تيسلا تدخل حيز المرافق مع براءة اختراع جديدة للتحكم في الشبكة

2023 مؤلف: Isabella Ferguson | [email protected]. آخر تعديل: 2023-11-26 12:44

تقوم Tesla بتطوير نظام إدارة طاقة شامل قابل للتطوير: وحدة تحكم الشبكة الجديدة تدير الإنتاج والتخزين والاستهلاك

هذا الأسبوع ، حصلت Tesla على براءة اختراع جديدة لنظام إدارة الشبكة الكهربائية الموزعة ، مع القدرة على التحكم في كل شيء بدءًا من منشآت تخزين الطاقة الضخمة على نطاق الشبكة وصولاً إلى الغسالة للحفاظ على كل شيء يعمل بشكل جيد.

براءة الاختراع الجديدة هي امتداد طبيعي لحل Tesla's Grid Controller الذي يدير الأصول على نطاق الشبكة ، لكن الحل الجديد يأخذها خطوة إلى الأمام من خلال دمج حلول Tesla المنزلية ، ثم بعضها. والنتيجة المقترحة في براءة الاختراع الجديدة هي نظام إدارة الشبكة الموزعة من طرف إلى طرف مع القدرة على تحديد وإدارة الأصول على الشبكة وفي الأعمال التجارية وفي المنازل كوسيلة لتحقيق التوازن في الشبكة بشكل أكثر فعالية. إنها تستفيد من كل أصل على الشبكة كجزء من النظام العام.

حلقة واحدة للحكم عليهم جميعا

في جوهره ، يُنشئ النظام تسلسلاً هرميًا للأصول الأبناء المكدسة ، حيث يبحث كل أصل عن المنبع للحصول على أحدث مجموعة من التعليمات من وحدة تحكم الشبكة. تتمتع وحدة التحكم في الشبكة (أ في الرسم البياني أدناه) بإمكانية رؤية جميع أصول توليد الطاقة وتخزينها التي تقع تحت سيطرتها ، سواء كانت مزارع شمسية أو مزارع رياح أو وحدات ذروة للغاز الطبيعي أو تخزين هيدروليكي بالضخ أو حتى تركيب الطاقة الشمسية على سطح منزلك.

صورة من وثائق تسجيل براءات الاختراع في Patent Swarm

فكر في وحدة تحكم الشبكة المركزية هذه باعتبارها الأداة المحلية الخاصة بك اليوم. إنهم ينظرون إلى جميع الأصول الموجودة على الشبكة التي تولد وتخزن الطاقة ويبذلون قصارى جهدهم للحفاظ على توازنها. إنها ليست مهمة سهلة ، حيث يجب الحفاظ على توازن استهلاك الكهرباء وتوافر الكهرباء على الشبكة بشكل مثالي في الوقت الفعلي ، طوال الوقت. عندما أقوم بتوصيل كل من سيارتنا الكهربائية عند 6.6 كيلو واط ، يجب أن تجد المرافق طريقة لتعويض 13.2 كيلو واط إضافية من الطاقة - طالما كنت في حاجة إليها. قم بتوسيع نطاق ذلك إلى مجموعة هائلة من الأصول في الشركات والمنازل والمصانع وما شابه ، وستبدأ في الحصول على فكرة عن تحديات المرافق التي تتعامل معها كل يوم.

لعقود من الزمان ، كان عملاء المرافق ببساطة مستهلكين للكهرباء ، ولكن مع إدخال الألواح الشمسية خلف العداد وتوربينات الرياح ، كان على المرافق التعامل مع العملاء الذين يمكن أن يستهلكوا أو ينتجون الطاقة في أي وقت من اليوم ، دون السيطرة على ما كانوا يفعلونه في الواقع. حاول القياس الصافي واتفاقيات التوليد الذاتي واتفاقيات الترابط الخاصة التخفيف من تأثير هذه الأصول ، لكن المرافق لا تزال في الظلام إلى حد كبير عندما يتعلق الأمر برؤية أصول التوليد الموزعة هذه ، ناهيك عن التحكم فيها.

في السنوات الخمس الماضية ، مع انخفاض أسعار بطاريات الليثيوم أيون من الهاوية ، بدأ تخزين الطاقة يشق طريقه إلى المنازل والشركات في جميع أنحاء العالم. تعد البطاريات بالتخفيف من بعض ضغط أصول التوليد الموزعة على الشبكة ، ولكنها أيضًا تجلب تحديات جديدة إلى الطاولة. في معظم الحالات ، يتعين على العميل اختيار الطريقة التي يريد بها استخدام بطاريته. بالنسبة إلى جهازي Tesla Powerwalls ، يمكنني اختيار استخدامهما لامتصاص إنتاج الطاقة الشمسية الخاص بي عندما يكون أقل قيمة للشبكة واستخدامه مرة أخرى عندما تريد الأداة شحن أعلى دولار لي مقابل ذلك. يمكنني أيضًا امتصاص كل إنتاجي الخاص لتحقيق أقصى قدر من الاستهلاك الذاتي.

