[Từ vựng EV], V2G (Vehicle to Grid), công nghệ biến ô tô thành trạm phát điện di động

Hiện nay, ngành công nghiệp ô tô thế giới đang xoay quanh 3 xu hướng điện hóa chính. Đó là xe điện chạy pin BEV, xe hybrid (bao gồm mild và plug-in hybrid) và xe điện pin nhiên liệu FCEV (sản sinh điện bằng từ một nguồn nhiên liệu sơ cấp, ví dụ như hydro). Khác nhau là vậy nhưng các dòng xe này vẫn có những điểm chung nhất định. Cụ thể, chúng đều là các thiết bị sử dụng điện dưới dạng lưu trữ hoặc sản xuất tại chỗ.

Ban đầu, các nhà sản xuất xe hơi chỉ tập trung vào việc tối ưu hiệu suất hoạt động của xe điện hóa (EV). Với các dòng xe hybrid là hạn chế tối đa mức tiêu thụ nhiên liệu còn với BEV và FCEV là phạm vi di chuyển – yếu tố khiến nhiều người vẫn cảm thấy lấn cấn. Theo thời gian, các sản phẩm EV đang ngày càng hoàn thiện hơn với tầm hoạt động đã gia tăng đáng kể so với trước đây. Thế nhưng, giá bán của chúng vẫn còn ở mức cao, kể cả khi có những chính sách hỗ trợ từ chính phủ.

Thế nhưng, sự xuất hiện của công nghệ Vehicle-to-Grid (V2G) có thể sẽ làm thay đổi tình hình và phổ biến EV rộng rãi trên toàn cầu. V2G là công nghệ cho phép những chiếc xe điện hóa truyền năng lượng ngược trở lại mạng lưới điện. Đây được coi là một tính năng cực kỳ hữu dụng, không chỉ đem lại lợi ích cho các chủ xe mà cả các nhà điều hành mạng lưới điện. Trong số các dòng xe điện hóa, chỉ có duy nhất mild-hybrid là không tương thích do không được thiết kế để kết nối với nguồn điện bên ngoài.

Công nghệ V2G được chia ra làm 2 loại chính, bao gồm V2G một chiều (unidirectional) và V2G 2 chiều (bidirectional). Tất nhiên, để có thể cung cấp điện cho mạng lưới chung, những chiếc EV sẽ phải được trang bị công nghệ V2G 2 chiều. Khi đó, chúng vừa là một thiết bị tiêu thụ điện, vừa là nơi lưu trữ điện.

Như chúng ta đã biết, ngày càng có nhiều quốc gia đang đầu tư vào các nguồn năng lượng tái tạo như một biện pháp nhằm cải thiện các vấn đề về môi trường. Việt Nam là một trong số đó. Đối tượng khai thác chính là năng lượng mặt trời, năng lượng gió hay sóng biển. Chúng được tận dụng để sản sinh ra điện, thay vì đốt than đá, dầu mỏ hay sử dụng công nghệ hạt nhân.

Các nguồn năng lượng trên lại có một nhược điểm là sự thiếu ổn định, thường xuyên bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết. Những ngày gió lặng, nhiều mây sẽ khiến sản lượng điện suy giảm. Mọi thứ sẽ trở nên nghiêm trọng khi nhu cầu dùng điện cũng xảy ra vào những thời điểm như vậy. Và ngược lại, nắng gió mạnh lại có thể dẫn đến tình trạng dư thừa điện. Dư thừa nhưng lại không có nơi để lưu trữ.

Với các khối pin mang trên mình, lực lượng EV sở hữu công nghệ V2G 2 chiều có thể hình thành một hệ thống cân bằng mạng lưới điện ở cấp độ khu vực nhỏ cho tới tầm cỡ quốc gia. Nếu xảy ra tình trạng thiếu điện, chúng có thể hòa điện vào mạng lưới nhằm đáp ứng nhu cầu tăng cao. Còn khi thừa điện, EV có thể lưu trữ phần điện không dùng hết trong các khối pin của mình để tránh lãng phí.

Khi xả điện, các chủ xe sẽ trở thành những đơn vị cấp điện tư nhân và có thể được trả phí dựa theo lượng điện. Một nghiên cứu trong năm 2015 chỉ ra rằng người dùng EV có thể thu được 300-450USD mỗi năm nhờ cơ chế này. Đồng thời, việc nhân rộng mô hình trên có thể giúp giảm thiểu nhu cầu đối với các nhà máy điện, qua đó hạn chế lượng phát thải gây nguy hại cho môi trường và sức khỏe con người, đặc biệt là với các nhà máy nhiệt điện.

