Xe điện có thể giúp bình ổn lưới điện trong tình huống nhu cầu tiêu thụ gia tăng

VietTimes – Ô tô điện không còn chỉ là phương tiện di chuyển mà còn có thể được tích hợp vào cơ sở hạ tầng lưới điện để cung cấp điện khi nhu cầu gia tăng hoặc cấp năng lượng cho ngôi nhà khi mất điện.

EV có thể cung cấp ngược điện cho lưới điện. Ảnh Wired

EV có thể cung cấp ngược điện cho lưới điện. Ảnh Wired

Tháng 9/2022, California ra mắt biện pháp cấm bán xe ô tô nhiên liệu hóa thạch mới, bắt đầu từ năm 2035. Lệnh cấm này nhằm đẩy nhanh việc sử dụng xe điện thay thế và khuyến khích các bang khác cùng thực hiện.

Bang Oregon cũng đã đưa ra quy định này, theo sau California. Nhưng ít rõ ràng hơn, các phương tiện không phát thải carbon này có thể hỗ trợ củng cố hệ thống lưới điện cũ kỹ, quá tải của Hoa Kỳ.

Ô tô điện không còn chỉ là phương tiện di chuyển mà còn được tích hợp vào cơ sở hạ tầng năng lượng lớn hơn. Nếu xe điện được sạc đầy trong ga ra (ô tô thường đỗ đến 95% thời gian) và ngôi nhà mất điện, dung lượng pin lớn sẽ giúp chủ sở hữu tiếp tục sử dụng đèn. Khi nhu cầu về điện tăng đột biến, khi tất cả các nhà đều bật điều hòa nhiệt độ trong đợt nắng nóng hoặc máy sưởi trong thời điểm lạnh đóng băng - các phương tiện di chuyển bằng điện có thể cung cấp bổ sung cho điện lưới hoặc sử dụng cho ngôi nhà từ nguồn điện của pin.

Clifford Rechtschaffen, ủy viên Ủy ban Tiện ích Công cộng California cho biết: đây được gọi là sạc hai chiều hoặc sạc từ phương tiện vào lưới (V2G), “một trong những công cụ thay đổi cuộc chơi hợp pháp.” Nếu tất cả các xe điện (EV) ở trạng thái cắm vào mạng điện gia đình trong thời gian cao điểm tiêu thụ điện và cấp nguồn trở lại cho lưới điện, EV sẽ hoạt động như những viên pin khổng lồ. Lưới điện có thể sử dụng nguồn từ EV giảm bớt căng thẳng trong những thời điểm cấp thiết nhất.

Kỹ thuật sạc hai chiều V2G đang ở giai đoạn đầu tiên. Chỉ có hơn 100 V2G rải rác trên khắp thế giới, hầu hết đều ở châu Âu. Thử nghiệm của California được giới hạn trong trong khuôn khổ quy mô nhỏ.

Ngày càng có nhiều nhà sản xuất ô tô và bộ sạc cung cấp tính năng sạc 2 chiều và các chuyên gia cho rằng, ý tưởng này có thể triển khai trên quy mô lớn. Theo một ước tính gần đây, khoảng 200 triệu xe điện có thể xuất hiện trên các con đường toàn cầu vào năm 2030. Hội đồng Quốc phòng Tài nguyên Thiên nhiên Mỹ ước tính, chỉ riêng California sẽ có khoảng 14 triệu xe EV vào năm 2035. Nếu các công ty tiện ích điện địa phương có thể khai thác tất cả số pin đó, sẽ có đủ năng lượng cung cấp cho mọi ngôi nhà trong tiểu bang 3 ngày trong điều kiện mất điện.

Khi cắm điện sạc vào ô tô, nguồn điện xoay chiều (AC) chuyển đổi thành điện áp dòng điện một chiều (DC), lưu trữ trong pin ô tô. Nếu chủ sở hữu có bộ sạc 2 chiều, nguồn DC từ xe ô tô có thể được chuyển đổi trở lại thành AC và bổ sung vào lưới điện.

Bộ sạc 2 chiều hiện nay không phổ biến và đắt tiền, thường yêu cầu phần cứng chuyên dụng bổ sung. Các nhà sản xuất ô tô và các công ty thiết bị khác đang nghiên cứu triển khai lắp đặt để giúp các chủ sở hữu xe điện đóng góp vào lưới điện, hoặc lưu trữ và sau đó chuyển đổi điện năng cho các thiết bị sử dụng điện xoay chiều cá nhân.

Chiếc F-150 chạy điện mới của Ford có thể cung cấp năng lượng cho một ngôi nhà tối đa 3 ngày, một lợi ích đáng kể trong điều kiện khó khăn do hậu quả thiên tai. Volkswagen cũng giới thiệu khả năng sạc 2 chiều của những chiếc xe điện mới nhất và sắp ra mắt. Cũng trong tháng 9, Nissan phê duyệt bộ sạc 2 chiều đầu tiên cho chiếc Leaf chạy điện, loại xe được bán ở Mỹ trong gần 12 năm qua.

