè)車(chē)輛的負(fù)載水平，由此滿(mǎn)足當(dāng)前的電力需求。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，它包含在能源服務(wù)供應(yīng)商與各個(gè)車(chē)輛之間提供通信，并為每輛車(chē)輛提供唯一的標(biāo)識(shí)，由此每輛車(chē)輛可被唯一地識(shí)別，而不論該車(chē)輛的位置在哪。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，它包含使用互聯(lián)網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，它包含提供硬連線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)通信兩者。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，它包含能源服務(wù)供應(yīng)商充當(dāng)聚合者，并把多輛車(chē)輛所發(fā)的電力聚合成為供再出售及分配的單一的電源。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，它包含成批購(gòu)買(mǎi)燃料氣體，和通過(guò)為車(chē)輛使用的成批燃料氣體的一部分向每輛車(chē)輛收費(fèi)來(lái)解聚燃料。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，它包含能源服務(wù)供應(yīng)商充當(dāng)燃料氣體的解聚者，該能源服務(wù)供應(yīng)商以一種價(jià)格成批購(gòu)買(mǎi)燃料氣體而以第二種較高的價(jià)格為車(chē)輛使用的成批燃料氣體的一部分向每輛車(chē)輛收費(fèi)。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，它包含以可間斷的價(jià)格為從每輛車(chē)輛購(gòu)買(mǎi)電力設(shè)定價(jià)格，把由多輛車(chē)輛發(fā)出的電力聚合成為基本不間斷的電源，并以較高的不間斷價(jià)格再出售所聚合的電力供應(yīng)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，它包含對(duì)于任何給定的時(shí)間周期，確定將用于發(fā)電的車(chē)輛的數(shù)量；計(jì)算從所述車(chē)輛可發(fā)出的最大電力；計(jì)算所述車(chē)輛不能用于發(fā)電的某個(gè)百分比的可能性，該可能性由選自位置、一天中的時(shí)間、一星期中的天數(shù)及季節(jié)的因素所確定；計(jì)算由車(chē)輛的所述某個(gè)百分比可發(fā)出的臨界的電力水平；并從最大電力中減去所述臨界的電力水平，以給出凈電力水平，由此可確定所述凈電力水平的可靠性因素，并在所述凈電力水平上以一價(jià)格出售電力，該價(jià)格考慮所述可靠性因素。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，它包含使用至少一部分所述單獨(dú)的本地電源的電力，以留下所發(fā)出電的平衡量供再出售及分配。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，它包含提供具有變換器的車(chē)輛，該變換器用于把所發(fā)出的直流電變換為交流電；和提供具有接受交流電的交流驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的車(chē)輛；并且還提供交流變換器，該交流變換器具有的至少一個(gè)頻率與傳統(tǒng)的電力輸送網(wǎng)相容。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，它包含在一單獨(dú)位置提供停泊站，把各停泊站與公共聚合裝置相連接，把聚合裝置與用于在本地消費(fèi)電力的地方用電裝置相連接，并通過(guò)凈量計(jì)算裝置把聚合裝置與電源及輸電網(wǎng)相連接，由此，對(duì)于任何給定的時(shí)間周期，可取自電力網(wǎng)或被輸至電力網(wǎng)的凈的電量是可測(cè)量的。
23.如權(quán)利要求15所述的方法，它包含在能源服務(wù)供應(yīng)商與一個(gè)或多個(gè)管理停泊站的停泊供應(yīng)商、燃料供應(yīng)商、燃料輸送及分配公司、管理向電力用戶(hù)供電的電力公共事業(yè)部門(mén)、至少一個(gè)電力用戶(hù)、和電力輸送網(wǎng)供應(yīng)商之間提供通信。