V2G hiện đang nhận được sự chú ý của các nhà sản xuất xe hơi, trường đại học cũng như chính quyền của nhiều quốc gia. Một số nơi đã bắt đầu triển khai các mô hình thử nghiệm với công nghệ này, ví dụ như Bắc Mỹ, Nhật Bản, Vương quốc Anh hay Đan Mạch – quốc gia đi đầu trong lĩnh vực điện gió. Tham gia các chương trình thử nghiệm này không chỉ có các dòng xe cá nhân mà cả xe thương mại. Dù vậy, quy mô vẫn còn rất nhỏ. Chỉ khi số lượng BEV, PHEV cũng như FCEV tăng lên, quy mô ứng dụng của mô hình này mới có thể lan rộng và đem lại những kết quả rõ ràng hơn.

Ngoài những ý kiến ủng hộ, một số nhà nghiên cứu lại cho rằng V2G thiếu tính thực tế. Vì theo thông thường, pin càng sạc, xả nhiều thì tuổi thọ càng giảm. Nếu tích cực sử dụng công nghệ V2G, các chủ xe được cho là sẽ phải sớm thay pin hơn và chịu nhiều tốn kém bởi pin luôn là một trong những yếu tố chính làm gia tăng giá thành cho xe điện hóa. JB Straubel – giám đốc kỹ thuật của hãng xe điện đang gây bão Tesla là một trong số đó. Ông cho rằng mức ăn mòn pin sẽ khiến cho V2G mất đi lợi ích về mặt kinh tế.

Một số ý kiến khác còn chỉ ra rằng quy trình lưu trữ và xả điện thông qua V2G cũng gây tiêu hao điện năng. Cụ thể là khi chuyển đổi qua lại giữa điện một chiều và xoay chiều. Hơn nữa, để thực sự phát huy tác dụng, V2G được cho là phải áp dụng trên quy mô đủ lớn. Đi kèm với đó là một lượng lớn các hệ thống kiểm soát lượng điện được cấp ngược lại vào mạng lưới tổng.

Bất chấp những quan điểm trên, Volkswagen vẫn cho thấy quyết tâm theo đuổi mô hình kinh doanh mới dựa trên V2G. Reuters mới đây đã đưa tin về dự định của VW dựa trên chia sẻ của giám đốc chiến lược Michael Jost. Hiện VW đang là một trong những cái tên đi đầu trong việc mở rộng các sản phẩm điện hóa, đặc biệt là xe điện chạy pin. Sẽ không quá bất ngờ khi VW sẽ trở thành ông vua tương lai của phân khúc này với một lượng BEV và PHEV khổng lồ. Thế nên, VW đang khá tự tin với tiềm năng của kế hoạch V2G lần này.

Trong khi đó, Nissan cũng đã bắt đầu triển khai ý tưởng của mình với một bộ kit đi kèm với chiếc xe điện Leaf – một trong những mẫu BEV bán chạy nhất ở thời điểm hiện tại. Theo đó, hãng này muốn chiếc xe có thể cung cấp điện sinh hoạt cho một hộ gia đình. Người ta ước tính rằng một gia đình Nhật Bản sử dụng 10-12kWh điện mỗi ngày. Còn bản thân Leaf thì có khả năng tích trữ được ít nhất 24kWh điện.

Đối tác của Nissan là Renault thậm chí còn mở rộng phạm vi ứng dụng của V2G. Được biết, hãng xe nước Pháp đã thử nghiệm mô hình V2G trên một hòn đảo của Bồ Đào Nha, nơi cũng dùng điện từ năng lượng tái tạo. Chương trình này không chỉ bao gồm những chiếc xe điện Zoe và Kangoo do Renault sản xuất mà cả những khối pin cũ đã hết niên hạn và không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật nhưng vẫn còn có tác dụng lưu trữ với phần dung lượng còn lại. Bước đầu kết quả mà Renault đạt được là rất tích cực.

Mời các bạn cùng tìm hiểu cách trở thành một trạm phát điện như thế nào qua video của ThEVox Network: 

Theo Cafeauto