Xe điện có thể một ngày nào đó cung cấp đủ năng lượng để làm chạy cả ngôi nhà của bạn — đây là cách thức

Trong những năm tới, xe điện có thể giúp cung cấp năng lượng cho hàng triệu hộ gia đình chỉ bằng cách tận dụng công suất pin của chúng. Điện từ pin của xe có thể được cắm lại vào lưới điện, thay vì được lưu trữ. Kỹ thuật này được tiên phong tại Nhật Bản và nghiên cứu của chúng tôi sẽ giúp chúng ta hiểu rõ cách tốt nhất để sử dụng nó ở Anh.

Nhiều xe điện (EVs) đang được sản xuất với khả năng sử dụng pin onboard để gửi lại nguồn điện cho hệ thống điện họ kết nối. Cho dù đó là nhà của chủ sở hữu hay lưới điện nói chung, những công nghệ này đã được chính phủ và các nhà sản xuất ô tô điện chủ yếu để cân bằng nhu cầu trên mạng truyền tải điện hoặc lưới điện.

Khả năng sử dụng những viên pin kết nối lớn này tuân theo quản lý tương lai và cung cấp lưới sạch hơn — thay vì đốt cháy nhiên liệu hóa thạch để tạo điện, chúng ta nên tận dụng nguồn sạch tái tạo như gió và năng lượng mặt trời khi nói đến, và lưu trữ điện trong pin khi không sử dụng. Vì vậy, bằng cách sạc xe điện từ nguồn tái tạo, chúng ta có thể giảm phát thải khí nhà kính của mình.

Kế hoạch nghe có vẻ tuyệt vời nhưng lại khó khăn vì điện khó lưu trữ. Nhưng chúng ta đã lưu trữ lượng điện lớn — trong những chiếc xe của chúng ta. Với khoảng 1% trong số 27 triệu hộ gia đình tại Anh hiện đang sở hữu một chiếc EV, mỗi chiếc với pin trung bình 60kWh, những chiếc EV này có thể lưu trữ tới 18GWh điện, có thể được sử dụng để cung cấp điện cho các ngôi nhà một cách hữu ích. Đó nhiều hơn cả nhà máy lưu trữ nước thải Dinorwig ở Snowdonia, nhà máy lưu trữ lớn nhất của Anh, lưu trữ khoảng 9GWh.

Đến năm 2030, Vương quốc Anh có thể có gần 11 triệu xe điện trên đường. Giả sử 50% trong số những chiếc xe này có khả năng truyền năng lượng không sử dụng trở lại lưới điện, điều này sẽ mở ra cơ hội cung cấp điện cho 5.5 triệu hộ gia đình.

Làm thế nào để thực hiện điều này?

Để cho phép ô tô cung cấp năng lượng cho lưới điện ở mức kỹ thuật, có ba điều cần phải xảy ra. Thứ nhất, việc chuyển đổi năng lượng hai chiều từ ô tô đến điểm sạc của nó cần phải trở nên khả thi. Hệ thống này được biết đến với tên gọi là vehicle-to-grid và được đưa ra lần đầu tiên tại Nhật Bản sau thảm họa Fukushima và sự thiếu hụt năng lượng sau đó.

Nhưng còn nhiều lĩnh vực phát triển khác cần thiết để triển khai công nghệ này. Điều này bao gồm cài đặt phần cứng sạc vehicle-to-grid tại nhà, tính tương thích của xe và sự thay đổi trong thị trường năng lượng. Còn hai loại thiết bị sạc nhanh cạnh tranh, cần phải giải quyết, có thể là các đơn vị có cả hai loại kết nối.

Phần thứ ba của câu đố kỹ thuật là đảm bảo sự hỗ trợ từ các mạng phân phối điện. Một số phần của lưới không có khả năng chịu đựng một lượng lớn năng lượng được đổ lại qua các kết nối cùng một lúc nên các mạng địa phương cần đảm bảo họ có thể xử lý được.

Tham gia cộng đồng lái xe

Khi công nghệ đã sẵn sàng, làm thế nào chúng ta đảm bảo rằng mọi người tham gia vào kế hoạch? Chúng tôi đang nghiên cứu về sự chấp nhận của người tiêu dùng và kiến thức về hệ thống xe điện lưới, nhằm mục đích giới thiệu cho lái xe cách công nghệ hoạt động và tránh tình trạng pin bị hết khi chúng cần.

Hiện tại, hầu hết các thử nghiệm được tiến hành bởi các công ty năng lượng hoặc các công ty phân phối điện, muốn tìm hiểu cách công nghệ hoạt động thương mại và giúp cân bằng lưới điện. Nhưng chúng tôi tin rằng sự tập trung cũng nên được đặt vào lợi ích về chi phí, độ thân thiện với môi trường và tiện ích cho lái xe.

Sạc xe điện bằng năng lượng rẻ nhất và bán năng lượng lại lưới vào thời điểm cao điểm có thể giúp khách hàng kiếm được tới £725 mỗi năm. Điều này còn ngoài lợi ích về tiết kiệm chi phí nhiên liệu: một chiếc xe điện chi phí trung bình £500 mỗi năm so với £1,435 mỗi năm cho một chiếc xe xăng hoặc diesel.

Giảm thiểu tác động lên môi trường, tiết kiệm chi phí nhiên liệu và cung cấp năng lượng sạch, rẻ, đều là những lợi ích tuyệt vời, nhưng trường hợp pin xe ô tô giảm thấp có thể dẫn đến nhiều chủ xe bất mãn.

Các lo ngại khác cũng bao gồm chi phí tiềm ẩn khi cài đặt bộ sạc V2G tại nhà; ảnh hưởng đến lối sống và những phiền toái của việc sạc xe điện chờ đợi (nếu xe đang cung cấp năng lượng cho ngôi nhà); và lo ngại về suy giảm pin (mà một số nghiên cứu cho thấy có lý, nhưng được cân nhắc kỹ lưỡng so với những lợi ích tiềm ẩn).

Cơ quan quản lý điện và khí đốt của Anh, Ofgem, dự định đầu tư hàng triệu bảng để tạo ra một hệ thống năng lượng linh hoạt hơn để hỗ trợ quá trình điện hóa của xe và sản xuất năng lượng tái tạo và để đảm bảo rằng quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế ít carbon hơn trở nên công bằng, bao quát và chi phí phải chăng.

Nếu đủ nhiều tài xế tận dụng công nghệ xe điện lưới, Anh có thể có dung lượng phát điện tương đương với mười nhà máy điện hạt nhân lớn và tái đầu tư chi phí tiết kiệm vào việc phát triển năng lượng sạch và hệ thống năng lượng linh hoạt.

Bài viết của Tom Stacey, Giảng viên Cao cấp về Quản lý Vận hành và Chuỗi Cung ứng, Đại học Anglia Ruskin và Ying Xie, Giáo sư Quản lý Chuỗi Cung ứng, Đại học Anglia Ruskin

Bài viết này được tái xuất bản từ The Conversation dưới giấy phép Creative Commons. Đọc bài viết gốc.