Trong tương lai, chiếc xe điện của bạn sẽ cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của bạn

Khi các nhà sản xuất giới thiệu các mô hình xe điện mới, nhu cầu về chúng đang tăng ổn định. Doanh số bán xe điện mới tại Hoa Kỳ  gần như gấp đôi vào năm 2021 và có thể gấp đôi nữa vào năm 2022, từ 600,000 lên 1.2 triệu. Các nhà lãnh đạo ngành công nghiệp ô tô kỳ vọng rằng xe điện có thể chiếm ít nhất một nửa số lượng xe mới bán ra tại Hoa Kỳ vào cuối thập kỷ này.

XE điện thu hút các khách hàng theo cách khác nhau. Nhiều người mua muốn giúp bảo vệ môi trường; những người khác muốn tiết kiệm tiền xăng hoặc thử nghiệm công nghệ mới nhất, hấp dẫn nhất.

Ở những khu vực như California và Texas mà gặp nhiều sự cố lớn liên quan đến điện trong những năm gần đây, người tiêu dùng đang bắt đầu xem xét xe điện theo một cách mới: như một nguồn điện tiềm năng khi đèn sáng tắt. Ford đã làm cho việc sử dụng dự phòng điện trở thành điểm bán của chiếc xe bán tải điện F-150 Lightning của mình, dự kiến sẽ có mặt tại showroom vào mùa xuân năm 2022. Công ty cho biết chiếc xe có thể cung cấp đầy đủ điện cho một ngôi nhà trung bình trong ba ngày chỉ từ một lần sạc.

Tuy nhiên, cho đến nay, chỉ có một số ít xe có thể sạc nhà theo cách này, và nó đòi hỏi thiết bị đặc biệt. Sạc từ ô tô vào nhà, hay V2H, cũng đặt ra những thách thức cho các công ty điện lực. Dưới đây là một số vấn đề chính liên quan đến việc đưa V2H vào phổ cập chung.

Những điều cơ bản về sạc từ ô tô vào nhà

Những yếu tố quan trọng khi sử dụng ô tô điện để cung cấp điện cho ngôi nhà bao gồm kích thước của pin của xe và việc nó có được cài đặt cho “sạc hai chiều” hay không. Những chiếc xe có khả năng này có thể sử dụng điện để sạc pin của chúng và có thể gửi điện từ pin đã sạc đến một ngôi nhà.

Có hai cách để đánh giá “lớn” một viên pin. Cách đầu tiên là tổng lượng nhiên liệu điện được lưu trữ trong pin. Đây là con số được các nhà sản xuất xe điện quảng bá rộng rãi nhất, vì nó xác định được xe có thể đi được bao xa.

Pin cho sedan điện như Tesla Model S hoặc Nissan Leaf có thể lưu trữ từ 80 đến 100 kilowatt-giờ nhiên liệu điện. Cho tham khảo, 1 kilowatt-giờ là đủ năng lượng để cung cấp điện cho một tủ lạnh thông thường trong năm giờ.

Một ngôi nhà tiêu chuẩn ở Hoa Kỳ sử dụng khoảng 30 kilowatt-giờ mỗi ngày, tùy thuộc vào kích thước và các thiết bị mà người dùng sử dụng. Điều này có nghĩa là một viên pin xe điện tiêu chuẩn có thể lưu trữ đủ nhiên liệu điện để cung cấp đầy đủ nhu cầu năng lượng của một ngôi nhà tiêu chuẩn trong vài ngày.

Cách khác để đánh giá dung lượng của viên pin ô tô điện là công suất tối đa của nó khi ở chế độ cung cấp điện dự phòng. Điều này đại diện cho lượng lớn nhiên liệu điện lớn nhất có thể được gửi đến lưới hoặc một ngôi nhà tại bất kỳ thời điểm nào. Một chiếc xe điện hoạt động ở chế độ dự phòng thường sẽ có công suất tối đa thấp hơn so với khi ở chế độ lái xe. Công suất dự phòng quan trọng, vì nó cho biết bao nhiêu thiết bị một viên pin xe điện có thể cung cấp năng lượng cùng một lúc.

Con số này không được quảng bá rộng rãi cho tất cả các xe điện, một phần vì sạc từ ô tô vào nhà vẫn chưa được triển khai rộng rãi. Ford đã quảng cáo rằng chiếc F-150 điện của họ sẽ có công suất dự phòng tối đa là 2.4 kilowatt, có khả năng nâng cấp lên 9.6 kilowatt – tương đương với một đơn vị lưu trữ năng lượng nhà thông thường Tesla Powerwall cao cấp.

Ở mức thấp, 2.4 kilowatt là đủ để vận hành tám đến 10 tủ lạnh cùng một lúc và có thể vận hành nhiều phần lớn trong một hộ gia đình điển hình liên tục trong vài ngày – hoặc lâu hơn nếu điện được sử dụng tiết kiệm. Ở mức cao, công suất 9.6 kilowatt có thể vận hành nhiều thiết bị hoặc thiết bị có công suất cao hơn, nhưng mức sử dụng ở mức đó sẽ làm hao mòn pin nhanh hơn.

