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Tesla Tritt Mit Neuem Grid-Controller-Patent In Den Utility-Bereich Ein
Tesla Tritt Mit Neuem Grid-Controller-Patent In Den Utility-Bereich Ein

Video: Tesla Tritt Mit Neuem Grid-Controller-Patent In Den Utility-Bereich Ein

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Tesla entwickelt skalierbares Energiemanagementsystem für das gesamte Haus: Neuer Netzcontroller verwaltet Produktion, Speicherung und Verbrauch

Diese Woche hat Tesla ein neues Patent für ein verteiltes Stromnetzmanagementsystem angemeldet, mit dem alles von riesigen Energiespeicheranlagen im Netzmaßstab bis hin zu Ihrer Waschmaschine gesteuert werden kann, damit alles schön brummt.

Das neue Patent ist eine natürliche Erweiterung der Grid-Controller-Lösung von Tesla, die Anlagen im Netzbereich verwaltet, aber die neue Lösung geht noch einen Schritt weiter, indem sie Teslas In-Home-Lösungen und noch einige mehr einfügt. Das in dem neuen Patent vorgeschlagene Ergebnis ist ein durchgängiges verteiltes Netzmanagementsystem mit der Fähigkeit, Anlagen im Netz, in Unternehmen und Haushalten zu identifizieren und zu verwalten, um das Netz effektiver auszugleichen. Es nutzt jedes Asset im Netz als Teil des Gesamtsystems.

Ein Ring sie alle zu knechten

Im Kern erstellt das System eine Hierarchie von gestapelten Parent-Child-Assets, wobei jedes Asset nach oben schaut, um die aktuellsten Anweisungen vom Grid-Controller zu erhalten. Der Grid Controller (A in der Abbildung unten) hat Einblick in alle Energieerzeugungs- und Speicheranlagen innerhalb seiner Kontrolle, egal ob es sich um Solarparks, Windparks, Erdgas-Peaker-Einheiten, Pumpspeicher oder sogar Ihre Solaranlage auf dem Hausdach handelt.

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Bild aus der Dokumentation zur Patentanmeldung bei Patent Swarm

Betrachten Sie diesen zentralen Grid Controller heute als Ihr lokales Versorgungsunternehmen. Sie betrachten alle Assets im Netz, die Strom erzeugen und speichern, und tun ihr Bestes, um alles im Gleichgewicht zu halten. Keine leichte Aufgabe, denn Stromverbrauch und Verfügbarkeit des Stroms im Netz müssen jederzeit in Echtzeit in perfektem Gleichgewicht gehalten werden. Wenn ich unsere beiden Elektrofahrzeuge mit 6,6 kW anschließe, muss der Versorger einen Weg finden, die zusätzlichen 13,2 kW Leistung nachzuholen – solange ich sie brauche. Skalieren Sie dies auf eine Vielzahl von Assets in Unternehmen, Wohnungen, Produktionsstätten und dergleichen, und Sie erhalten eine Vorstellung von der Herausforderung, mit der Versorgungsunternehmen jeden Tag konfrontiert sind.

Jahrzehntelang waren die Kunden von Versorgungsunternehmen lediglich Verbraucher von Elektrizität, aber mit der Einführung von hinter dem Zähler installierten Solarmodulen und Windturbinen mussten Versorgungsunternehmen mit Kunden fertig werden, die zu jedem Zeitpunkt des Tages Strom verbrauchen oder produzieren konnten, ohne Kontrolle über das, was sie tatsächlich taten. Net Metering, Eigenerzeugungs-Anschlussvereinbarungen und spezielle Zusammenschaltungsvereinbarungen versuchten, die Auswirkungen dieser Anlagen abzumildern, aber die Versorgungsunternehmen tappen noch weitgehend im Dunkeln, wenn es darum geht, diese dezentralen Erzeugungsanlagen zu sehen oder gar zu kontrollieren.

In den letzten 5 Jahren, als der Preis für Lithium-Ionen-Batterien von einer Klippe gefallen ist, hat die Energiespeicherung ihren Weg in Haushalte und Unternehmen auf der ganzen Welt gefunden. Batterien versprechen, einen Teil des Drucks der dezentralen Erzeugungsanlagen auf das Netz zu verringern, bringen aber auch neue Herausforderungen mit sich. In den meisten Fällen kann der Kunde wählen, wie er seine Batterie verwenden möchte. Für unsere beiden Tesla Powerwalls kann ich wählen, ob ich damit meine eigene Solarproduktion aufsaugen möchte, wenn sie für das Netz am wenigsten wertvoll ist, und sie wieder verwenden möchte, wenn der Versorger mir dafür den höchsten Dollar in Rechnung stellen möchte. Ich kann auch einfach meine gesamte eigene Produktion aufsaugen, um den Eigenverbrauch zu maximieren.

