Nghiên cứu: Xe điện tích hợp V2H giúp cắt giảm chi phí điện và giảm nhu cầu pin gia đình

Nghiên cứu: Xe điện tích hợp V2H giúp cắt giảm chi phí điện và giảm nhu cầu pin gia đình

Một nghiên cứu mới của Úc cho thấy xe điện (EV) được trang bị công nghệ Vehicle-to-Home (V2H) có thể giảm đáng kể chi phí điện năng cho hộ gia đình và giảm sự phụ thuộc vào các hệ thống pin lưu trữ tại nhà đắt đỏ. Nghiên cứu từ các trường đại học hàng đầu đã chứng minh việc sử dụng xe điện như một đơn vị lưu trữ năng lượng di động giúp tối ưu hóa việc sử dụng điện mặt trời và giảm áp lực lên lưới điện vào giờ cao điểm.

Xe điện như một giải pháp lưu trữ năng lượng

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Flinders, Đại học Adelaide và Đại học Murdoch đã điều tra tác động của việc sử dụng xe điện như một thiết bị lưu trữ năng lượng di động đối với quy mô tối ưu của hệ thống điện mặt trời áp mái và pin lưu trữ tại nhà cho các căn hộ kết nối lưới điện.

Công nghệ V2H cho phép các hộ gia đình sử dụng năng lượng đã được lưu trữ trong pin của xe điện để cung cấp điện cho các thiết bị gia dụng trong những thời điểm nhu cầu điện tăng cao (giờ cao điểm). Điều này giúp cắt giảm lượng điện phải mua từ lưới điện quốc gia và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng tổng thể.

Phân tích các cấu hình năng lượng

Nghiên cứu đã phân tích ba mô hình sử dụng năng lượng gia đình khác nhau:

• Điện mặt trời + Pin tại nhà + Xe điện có V2H
• Điện mặt trời + Xe điện
• Chỉ sử dụng Xe điện

Dưới cấu hình hiệu quả nhất (kịch bản đầu tiên), các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một hệ thống điện mặt trời 7 kW kết hợp với pin gia đình 9 kWh mang lại chi phí điện hàng năm thấp nhất là 2.451 USD.

Giá điện trung bình giảm xuống còn 27 xu mỗi kWh và lượng điện nhập từ lưới giảm 78% so với một ngôi nhà không có điện mặt trời hay pin.

Khi khả năng V2H bị loại bỏ, ngôi nhà sẽ cần một pin gia đình lớn hơn (13 kWh) để đạt được hiệu suất tương tự, dẫn đến việc chi phí điện hàng năm tăng thêm 10,8%.

Tầm quan trọng của công nghệ V2H

Nghiên cứu chính, bà Golsa Azarbakhsh từ Đại học Flinders, cho biết kết quả làm nổi bật vai trò ngày càng tăng của xe điện vượt ra ngoài phạm vi giao thông vận tải.

"Công việc của chúng tôi cho thấy việc trang bị khả năng V2H cho xe điện có thể đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ sử dụng năng lượng tái tạo tại các hộ gia đình," bà Azarbakhsh, ứng viên Tiến sĩ tại Trường Khoa học và Kỹ thuật của Đại học Flinders, chia sẻ.

"Khả năng V2H có thể giảm nhu cầu về các hệ thống pin lưu trữ chuyên dụng tại nhà đồng thời giảm chi phí điện năng của hộ gia đình khoảng 6,8%."

Tiến sĩ Solmaz Kahourzade, cộng tác viên từ Đại học Adelaide, nhận định rằng các phát hiện này làm rõ giá trị của V2H trong bối cảnh năng lượng tại Úc.

"Nam Úc đã có tỷ lệ lắp đặt điện mặt trời áp mái thuộc hàng cao nhất thế giới, nhưng nhiều hộ gia đình vẫn phụ thuộc nhiều vào lưới điện trong các giờ cao điểm," theo Tiến sĩ Kahourzade.

"Nếu chúng ta muốn thúc đẩy quá trình điện khí hóa và giảm hóa đơn tiền điện cùng lúc, V2H là một trong những công cụ mạnh mẽ nhất hiện có."

Phương pháp và kết quả thực tế

Nghiên cứu này sử dụng dữ liệu thực tế về giá điện, dữ liệu thời tiết và hồ sơ tải điện của hộ gia đình tại Adelaide, kết hợp các yếu tố bất định như thời gian xe về nhà, thời gian rời đi và mức độ sạc pin. Nghiên cứu cũng tính đến giới hạn xuất khẩu 1,5 kW cho các hệ thống điện mặt trời dân dụng tại Nam Úc.

Trong các điều kiện thực tế này, V2H đã cải thiện mức độ tự tiêu thụ điện mặt trời, giảm sự phụ thuộc vào lưới điện và mang lại lợi ích quanh năm — đặc biệt là vào mùa đông khi sản lượng điện mặt trời thấp hơn.

"Với việc ngày càng nhiều người chuyển sang sử dụng xe điện và nhiều hộ gia đình đầu tư vào điện mặt trời áp mái, công nghệ V2H có thể sớm trở thành một công cụ phổ biến để quản lý chi phí năng lượng," bà Azarbakhsh nhận định.

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng các nghiên cứu trong tương lai có thể khám phá việc sạc xe điện tại nơi làm việc hoặc trạm sạc công cộng, hoặc áp dụng mô hình này cho các nhà ở mật độ cao như chung cư.

Bài báo có tên "Tác động của Tích hợp Xe-đến-Nhà (V2H) đến Công suất Tối ưu của Hệ thống Pin Mặt trời cho Nhà ở" gần đây đã được trình bày tại Hội nghị Kỹ thuật Điện lực các Đại học Úc (AUPEC).