24.如權(quán)利要求12所述的方法，它包含下列步驟(a)在步驟(iii)中，把每輛車(chē)輛可使用的所述通知傳遞至停泊站，和每個(gè)停泊站把該通知傳遞至能源服務(wù)供應(yīng)商；(b)當(dāng)被請(qǐng)求時(shí)，能源服務(wù)供應(yīng)商指令每輛車(chē)輛進(jìn)入運(yùn)行模式；(c)在運(yùn)行模式中，每輛車(chē)輛發(fā)送狀態(tài)更新至能源服務(wù)供應(yīng)商；(d)能源服務(wù)供應(yīng)商請(qǐng)求允許操縱電力網(wǎng)以在與停泊站有關(guān)的特定位置把所發(fā)的電力并入該電力網(wǎng)上；和(e)在從電力網(wǎng)接收到允許后，能源服務(wù)供應(yīng)商指令各個(gè)車(chē)輛開(kāi)始發(fā)電，而能源服務(wù)供應(yīng)商繼續(xù)監(jiān)視每輛車(chē)輛發(fā)出的電力并調(diào)節(jié)每輛車(chē)輛的負(fù)載水平，以產(chǎn)生所需的電量。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于(1)從每輛車(chē)輛傳遞通知至能源服務(wù)供應(yīng)商的步驟包括傳遞一加密的通知至相應(yīng)的停泊站，而停泊站與能源服務(wù)供應(yīng)商接觸以檢驗(yàn)該加密的通知的可靠性；(2)在證實(shí)該通知后，停泊站傳送一安全令牌至燃料輸送及分配管理者和傳送一第二安全令牌至電力網(wǎng)輸送及分配管理者；(3)使停泊站能向車(chē)輛供應(yīng)燃料氣體，和使電力能從車(chē)輛供輸至停泊站；停泊站把所有數(shù)據(jù)記入數(shù)據(jù)庫(kù)并傳送數(shù)據(jù)至能源服務(wù)供應(yīng)商；和(4)在每次發(fā)電時(shí)間段結(jié)束時(shí)，輸送服務(wù)的電子帳單至能源服務(wù)供應(yīng)商。
26.一種能在具有燃料電池動(dòng)力裝置的車(chē)輛與能源服務(wù)供應(yīng)商之間實(shí)時(shí)購(gòu)買(mǎi)及銷(xiāo)售電力的方法，該方法包括(i)為供應(yīng)燃料及傳送電力提供通至至少一輛車(chē)輛的接頭；(ii)把每輛車(chē)輛的燃料電池動(dòng)力裝置的控制移交給能源服務(wù)供應(yīng)商；(iii)能源服務(wù)供應(yīng)商確定何時(shí)開(kāi)動(dòng)每輛車(chē)輛的燃料電池動(dòng)力裝置和設(shè)定每個(gè)燃料電池動(dòng)力裝置的負(fù)載水平；和(iv)當(dāng)每輛車(chē)輛消耗了燃料并且每輛車(chē)輛發(fā)出了電時(shí)，搜集有關(guān)已消耗的燃料量及已發(fā)出的電量的數(shù)據(jù)，并計(jì)算燃料成本及已發(fā)出的電的價(jià)值。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，它包含通過(guò)能源服務(wù)供應(yīng)商與至少一個(gè)燃料氣體供應(yīng)商之間的實(shí)時(shí)定價(jià)來(lái)確定燃料氣體的成本。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，它包含通過(guò)能源服務(wù)供應(yīng)商與每輛車(chē)輛的車(chē)主或操縱者之間的實(shí)時(shí)定價(jià)來(lái)設(shè)定為購(gòu)買(mǎi)電力支付的價(jià)格。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，它包含車(chē)主及車(chē)輛操縱者中的一個(gè)與下列的至少一個(gè)談判合同供應(yīng)燃料氣體的燃料氣體經(jīng)紀(jì)人和購(gòu)買(mǎi)電力的能源服務(wù)供應(yīng)商。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于燃料氣體經(jīng)紀(jì)人與能源服務(wù)供應(yīng)商是一個(gè)機(jī)構(gòu)，并且其中該方法包含談判單項(xiàng)合同，該合同規(guī)定向與車(chē)輛有關(guān)的帳號(hào)提供凈信貸的付款。
31.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于為發(fā)電向車(chē)主支付的價(jià)格是基于指定時(shí)間周期內(nèi)的統(tǒng)一價(jià)格。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于該指定的時(shí)間周期是選自下列中的一個(gè)天，星期，月或年。
33.如權(quán)利要求26所述的方法，它包含(i)為多輛車(chē)輛提供多個(gè)停泊站，每個(gè)停泊站含有用于供應(yīng)燃料氣體至車(chē)輛和從車(chē)輛傳送出電力的接頭；(ii)在停泊站與能源服務(wù)供應(yīng)商之間提供通信聯(lián)系；(iii)容許每個(gè)車(chē)輛操縱者向能源服務(wù)供應(yīng)商傳遞操縱者的車(chē)輛用于發(fā)電的可用性和關(guān)于由燃料及電力成本確定的該車(chē)輛可用性的任何限制的通知；和(iv)當(dāng)被請(qǐng)求時(shí)從能源服務(wù)供應(yīng)商向各個(gè)車(chē)輛發(fā)送控制信號(hào)以啟動(dòng)各個(gè)燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛，并設(shè)定各個(gè)車(chē)輛的負(fù)載水平，由此滿(mǎn)足當(dāng)前的電力需求。