Điện khí hóa xe cộ

Khi Liên minh châu Âu (EU) đặt mục tiêu cấm bán xe chạy bằng nhiên liệu hóa thạch vào năm 2020, người mua sẽ có 3 lựa chọn thay thế: xe hybrid có sạc (PHEV), xe điện (BEV) hoặc xe điện hydro.

Trên toàn cầu, các nhà sản xuất đã bán đươc hơn 4 triệu xe PHEV và BEV cho đến nay. Con số này được dự đoán sẽ tăng lên 125 triệu vào năm 2030.

Theo báo cáo về triển vọng xe điện của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), năm 2020 có 10 triệu chiếc xe điện hoạt động. Bất chấp sự suy giảm doanh số bán ô tô trên toàn thế giới do đại dịch Covid-19, khoảng 3 triệu ô tô điện đã được bán ra trên toàn cầu, chiếm 4,6% thị phần. Cho đến khi đạt được 15% số xe điện trên thế giới, lưới điện sẽ không bị ảnh hưởng. Theo báo cáo của Bloomberg New Energy Finance, mức độ ảnh hưởng đó sẽ không xảy ra cho đến năm 2035.

Tác động đến lưới điện

Có một sự thật là nếu 80% tổng số ô tô chở khách chạy bằng điện, tổng mức tiêu thụ điện sẽ tăng 10-15%. Cho đến nay, việc xe điện gia nhập thị trường là điều dễ đoán và song song với đó lưới điện cũng không ngừng phát triển.

Theo một nghiên cứu của McKinsey & Company, mức tăng trưởng được dự báo của các phương tiện chạy điện sẽ không tác động ngay lập tức hoặc đáng kể đến tổng nhu cầu từ lưới điện. Điều này có nghĩa là xe điện không có khả năng gây ra bất kỳ sự gián đoạn đột ngột nào trong việc cung cấp điện và nhu cầu tăng công suất phát điện trong tương lai gần.

Ví dụ như đối với nước Đức, tăng trưởng xe điện sẽ không khiến nhu cầu điện năng tăng mạnh cho đến năm 2030. Ngược lại, xe điện có thể tăng thêm 1% trong tổng số xe ô tô và tiêu thụ thêm khoảng 5GW công suất phát điện.

Lượng điện đó có thể tăng lên khoảng 4% vào năm 2050, tức là chỉ cần thêm khoảng 20GW công suất bổ sung. Hơn nữa, nguồn năng lượng tái tạo như gió và mặt trời cũng đang được thúc đẩy.

Bên cạnh đó, xe điện tiết kiệm năng lượng gấp 5-6 lần so với xe sử dụng động cơ đốt trong (ICE). Đối với ô tô chở khách, xe điện tiêu thụ 25% năng lượng so với xe ICE. Xe tải điện tiêu thụ khoảng 50% mức tiêu thụ năng lượng của các loại xe diesel.

Điều này có nghĩa là khi phần lớn các phương tiện giao thông trên đường là xe điện, tổng năng lượng tiêu thụ trong quá trình vận chuyển sẽ ít hơn đánh kể so với hiện tại. Và xe điện sẽ trở nên hiệu quả và "xanh" hơn.

Ảnh: Getty Images

Xe điện như một nguồn điện

Hiện nay, hệ thống điện của thế giới đang trải qua sự thay đổi chưa từng có do cơ cấu sản xuất điện thay đổi nhanh chóng, trở nên trung hòa carbon và thay đổi theo thời tiết.

Ở EU, 58% sản lượng điện trung hòa carbon và tình hình đang được cải thiện theo cấp số nhân. Đến năm 2030, xe điện sẽ giảm lượng khí thải CO2 xuống gấp 4 lần, do lưới điện EU phụ thuộc nhiều hơn vào năng lượng tái tạo.

Vì thế, sản xuất điện dựa trên năng lượng tái tạo gây ra những biến động cho hệ thống và đòi hỏi tính linh hoạt, cũng như phải đáp ứng yêu cầu giữ cho hệ thống ổn đinh, vững chắc và giá cả hợp lý.

Để tránh sự bất ổn này, xe điện có thể cung cấp một nguồn linh hoạt quan trọng trong hệ thống năng lượng. Thay vì là mối đe dọa đối với sự ổn định hoặc công suất của lưới điện, xe điện có thể kết nối giao thông vận tải và năng lượng bền vững vào một hệ sinh thái chung.

Nói một cách đơn giản hơn, xe điện đóng vai trò như cục pin lớn. Chúng giúp lưu trữ năng lượng và sử dụng sau này. Trong vài năm tới, thế giới sẽ có hàng loạt các bộ sạc xe điện được sử dụng làm nguồn dự trữ tổng hợp với công suất cực lớn.

Sạc xe thông minh và xe nối lưới (V2G)

Khi nhắc đến vấn đề quản lý nhu cầu điện giờ cao điểm và lưới điện hạ áp, sạc thông minh có thể giải quyết hầu hết các thách thức ở cấp địa phương và các khu dân cư.

Sạc thông minh, hay còn gọi là sạc V1G, đề cập đến hê thống mà trong đó xe và thiết bị sạc chia sẻ kết nối dữ liệu để người dùng quản lý cách chiếc xe của mình. Sạc thông minh sẽ giúp tối ưu năng lượng có được trong khoảng thời gian nhất định.

Pin EV cũng có thể được sử dụng để lưu trữ năng lượng tái tạo trong ngày. Vào giờ cao điểm, pin có thể xả năng lượng để giảm bớt áp lực cho thị trường. Điều này có nghĩa là xe điện cung cấp khả năng lưu trữ điện rẻ, không tốn vốn và chi phí vận hành tương đối thấp.

Tiến thêm một bước trong tính năng sạc thông minh, công nghệ xe nối lưới điện (V2G) hiện cũng đã được phát triển. Ngoài việc kiểm soát nguồn điện sạc, V2G cho phép điện được đẩy trở lại lưới điện từ pin của xe. Với công nghệ xe nối lưới, pin ô tô có thể được sạc và xả dựa trên các tín hiệu khác nhau, nhằm cân bằng trong sản xuất và tiêu thụ năng lượng.

Trong khi quá trình điện khí hóa phương tiện di chuyển đang tăng tốc, cuộc khủng hoảng về nhu cầu điện sẽ không xảy ra một sớm một chiều. Đây là một cuộc cách mạng kéo dài nhiều thập kỷ, cho phép các công ty sẵn sàng lập kế hoạch. Tuy nhiên, có một điều chắc chắn là dù ở bất kỳ quốc gia nào, các khoản đầu tư phát triển xe điện cần phải hướng đến xây dựng cơ sở hạ tầng cho tương lai.

Tổng hợp