من منظور المنفعة ، يبدو الحصول على آلاف البطاريات الموزعة بشكل عام مساعدة ، حيث يمكن للمرفق بعد ذلك استخدام تغييرات الأسعار ، وخطط وقت الاستخدام ، والحوافز المماثلة لتشكيل سلوك العملاء من أجل شبكة شاملة أكثر صحة. في هذا السيناريو ، تساعد أصول تخزين الطاقة الموزعة الشبكة ، ولكن لا يتم الاستفادة منها إلى أقصى إمكاناتها ، حيث أن معظم مخططات تسعير المرافق عبارة عن أدوات فظة تُطبق على العملاء الكسالى الذين لا يهتمون حقًا بقضاء الوقت في إدارة تخزين الطاقة الخاصة بهم بشكل يومي لتوفير بضعة دولارات هنا وهناك.

إن إنشاء بروتوكول اتصال موحد للسماح للمرافق بالحصول على اتصال ثنائي الاتجاه مع الأجهزة في منازل العملاء هو تغيير قواعد اللعبة لأصحاب المنازل والمرافق. تحدد براءة الاختراع الجديدة هذه مخططًا لكيفية عمل ذلك وتتحدث عن اتجاه Tesla من خلال شبكتها المستقبلية ومنتجاتها في المنزل. تلعب Tesla بالفعل في مجال خدمات الشبكة ، لكن هذا يأخذ القدرة إلى مستوى جديد ، مع المزيد من فرص الإيرادات المحتملة.

الرؤية في المنزل

يغوص حل Tesla مباشرة في المنزل باستخدام هذه المجموعة الجديدة من وحدات التحكم الهرمية التي تدخل المنزل ليس فقط لمراقبة استخدام الطاقة في المنزل ، ولكن لإدارتها أيضًا. تتمتع Tesla بخبرة في هذا المجال ، لكن الحل الحالي في المنزل يترك الكثير مما هو مرغوب فيه. تراقب حلول Tesla بالفعل إنتاج الطاقة الشمسية ، وتخزين الطاقة ، وتخزين الشبكة ، ولكنها تقدم فقط عناصر تحكم بدائية لأصحاب المنازل لتحسين ملف استخدام الطاقة الإجمالي في المنزل بسبب فصل واحد مهم: لا يمكن للحل الحالي مراقبة أو إدارة ملف تعريف استخدام الأحمال في البيت.

الصورة مجاملة تسلا

اليوم ، تستخدم Tesla حل Neurio لمراقبة الطاقة ، ولكن الخبر السائد هو أن الشركة تعمل على حل مراقبة الطاقة الخاص بها والذي من شأنه أن يمنح الشركة رؤية لاستخدام أصول معينة في المنزل دون الحاجة إلى تثبيت أجهزة إضافية في كل وحدة. تأخذ براءة الاختراع الجديدة هذه الخطوة الواضحة إلى المستوى التالي ، مع إدخال وحدات تحكم ذكية لا تخبر نظام Tesla فقط عن الاستخدام لكل وحدة ، ولكنها تمنح Tesla التحكم في استهلاك تلك الأحمال في المنزل.

اليوم ، يعد تنفيذ Tesla لحل Neurio لمراقبة الطاقة على مستوى عالٍ للغاية ، حيث ينظر فقط إلى المنزل بأكمله ، وإنتاج الطاقة الشمسية ، وتخزين الطاقة ، واستخدام الشبكة. تأخذ حلول مراقبة الطاقة الحديثة مثل Neurio و Sense وغيرهما بالفعل هذه الإشارات الفردية وتفصل مكوناتها ، وتحديد مستهلكي الطاقة الفريدين بناءً على بصمات أصابعهم. على سبيل المثال ، إذا كانت الثلاجة المنزلية تعمل لمدة 3 دقائق كل ساعة مع سحب منخفض لبقية اليوم ، يمكن للمراقبة تحديد هذا الجهاز بشكل فريد وتحويله من إشارة استهلاك الطاقة في المنزل الفردي.

إدارة الحمل الديناميكي

توقع أن تتطابق Tesla مع قدرة شاشات الطاقة المنزلية الحالية وأن تنقل الأشياء إلى المستوى التالي مع مجموعة من الأجهزة التي تمتد إلى التحكم في الأجهزة في جميع أنحاء المنزل. يمكن لـ Tesla القيام بذلك مع بعض الأحمال في المنزل التي تتحكم فيها اليوم ، مثل شحن المركبات الكهربائية من مركباتها. يستخدم العديد من مالكي Tesla موصلات الحائط Tesla لشحن سياراتهم ، ولكن بغض النظر عن شاحن الحائط المستخدم مع Tesla ، فإن السيارة نفسها متصلة بالفعل بالكامل وذكية بما يكفي للسماح بتعديل ملف تعريف الشحن الخاص بها ديناميكيًا لتحسين المنزل أو الأوسع. شبكة المرافق.