Bộ sạc 2 chiều tiện ích có thể sẽ đóng vai trò lớn, mở ra một kỷ nguyên mới của lưới điện, Max Baumhefner , một luật sư cao cấp tại Hội đồng Bảo vệ Tài nguyên Thiên nhiên cho biết:

“Có thể dễ dàng khuyến khích người lái xe điện giúp đỡ lưới điện bằng cách cung cấp mức giá "thời gian sử dụng", giúp chủ sở hữu EV, khi tham gia vào chương trình “sạc bù cho lưới điện” được tính phí rẻ hơn vào những thời điểm lưới điện ít bị đánh thuế hơn, khi hầu hết mọi người đều ngủ vào ban đêm.”

Katie Sloan, phó chủ tịch phụ trách các chương trình và dịch vụ khách hàng của công ty tiện ích Southern California Edison cho biết, thủ thuật này cần được tiêu chuẩn hóa đối với khách hàng.

Khi ngày càng có nhiều người bắt đầu gửi nguồn pin trở lại lưới điện, sẽ hiệu quả nếu các hệ thống điện và sạc khác nhau được tích hợp trong một công nghệ. Bà Sloan cho rằng, điều đó tương tự với ứng dụng trong ngành năng lượng mặt trời. Các nhà sản xuất ô tô, công ty cung cấp các thiết bị sạc và dịch vụ tiện ích cần phối hợp để tận dụng pin EV trong nhà để xe.

Ý tưởng này sẽ hoạt động như thế nào đối với khách hàng? Ví dụ, một tiện ích có thể yêu cầu chủ sở hữu xe điện cung cấp điện từ pin trong những trường hợp nắng nóng khắc nghiệt với mức giá theo quy định. Samantha Houston, nhà phân tích phương tiện cấp cao của chương trình giao thông sạch tại Liên hiệp các nhà khoa học Quan tâm cho biết: “Khách hàng tham gia biết khi nào EV có thể được gọi để cung cấp điện. Thông báo cho khách hàng về nhu cầu nay, ngay cả khi trước đó 1 ngày sẽ cực kỳ hữu ích cho lưới điện.”

Thông báo có thể được gửi thông qua email hoặc một ứng dụng, một thông cáo xuất hiện trên bảng điều khiển của chính chiếc xe. Khách hàng sẽ có thể lựa chọn không tham gia trong tình huống muốn sạc đầy xe điện để đi du lịch. Tesla cũng có một chương trình lựa chọn tương tự cho pin gia đình Powerwall, cung cấp năng lượng cho lưới điện trong thời gian nhu cầu cao điểm.

Tháng 8, trong đợt nắng nóng kỷ lục, các quan chức California ghi nhận phản ứng tích cực của cư dân đối với cảnh báo bằng văn bản ngừng sử dụng năng lượng không cần thiết để tránh tình trạng quá tải gây mất điện. Nhưng những chiếc EV trong tình huống tương tự có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà chủ sở hữu, giảm nhu cầu tổng thể trên lưới điện hoặc cung cấp cho lưới điện để giảm tải.

Aaron August, Phó Giám đốc phát triển kinh doanh và thu hút khách hàng tại Pacific Gas and Electric, một trong những công ty tiện ích lớn của California cho biết: “Chúng tôi nhận thấy xe điện (EV) có thể giúp ngôi nhà chủ sở hữu không bị mất điện. Trong tình huống mất điện, ngôi nhà có thể chuyển sang nguồn pin tự động. EV là nguồn lưu trữ điện di động, có thể giúp 1 gia đình vượt qua thời gian mất điện nhiều giờ.

Các công ty tiện ích của California bắt đầu thử nghiệm với V2G quy mô nhỏ. Mùa hè này, San Diego Gas & Electric khởi động một dự án thử nghiệm kéo dài 5 năm với công ty công nghệ V2G Nuvve và một khu học chánh địa phương, kết nối với 8 xe buýt đưa đón học sinh. Đặc điểm của thử nghiệm là xe buýt đón và trả trẻ em theo lịch trình ổn định, xe có thời gian nhàn rỗi gần như cố định và gửi năng lượng trở lại lưới điện vào những thời điểm có thể lên kế hoạch.

Nếu V2G được triển khai trên khắp California, lưới điện sẽ có tính linh hoạt cao hơn. Lợi thế này đặc biệt quan trọng trong đợt nắng nóng, khi nhu cầu tăng đột biến vào cuối buổi chiều, mọi người trở về nhà và bật máy điều hòa không khí đồng thời nguồn cung lưới điện suy yếu khi sản xuất năng lượng mặt trời giảm.

Bằng phương thức sử dụng V2G quy mô rộng, một nhà điều hành lưới điện chung có thể khai thác nguồn điện từ pin EV ngay khi nhu cầu tăng lên. Chủ sở hữu EV có thể sử dụng pin để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà hoặc bán năng lượng bổ sung đó cho lưới điện. Sau đó, chủ sở hữu sẽ sạc lại pin điện cho EV trong khoảng thời gian giá điện thấp hơn vào ban đêm, khi nhu cầu sử dụng điện giảm.

Theo Wired