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，它包含在能源服務(wù)供應(yīng)商與各個(gè)車(chē)輛之間提供通信，和使每輛車(chē)輛設(shè)置唯一的地址，由此每輛車(chē)輛可被唯一地識(shí)別，而不論該車(chē)輛的位置在哪。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，它包含能源服務(wù)供應(yīng)商充當(dāng)聚合者和把多輛車(chē)輛發(fā)出的電力聚合成單個(gè)的電源供再出售及分配。
36.如權(quán)利要求33、34或35所述的方法，它包含下列中的至少一個(gè)(a)在車(chē)輛上或相關(guān)的停泊站處及燃料氣體供應(yīng)商處計(jì)量燃料氣體，并協(xié)調(diào)不同的計(jì)量所得量；和(b)在車(chē)輛上或相關(guān)的停泊站處及電力購(gòu)買(mǎi)者處計(jì)量電力，并協(xié)調(diào)不同的計(jì)量所得量。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，它包含如果任何協(xié)調(diào)顯示超出可接受的容差的錯(cuò)誤，則立即終止燃料氣體的流動(dòng)及發(fā)電。
38.一種使用車(chē)輛的燃料電池動(dòng)力裝置發(fā)電的方法，該方法包括(1)為供應(yīng)燃料及為從車(chē)輛傳送出電力提供通至多輛燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛的接頭；(2)向每輛車(chē)輛供應(yīng)燃料和為每輛車(chē)輛已使用的燃料收費(fèi)；(3)接受由每輛車(chē)輛發(fā)出的電力，并以第一可間斷的價(jià)格支付電力費(fèi)用；和(4)聚合多輛車(chē)輛發(fā)出的電力，并作為無(wú)間斷的電源以較高的不間斷的價(jià)格再出售所聚合的電力。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，它包含以第一價(jià)格成批購(gòu)買(mǎi)燃料；并以第二較高的價(jià)格、以較小的分散的量向各個(gè)車(chē)輛再出售燃料。
40.如權(quán)利要求38或39所述的方法，它包含提供多個(gè)停泊站，使停泊站與聚合裝置連接以聚合由各車(chē)輛發(fā)出的電力，并把來(lái)自聚合裝置的已聚合電力輸送至電力輸送及分配網(wǎng)。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，它包含使用至少全部或一些本地區(qū)發(fā)的電力，并只是再出售及輸送所發(fā)電力的余量至電力輸送網(wǎng)。
42.一種利用燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛的燃料電池動(dòng)力裝置發(fā)電的方法，該方法包括(1)向車(chē)輛供應(yīng)燃料；(2)在燃料電池動(dòng)力裝置中發(fā)電，并從車(chē)輛傳送出電力；(3)把所發(fā)的電力分成第一及第二部分，并在本地區(qū)消費(fèi)所發(fā)電力的第一部分；(4)向電力輸送及分配網(wǎng)輸送及出售所發(fā)電力的第二部分；和(5)計(jì)量在設(shè)定的時(shí)間周期內(nèi)輸送至輸送及分配網(wǎng)的或取自該輸送及分配網(wǎng)的凈電量。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，在單獨(dú)的住宅內(nèi)實(shí)施。
44.如權(quán)利要求42所述的方法，它包含為多輛車(chē)輛提供多個(gè)停泊站，每個(gè)停泊站提供燃料供應(yīng)及電力輸送，使停泊站與聚合裝置連接以聚合所發(fā)的電力，并輸送來(lái)自聚合裝置的已聚合電力至輸送及分配網(wǎng)，其中凈計(jì)量步驟(5)是在聚合裝置與輸送及分配網(wǎng)之間實(shí)現(xiàn)。
45.一種從含有燃料電池動(dòng)力裝置的車(chē)輛發(fā)電并為車(chē)輛成本籌措資金的方法，該方法包括(a)向車(chē)輛操縱者提供燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛；(b)與車(chē)輛操縱者簽訂合同，合同規(guī)定提供至少一筆初始的總付款及定期付款，以補(bǔ)償至少部分車(chē)輛成本；(c)在合同中規(guī)定操縱者承諾使車(chē)輛停泊在選定的停泊站以供發(fā)電；(d)當(dāng)車(chē)輛停泊在一個(gè)所述選擇的停泊站時(shí)，向車(chē)輛供應(yīng)燃料，從車(chē)輛的燃料電池動(dòng)力裝置發(fā)出電力并出售該電力；和(e)利用售電產(chǎn)生的收入補(bǔ)償車(chē)輛的部分成本。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于合同包括一個(gè)租費(fèi)協(xié)議，一個(gè)購(gòu)買(mǎi)協(xié)議和一個(gè)租借協(xié)議其中之一。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于合同規(guī)定了定期付款可在一星期一次、一個(gè)月一次和一季度一次中選擇的時(shí)間間隔支付。
