Xe điện V2G mở thêm một kho pin khổng lồ ngay trong bãi đỗ

Xe điện V2G làm thay đổi cách nhìn về pin ôtô

V2G là viết tắt của Vehicle to Grid, công nghệ cho phép xe điện vừa nhận điện vừa trả điện về lưới. Cơ quan Năng lượng Quốc tế IEA, tổ chức liên chính phủ về năng lượng đặt tại Paris, cho rằng sạc hai chiều có thể biến pin xe thành một tài sản linh hoạt của hệ thống điện.

Thông thường, chúng ta nghĩ pin xe chỉ có một nhiệm vụ là tích điện để chạy. Nhưng xe cá nhân có nhiều khoảng thời gian nằm yên. Khi được nối với bộ sạc hai chiều, phần năng lượng chưa cần cho chuyến đi tiếp theo có thể được điều phối theo nhu cầu của lưới.

Khi nguồn điện dồi dào, xe nhận điện. Khi phụ tải tăng, xe có thể trả một phần điện trở lại. Chủ xe vẫn có thể giữ ngưỡng pin tối thiểu để không ảnh hưởng kế hoạch đi lại.

Một nghiên cứu trường hợp của RWTH Aachen University tại Đức được IEA sử dụng cho thấy V2G có mức linh hoạt năng lượng theo giờ lớn nhất trong các công nghệ được so sánh. Pin xe có dung lượng lớn và có thể xả điện nên tạo khoảng điều chỉnh rộng hơn.

Xe điện V2G có thể biến một áp lực mới thành nguồn hỗ trợ

Số lượng xe điện tăng cũng đặt ra bài toán mới cho ngành điện. IEA lưu ý sạc xe tại nhà có thể tạo công suất lớn hơn bất kỳ tải điện riêng lẻ nào khác trong hộ gia đình. Nếu mọi người cùng về nhà và cắm sạc vào một khung giờ, lưới phân phối phải gánh thêm một đỉnh phụ tải rõ rệt.

Sạc thông minh giải quyết một phần bằng cách dời thời điểm lấy điện. V2G đi xa hơn khi cho phép năng lượng quay trở lại lưới.

IEA dẫn nghiên cứu tại San Francisco cho thấy V2G có thể tránh khoảng ba phần tư trường hợp quá tải máy biến áp vào năm 2050 nếu so với sạc không kiểm soát. Nếu so với sạc thông minh một chiều, mức tránh quá tải khoảng một nửa.

Đây là kết quả của một nghiên cứu theo điều kiện cụ thể, không phải tỷ lệ mặc định cho mọi quốc gia. Dù vậy, nó cho thấy một hướng đáng chú ý. Thay vì chỉ xem xe điện là lý do phải nâng cấp lưới, hệ thống có thể khai thác chính pin xe để giảm một phần áp lực nâng cấp.

Bộ Năng lượng Mỹ cũng mô tả xe điện sạc hai chiều như kho lưu trữ di động. Xe có thể hỗ trợ tòa nhà, tải điện tại chỗ hoặc tham gia điều chỉnh nhu cầu khi hạ tầng và quy định cho phép.

Điện tái tạo càng nhiều thì kho pin di động càng đáng giá

Điện gió và điện mặt trời không phát đều theo nhu cầu. Có lúc hệ thống có nhiều điện sạch nhưng nhu cầu thấp. Có lúc nhu cầu tăng khi nguồn tái tạo giảm. Kho lưu trữ giúp chuyển năng lượng từ thời điểm này sang thời điểm khác.

Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế IRENA, tổ chức liên chính phủ thúc đẩy năng lượng tái tạo đặt tại Abu Dhabi, xem pin là một công nghệ then chốt cho quá trình chuyển dịch năng lượng. V2G đưa thêm một nguồn pin rất đặc biệt vào bài toán này vì pin đã nằm sẵn trong phương tiện.

Tôi thấy đây là điểm hấp dẫn nhất của ý tưởng. Xã hội không mua chiếc xe chỉ để làm pin cho lưới. Chiếc xe được mua để đi lại. Nhưng trong thời gian đỗ, pin có thể làm thêm việc nếu chủ xe đồng ý và được trả lợi ích phù hợp.

IEA cho biết V2G có thể giúp chủ xe giảm chi phí sạc và ở một số thị trường còn tạo doanh thu từ dịch vụ lưới như điều chỉnh tần số. Điều đó tạo động lực để người dùng cho phép hệ thống khai thác một phần độ linh hoạt của pin.

Từ ý tưởng hay đến hạ tầng dùng được còn nhiều nút thắt

Một chiếc xe hỗ trợ sạc hai chiều chưa đủ để tạo V2G. Bộ sạc phải tương thích. Hệ thống quản lý pin phải kiểm soát an toàn. Xe và trạm sạc phải nói cùng một ngôn ngữ kỹ thuật. Đơn vị điện lực cũng phải cho phép dòng điện đi ngược từ xe vào lưới.

IEA cho biết ISO 15118-20 đã tạo đường truyền thông chuẩn hóa cho V2G trong hệ CCS. Tuy nhiên, cách triển khai thực tế giữa các nhà sản xuất chưa đồng nhất. Nhiều dịch vụ hiện chỉ hoạt động với một số cặp xe và bộ sạc cụ thể.

Dù vậy, V2G đang chuyển dần khỏi phòng thử nghiệm. Pháp, Hà Lan và Anh đã có các dịch vụ thương mại. Trung Quốc công bố 30 dự án thí điểm tại 9 thành phố trong năm 2025 và hướng tới 5.000 cơ sở sạc V2G vào cuối năm 2027.

Một vấn đề khác là tuổi thọ pin. Việc sạc và xả thêm có thể tạo hao mòn. Bộ Năng lượng Mỹ cho rằng cần nghiên cứu thêm để xác nhận giá trị kinh tế của V2X và đánh đổi với suy giảm pin. Vì thế, mô hình tốt phải trả lời được câu hỏi chủ xe nhận lại gì sau khi cho lưới sử dụng độ linh hoạt của pin.

Xe điện V2G vì vậy không phải giải pháp thay thế mọi loại lưu trữ. Nó là một lớp linh hoạt mới. Nếu tiêu chuẩn, giá điện và cơ chế chia sẻ lợi ích cùng phát triển, những chiếc xe nằm yên trong gara có thể trở thành một phần đáng kể của hạ tầng năng lượng mà không cần xây một kho pin riêng cho từng viên pin.