تتمثل الخطوة المنطقية الأولى لشركة Tesla في تنفيذ حل المراقبة المحلي الخاص بها في مجموعة من المستخدمين أو الموظفين الأوائل. نظرًا لأن الإشارات الأساسية المطلوبة لتطبيقها عالية المستوى ويمكن تحقيقها بسهولة ، يمكن تطوير حل المراقبة من الجيل التالي في الوقت الفعلي مع العملاء في هذا المجال. أعني ، من الذي يقوم بالفعل بفتح لوحاته الكهربائية ليرى ما يحدث تحت غطاء المحرك (غيري) على أي حال؟

تعمل بوابة Tesla Backup Gateway مع بوابة Tesla الشمسية للحفاظ على نظام إدارة الطاقة المنزلية يعمل بشكل جيد. رصيد الصورة: كايل فيلد ، CleanTechnica

من هناك ، يمكن لـ Tesla إتقان وضبط برنامج تصنيف الإشارات لتحليل الأحمال الكبيرة حيث تقوم بتطوير أجهزة التحكم اللازمة لمعالجة الأحمال الرئيسية في المنزل واحدًا تلو الآخر. الجحيم ، قد يكون هذا حافزًا لـ Tesla لتطوير نظام Tesla HVAC أخيرًا أثار إيلون ماسك عندما كان يعمل على بودكاست جو روغان. صدق أو لا تصدق ، لقد فعل في الواقع أكثر من مجرد تلقي ضربة جوفاء من صراحة جو بعد تناول الويسكي في العرض.

في براءة الاختراع الجديدة ، يوضح Tesla كيف أن إشارة من الأداة المحلية (السهم المتجه لأسفل من أعلى الصورة أدناه) سترسل إشارة إلى جهاز بوابة في المنزل. تشتمل أجهزة Tesla الحالية الخاصة بـ Powerwall بالفعل على اثنين من هذه البوابات التي تعمل بمثابة الدماغ غير المستغل بشكل كاف للأنظمة اليوم. مع النظام الجديد ، ستتصل هذه البوابات بعد ذلك بأجهزة توليد الطاقة النهائية (Tesla Solarglass Roof ، والنظام الشمسي على السطح ، وما إلى ذلك) ، وأجهزة التخزين (Tesla Powerwall ، و Sonnen ecoLinx ، و LG RESU ، وما إلى ذلك) ، وتحميل الأجهزة.

قد تضرب الغسالة البعض على أنها إضافة غريبة ، لكنها في الواقع واحدة ثاقبة للغاية. إذا كانت Tesla ستستخدم ببساطة المركبات الكهربائية كمثال على أجهزة التحميل ، فيمكن تنفيذ النظام بأكمله بدون أجهزة جديدة. يمتد التمدد إلى ما وراء العناصر عالية الاستخدام مثل أنظمة HVAC ، وسخانات حمامات السباحة ، وشواحن EV ، والمجففات الكهربائية إلى الغسالات ، ويتحدث عن نطاق الأحمال التي تتطلع Tesla إلى تحسينها.

تخيل إسقاط حمولة من الغسيل في الغسالة وترك المنزل ببساطة يقرر متى يكون أرخص / أفضل للشبكة / أقل انبعاثات لتشغيلها؟ في جوهره ، يأخذ الحل ببساطة استجابة الطلب إلى المستوى المنطقي التالي من خلال توسيعها في عمق المنزل. إن تحويل كل أجهزة التحميل هذه إلى نظام أكبر لا يرى فقط أصول الشبكة ولكن القدرة على إدارتها ديناميكيًا أمر قوي للغاية.

فائدة المستقبل

قد لا تبدو إدارة مكيفات الهواء والغسالات مثيرة للاهتمام على السطح ، ولكن براءة الاختراع الجديدة هذه تمثل خطوة هائلة تعتمد على إتقان Tesla الحالي للشبكة والأصول الداخلية في الأعمال التجارية الجديدة تمامًا لشركة Tesla المتمثلة في تشغيل نهاية كاملة. -انتهاء الشبكة الكهربائية.

الكتابة على الحائط والخطوة المنطقية التالية لـ Tesla هي إما تولي أداة موجودة أو إطلاق مجموعة شاملة مماثلة من حلول إدارة الشبكة للمرافق. لكن الحقيقة هي ، إذا كانت تسلا تؤدي بالفعل دور الأداة وتقدم اقتراحات للقيام بذلك بشكل أفضل ، فلماذا لا تتخطى الوسيط وتتخلص من المنفعة؟