Khi các nhà sản xuất giới thiệu các mẫu xe điện mới, nhu cầu về chúng đang tăng lên đều đặn. Doanh số bán xe điện mới ở Mỹ gần gấp đôi vào năm 2021 và có thể tăng gấp đôi vào năm 2022, từ 600,000 đến 1.2 triệu. Các nhà lãnh đạo ngành công nghiệp ô tô kỳ vọng rằng xe điện có thể giải quyết ít nhất một nửa tổng doanh số bán ô tô mới của Hoa Kỳ vào cuối thập kỷ.

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

Trong các lĩnh vực như California và Texas đã bị mất điện liên quan đến thời tiết 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 tắt. Ford đã đưa nguồn điện dự phòng trở thành điểm bán hàng của chiếc xe bán tải F-150 Lightning chạy điện của mình, dự kiến ​​sẽ có mặt tại các phòng trưng bày vào mùa xuân năm 2022. Công ty cho biết chiếc xe tải này có thể cung cấp đầy đủ năng lượng cho một ngôi nhà trung bình trong ba ngày chỉ với một lần sạc.

Cho đến nay, mặc dù, chỉ có một số phương tiện có thể tính phí một ngôi nhà theo cách này, và nó yêu cầu thiết bị đặc biệt. Tính năng sạc từ xe đến nhà, hay còn gọi là V2H, cũng đặt ra những thách thức đối với các tiện ích. Dưới đây là một số vấn đề chính liên quan đến việc đưa V2H trở thành xu hướng phổ biến. Xăng chỉ có thể chảy theo một chiều, từ máy bơm đến xe hơi, nhưng với một số tiến bộ kỹ thuật, xe điện sẽ sớm có thể gửi điện trở lại nhà.

ABC của V2H

Các yếu tố lớn nhất liên quan đến việc sử dụng EV để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà là kích thước của pin của xe và liệu nó có được thiết lập để “sạc hai chiều” hay không. Xe có công suất này có thể sử dụng điện để sạc pin và có thể gửi điện từ pin đã sạc đến một ngôi nhà.

Có hai cách để đánh giá mức độ “lớn” của pin. Đầu tiên là tổng lượng nhiên liệu điện được lưu trữ trong pin. Đây là con số được công bố rộng rãi nhất từ ​​các nhà sản xuất xe điện, vì nó xác định được quãng đường mà xe có thể lái được.

Pin dành cho những chiếc sedan chạy điện như Tesla Model S hoặc Nissan Leaf có thể tích trữ được 80 đến 100 kilowatt giờ nhiên liệu điện. Để tham khảo, 1 kilowatt giờ là đủ năng lượng để cung cấp năng lượng cho một chiếc tủ lạnh thông thường trong năm giờ.

Một ngôi nhà điển hình của Hoa Kỳ sử dụng khoảng 30 kilowatt giờ mỗi ngày, tùy thuộc vào kích thước của nó và những thiết bị mà mọi người sử dụng. Điều này có nghĩa là một pin EV điển hình có thể lưu trữ đủ nhiên liệu điện để cung cấp tổng nhu cầu năng lượng của một ngôi nhà thông thường trong vài ngày.

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

Con số này không được công bố rộng rãi cho tất cả các xe điện, một phần là do tính năng sạc từ xe đến nhà vẫn chưa được triển khai rộng rãi. Ford đã quảng cáo rằng chiếc F-150 chạy điện của họ sẽ có công suất tối đa V2H là 2.4 kilowatt, có khả năng nâng cấp lên 9.6 kilowatt - giống như một sản phẩm cao cấp hơn Tường điện Tesla đơn vị lưu trữ năng lượng gia đình.

Ở mức thấp nhất, 2.4 kilowatt là đủ điện để chạy 10 đến 9.6 tủ lạnh cùng lúc và có thể chạy liên tục nhiều tủ lạnh của một hộ gia đình điển hình trong vài ngày - hoặc nhiều hơn nếu sử dụng ít điện. Ở mức cao cấp, mức công suất XNUMX kilowatt có thể chạy nhiều thiết bị hơn hoặc những thiết bị có công suất cao hơn, nhưng mức sử dụng đó sẽ làm cạn pin nhanh hơn.