Aus Sicht des Energieversorgers erscheint es im Allgemeinen hilfreich, Tausende von verteilten Batterien zu haben, da der Energieversorger dann Preisänderungen, Nutzungszeitpläne und ähnliche Anreize nutzen kann, um das Kundenverhalten für ein gesünderes Gesamtnetz zu gestalten. In diesem Szenario helfen verteilte Energiespeicher das Netz, aber sie werden nicht ihr volles Potenzial ausgeschöpft, da die meisten Preismodelle von Versorgungsunternehmen stumpfe Werkzeuge sind, die auf faule Kunden angewendet werden, die sich nicht wirklich darum kümmern, Zeit mit der Verwaltung ihres Energiespeichers zu verbringen täglich, um hier und da ein paar Dollar zu sparen.

Die Schaffung eines standardisierten Kommunikationsprotokolls, um Versorgungsunternehmen eine bidirektionale Kommunikation mit Geräten in den Haushalten der Kunden zu ermöglichen, ist ein Wendepunkt für Hausbesitzer und Versorgungsunternehmen. Dieses neue Patent legt die Blaupause dafür fest, wie das funktionieren könnte, und spricht Teslas Richtung mit seinen zukünftigen Grid- und In-Home-Produkten an. Tesla spielt bereits im Bereich der Netzdienstleistungen, aber dies hebt die Fähigkeiten auf ein neues Niveau und bietet noch mehr potenzielle Umsatzmöglichkeiten.

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Sichtbarkeit ins Haus

Teslas Lösung taucht mit diesem neuen Satz hierarchischer Controller direkt ins Haus ein, die ins Haus gehen, um nicht nur den Energieverbrauch zu überwachen, sondern auch zu verwalten. Tesla hat Erfahrung in diesem Bereich, aber die aktuelle In-Home-Lösung lässt zu wünschen übrig. Die Lösungen von Tesla überwachen bereits die Solarproduktion, Energiespeicherung und Netzspeicherung, bieten jedoch nur rudimentäre Kontrollen für Hausbesitzer, um das Gesamtenergienutzungsprofil des Hauses aufgrund einer wichtigen Unterbrechung zu optimieren: Die aktuelle Lösung kann das Nutzungsprofil der Verbraucher nicht überwachen oder verwalten manage im Haus.

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Bild mit freundlicher Genehmigung von Tesla

Heute verwendet Tesla die Energieüberwachungslösung von Neurio, aber es ist bekannt, dass das Unternehmen an einer eigenen Bottom-up-Energieüberwachungslösung arbeitet, die dem Unternehmen Einblick in die Nutzung bestimmter Anlagen im Haushalt geben würde, ohne dass zusätzliche Hardware installiert werden muss auf jeder Einheit. Dieses neue Patent macht den offensichtlichen Schritt auf die nächste Ebene mit der Einführung intelligenter Controller, die Teslas System nicht nur die Nutzung für jede Einheit mitteilen, sondern Tesla auch die Kontrolle über den Verbrauch dieser Lasten im Haushalt geben.

Heute ist Teslas Implementierung der Energieüberwachungslösung von Neurio sehr hoch und betrachtet nur das gesamte Haus, die Solarproduktion, die Energiespeicherung und die Netznutzung. Moderne Energieüberwachungslösungen wie Neuroo, Sense und andere nehmen diese einzelnen Signale bereits auf, zerlegen ihre Bestandteile und identifizieren einzigartige Energieverbraucher anhand ihrer Fingerabdrücke. Wenn der Haushaltskühlschrank beispielsweise für den Rest des Tages 3 Minuten lang jede Stunde mit geringem Verbrauch pulsiert, kann die Überwachung dieses Gerät eindeutig identifizieren und es aus dem einzelnen Energieverbrauchssignal des Haushalts analysieren.

Dynamisches Lastmanagement

Erwarten Sie, dass Tesla die Fähigkeiten bestehender Energiemonitore für zu Hause erreicht und die Dinge mit einer Hardware-Suite auf die nächste Stufe hebt, die die Kontrolle über Geräte im ganzen Haus ausdehnt. Tesla kann dies mit einigen der Lasten im Haus tun, über die es heute die Kontrolle hat, wie zum Beispiel das Aufladen seiner Fahrzeuge mit Elektrofahrzeugen. Viele Tesla-Besitzer verwenden Teslas Wall Connectors, um ihre Fahrzeuge aufzuladen, aber unabhängig von dem mit einem Tesla verwendeten Wandladegerät ist das Fahrzeug selbst bereits vollständig verbunden und intelligent genug, um sein Ladeprofil dynamisch anpassen zu können, um das Zuhause oder die Umgebung zu optimieren Versorgungsnetz.