Lưu trữ điện khi giá rẻ

Để lấy điện từ ô tô để cung cấp cho ngôi nhà, chủ sở hữu xe điện cần một bộ sạc hai chiều và một chiếc xe điện tương thích với V2H. Bộ sạc hai chiều đã có sẵn thương mại, mặc dù một số có thể làm tăng giá của chiếc xe thêm vài nghìn đô la.

Một số ít chiếc xe điện hiện nay trên thị trường là tương thích với V2H, bao gồm cả Ford Lightning, Nissan Leaf và Mitsubishi Outlander. General Motors và Pacific Gas & Electric dự định kiểm tra sạc V2H tại California vào giữa năm 2022 bằng cách sử dụng nhiều xe điện của GM.

Một số chủ nhà có thể hy vọng sử dụng xe của họ cho những gì người lập kế hoạch của tiện ích gọi là “giảm đỉnh” – lấy điện gia đình từ ô tô của họ vào ban ngày thay vì phụ thuộc vào lưới, từ đó giảm mua điện vào những giờ đỉnh điểm. Để thực hiện điều này, họ có thể cần lắp đặt thiết bị đo đếm đặc biệt có thể kiểm soát cả quá trình xả pin của ô tô và luồng điện từ lưới đến nhà.

Giảm đỉnh là lựa chọn hợp lý nhất ở những khu vực có giá điện theo giờ, khiến cho điện từ lưới trở nên đắt đỏ hơn vào ban ngày so với ban đêm. Một hộ gia đình giảm đỉnh sẽ sử dụng điện rẻ vào ban đêm để sạc pin ô tô điện và sau đó lưu trữ điện đó để sử dụng vào ban ngày, tránh giá điện cao.

Ford đưa ra thị trường một đơn vị sạc EV tại nhà sẽ sạc xe điện của bạn và cung cấp nguồn điện dự phòng cho ngôi nhà với một “giá khá tốt.”https://t.co/QVWAEJzjDi

— Xe Sạch Nevada (@nevadacleancars) 25 tháng 3, 2022

Tiện ích và tương lai của V2H

Mặc dù khả năng V2H tồn tại hiện nay, có thể sẽ mất một thời gian trước khi chúng được áp dụng rộng rãi. Thị trường cho các phương tiện điện tương thích V2H cần phải phát triển, và chi phí của bộ sạc V2H và các thiết bị khác cần phải giảm xuống. Như với Tesla Powerwall, thị trường lớn nhất cho V2H có lẽ sẽ là chủ nhà muốn có nguồn điện dự phòng khi lưới điện gặp sự cố nhưng không muốn đầu tư vào một máy phát điện đặc biệt chỉ để mục đích đó.

Việc cho phép chủ nhà sử dụng xe của họ như một nguồn dự phòng khi có sự cố nguồn điện sẽ giảm thiểu ảnh hưởng xã hội của những cúp điện quy mô lớn. Điều này cũng sẽ mang lại thêm thời gian cho các công ty điện để khôi phục dịch vụ – đặc biệt là khi có thiệt hại lớn đối với cột điện và dây điện, như trong cơn bão Ida tại Louisiana vào tháng 8 năm 2021.

Các công ty điện vẫn phải chi tiêu xây dựng và duy trì lưới để cung cấp dịch vụ đáng tin cậy. Ở một số khu vực, chi phí duy trì lưới này được chuyển giao cho khách hàng thông qua các khoản thu phí theo yêu cầu đỉnh điểm, có nghĩa là những người không có V2H – có khả năng sẽ có thu nhập thấp hơn – có thể chịu phần lớn chi phí đó hơn so với những người có V2H, tránh mua điện đỉnh từ lưới. Điều này đặc biệt đúng nếu nhiều chủ sở hữu xe điện sử dụng tấm năng lượng mặt trời trên mái để sạc pin xe và sử dụng những chiếc xe đó để giảm đỉnh.

Tuy nhiên, ngay cả với V2H, xe điện là một thị trường tiềm năng lớn cho các công ty điện. Sạc hai chiều cũng là một phần quan trọng của tầm nhìn tổng thể cho một lưới điện mới thế hệ tiếp theo trong đó hàng triệu xe điện liên tục lấy điện từ lưới và trả lại nó – một yếu tố chính của tương lai điện đa dạng. Tuy nhiên, các nhà quy hoạch năng lượng sẽ cần hiểu rõ cách khách hàng sử dụng V2H và cách nó có thể ảnh hưởng đến chiến lược giữ cho lưới điện đáng tin cậy.

Bài viết này của Seth Blumsack, Giáo sư Kinh tế Năng lượng và Môi trường và Quan hệ Quốc tế tại Đại học Penn State được phát lại từ The Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc bài viết gốc.