48.如權(quán)利要求45所述的方法，它包含合同內(nèi)規(guī)定操縱者承諾可在規(guī)定時(shí)間周期內(nèi)的最小量時(shí)間中把車(chē)輛泊在所述選擇的停泊站。
49.如權(quán)利要求48所述的方法，它包含當(dāng)車(chē)輛發(fā)出的電量大于設(shè)定周期內(nèi)的設(shè)定量時(shí)，向車(chē)輛的操縱者支付付款。
50.一種能使燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛發(fā)電并提供在車(chē)輛外應(yīng)用的電力的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)停泊站，每個(gè)停泊站向車(chē)輛提供燃料供應(yīng)和從車(chē)輛輸送出電力；為停泊站與電力用戶(hù)之間提供聯(lián)系的連接裝置；和為每輛車(chē)輛與至少一個(gè)能源服務(wù)供應(yīng)商之間提供通信的通信網(wǎng)絡(luò)。
51.如權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，它包含在與建筑物相關(guān)聯(lián)的公共場(chǎng)所提供多個(gè)停泊站，并且其中連接裝置提供停泊站與建筑物內(nèi)的本地區(qū)電力分配網(wǎng)之間的連接。
52.如權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其特征在于連接裝置提供了通至電力及輸送網(wǎng)的連接。
53.如權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其特征在于網(wǎng)絡(luò)提供了所述至少一個(gè)能源服務(wù)供應(yīng)商與至少一個(gè)燃料供應(yīng)商、燃料輸送及分配供應(yīng)商、電力公共事業(yè)部門(mén)和電力輸送及分配供應(yīng)商之間的聯(lián)系。
54.如權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，它包含為每輛車(chē)輛設(shè)置基本同樣的停泊接頭，而每個(gè)停泊站具有基本同樣的互補(bǔ)停泊接頭，由此任何一輛車(chē)輛可停泊在任何停泊站。
55.如權(quán)利要求51、52、53及54所述的系統(tǒng)，它包含為車(chē)輛設(shè)置變換器以便轉(zhuǎn)換直流電成交流電和設(shè)置有交流驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；和為每輛車(chē)輛設(shè)置輸入口，以使每輛車(chē)輛上的變換器與電力及輸送網(wǎng)同步。
全文摘要
本發(fā)明涉及能在燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛與用戶(hù)之間實(shí)時(shí)購(gòu)買(mǎi)及銷(xiāo)售燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛發(fā)出的電力的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)及方法。該方法包括為供應(yīng)燃料及為傳送電力提供至車(chē)輛的接頭；確定當(dāng)前的燃料成本及為發(fā)電支付的價(jià)格；至少基于燃料成本及為發(fā)電支付的價(jià)格來(lái)確定是否使燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛用于發(fā)電；當(dāng)車(chē)輛消耗了燃料并發(fā)出了電時(shí)，搜集有關(guān)已消耗的燃料量及已發(fā)出的電量的數(shù)據(jù)，計(jì)算燃料的成本及已發(fā)出的電的價(jià)值，為已消耗的燃料成本提供借貸款和為已發(fā)出電的價(jià)值提供信貸款。還公開(kāi)了能在能源服務(wù)供應(yīng)商與電力用戶(hù)之間實(shí)時(shí)購(gòu)買(mǎi)及銷(xiāo)售由燃料電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛發(fā)出的電力的一種方法。
文檔編號(hào)H01M8/04GK1635962SQ02806466
公開(kāi)日2005年7月6日 申請(qǐng)日期2002年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月15日
發(fā)明者G·麥克阿圖爾, A·哈德維克 申請(qǐng)人:潔能氏公司