Ein logischer erster Schritt für Tesla ist die Implementierung einer eigenen, hausgemachten Überwachungslösung in einer Gruppe von Early Adopters oder Mitarbeitern. Da die für seine App erforderlichen Basissignale sehr hoch und einfach zu erreichen sind, könnte die Überwachungslösung der nächsten Generation sogar in Echtzeit mit Kunden im Feld entwickelt werden. Ich meine, wer öffnet eigentlich seine Schalttafeln, um zu sehen, was unter der Haube vor sich geht (außer mir)?

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Das Tesla Backup Gateway arbeitet mit dem Tesla Solar Gateway zusammen, um das Energiemanagementsystem zu Hause am Laufen zu halten. Bildnachweis: Kyle Field, CleanTechnica

Von dort aus kann Tesla die Signaldisaggregationssoftware perfektionieren und abstimmen, um die großen Lasten zu analysieren, während es die erforderliche Controller-Hardware entwickelt, um die Hauptlasten im Haus einzeln zu bewältigen. Verdammt, dies könnte sogar der Katalysator für Tesla sein, um endlich das Tesla-HVAC-System zu entwickeln, das Elon Musk neckte, als er in Joe Rogans Podcast war. Ob Sie es glauben oder nicht, er hat tatsächlich mehr getan, als nur einen hohlen Schlag von Joes Blunt zu nehmen, nachdem er in der Show Whisky geschluckt hatte.

In dem neuen Patent zeigt Tesla, wie ein Signal des örtlichen Versorgungsunternehmens (der Pfeil von oben im Bild unten) ein Signal an ein Gateway-Gerät im Haus senden würde. Teslas vorhandene Hardware für die Powerwall beinhaltet bereits zwei solcher Gateways, die heute als zugegebenermaßen wenig ausgelastetes Gehirn für die Systeme dienen. Mit dem neuen System würden sich diese Gateways dann mit nachgeschalteten Erzeugungsgeräten (Tesla Solarglass Roof, Dachsolaranlage usw.), Speichergeräten (Tesla Powerwall, sonnen ecoLinx, LG RESU usw.) und Verbrauchern verbinden.

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Die Waschmaschine mag manchen als eine kuriose Inklusion erscheinen, aber sie ist tatsächlich eine sehr aufschlussreiche. Hätte Tesla einfach Elektrofahrzeuge als Beispiel für die Lastgeräte verwendet, wäre das gesamte System ohne neue Hardware realisierbar. Die Ausdehnung über stark genutzte Gegenstände wie HVAC-Systeme, Poolheizungen, Ladegeräte für Elektrofahrzeuge und elektrische Trockner bis hin zu Waschmaschinen spricht für den Umfang der Lasten, die Tesla optimieren möchte.

Stellen Sie sich vor, Sie würden eine Ladung Wäsche in die Waschmaschine werfen und einfach das Haus entscheiden lassen, wann es am günstigsten/besten für das Netz/mit den niedrigsten Emissionen war, es zu betreiben? Im Kern bringt die Lösung einfach die Demand Response auf die nächste logische Ebene, indem sie sie tief ins Haus ausdehnt. Die Integration all dieser Lastgeräte in ein größeres System, das nicht nur Grid-Assets sieht, sondern auch die Fähigkeit, sie dynamisch zu verwalten, ist immens leistungsstark.

Der Nutzen der Zukunft

Die Verwaltung von Klimaanlagen und Waschmaschinen mag oberflächlich nicht interessant klingen, aber dieses neue Patent stellt einen massiven Schritt dar, der auf Teslas bestehender Beherrschung des Netzes und der In-Home-Assets in die völlig neuen Geschäftsfelder von Tesla aufbaut, ein komplettes End-to-Geschäft zu betreiben -Ende des Stromnetzes.

Die Schrift steht an der Wand und der nächste logische Schritt für Tesla besteht darin, entweder ein bestehendes Versorgungsunternehmen zu übernehmen oder eine ähnlich umfassende Suite von Netzmanagementlösungen für Versorgungsunternehmen auf den Markt zu bringen. Aber die Wahrheit ist, wenn Tesla bereits die Rolle des Versorgungsunternehmens übernimmt und Vorschläge macht, es noch besser zu machen, warum dann nicht einfach den Mittelsmann überspringen und das Versorgungsunternehmen loswerden?

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