Tích trữ điện khi rẻ hơn

Để sử dụng điện gia đình từ ô tô của họ, chủ sở hữu xe điện cần có bộ sạc hai chiều và xe điện tương thích với V2H. Bộ sạc hai chiều đã được bán trên thị trường, mặc dù một số loại có thể tăng thêm vài nghìn đô la vào giá xe.

Một số giới hạn EV trên thị trường hiện tương thích với V2H, bao gồm Ford Lightning, Nissan Leaf và Mitsubishi outlander. General Motors và Pacific Gas & Electric có kế hoạch thử nghiệm sạc V2H ở California vào giữa năm 2022 sử dụng nhiều xe điện của GM.

Một số chủ nhà có thể hy vọng sử dụng chiếc xe của họ cho cái mà các nhà quy hoạch tiện ích gọi là “cạo đỉnh”- rút điện trong gia đình từ EV của họ trong ngày thay vì phụ thuộc vào lưới điện, do đó giảm việc mua điện của họ trong những giờ nhu cầu cao điểm. Để làm được điều này, họ có thể cần phải lắp đặt thiết bị đo lường đặc biệt có thể kiểm soát cả quá trình phóng điện của pin xe và dòng điện từ lưới điện đến nhà.

Cạo cao điểm có ý nghĩa nhất ở những khu vực mà các tiện ích có giá điện theo thời gian sử dụng, điều này làm cho điện từ lưới điện vào ban ngày đắt hơn nhiều so với ban đêm. Một hộ gia đình cao điểm sẽ sử dụng điện giá rẻ vào ban đêm để sạc pin EV và sau đó tích trữ lượng điện đó để sử dụng vào ban ngày, tránh việc giá điện tăng cao.

Tiện ích và tương lai của V2H

Mặc dù các khả năng của V2H hiện đã tồn tại, nhưng có thể sẽ mất một thời gian ngắn nữa trước khi chúng được áp dụng rộng rãi. Thị trường xe điện tương thích với V2H sẽ cần phải phát triển và chi phí của bộ sạc V2H và các thiết bị khác sẽ cần giảm xuống. Cũng như Powerwall của Tesla, thị trường lớn nhất cho V2H có lẽ sẽ là những 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 cho mục đích đó.

Cho phép chủ nhà sử dụng phương tiện của họ để dự phòng khi mất điện sẽ làm giảm tác động xã hội của việc mất điện quy mô lớn. Nó cũng sẽ cung cấp cho các tiện ích nhiều thời gian hơn để khôi phục dịch vụ - đặc biệt là khi có hư hỏng đáng kể đối với các cột điện và dây điện, như xảy ra trong quá trình Bão Ida ở Louisiana vào tháng 2021 năm XNUMX.

Các công ty điện sẽ vẫn phải chi tiền xây dựng và bảo trì lưới điện để cung cấp dịch vụ đáng tin cậy. Ở một số khu vực, những chi phí bảo trì lưới điện đó được chuyển cho khách hàng thông qua phí nhu cầu cao điểm, có nghĩa là những người không có V2H - những người có nhiều khả năng sẽ có thu nhập thấp hơn - cũng có thể chịu một phần chi phí đó lớn hơn những người có V2H, những người sẽ tránh mua công suất đỉnh từ lưới điện. Điều này đặc biệt đúng nếu nhiều chủ sở hữu xe điện sử dụng tấm pin mặt trời trên mái nhà để sạc pin ô tô của họ và sử dụng những chiếc xe đó để cạo râu.

Tuy nhiên, ngay cả với V2H, xe điện vẫn là một thị trường tiềm năng to lớn cho các tiện ích điện. Tính phí hai chiều cũng là một phần không thể thiếu trong tầm nhìn rộng hơn về một lưới điện thế hệ tiếp theo trong đó hàng triệu xe điện liên tục lấy điện từ lưới điện và cấp điện trở lại - một yếu tố quan trọng của một tương lai điện khí hóa. Tuy nhiên, trước tiên, các nhà hoạch định năng lượng sẽ cần hiểu cách khách hàng của họ sử dụng V2H và nó có thể ảnh hưởng như thế nào đến các chiến lược của họ để giữ cho lưới điện đáng tin cậy.

Giới thiệu về Tác giả

Seth Blumsack, Giáo sư Kinh tế Năng lượng và Môi trường và Các vấn đề Quốc tế, Penn State

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.