Sạc hai chiều là gì?

Với hầu hết các xe điện, điện chỉ đi một chiều - từ bộ sạc, ổ cắm điện hoặc nguồn điện khác đến pin. Người dùng rõ ràng phải trả chi phí điện, và với hơn một nửa doanh số ô tô dự kiến ​​sẽ là xe điện vào cuối thập kỷ này, gánh nặng ngày càng tăng lên lưới điện vốn đã quá tải.

Sạc hai chiều cho phép bạn truyền năng lượng theo hướng ngược lại, từ pin sang một thiết bị khác ngoài hệ thống truyền động của xe. Trong trường hợp mất điện, một chiếc xe điện được kết nối đúng cách có thể gửi điện trở lại nhà hoặc doanh nghiệp và duy trì nguồn điện trong nhiều ngày, một quá trình được gọi là "xe đến nhà" (V2H) hoặc "xe đến tòa nhà" (V2B).

Tham vọng hơn, xe điện của bạn cũng có thể cung cấp điện cho lưới điện khi nhu cầu cao — ví dụ như trong đợt nắng nóng khi mọi người đều bật điều hòa — và tránh tình trạng mất điện hoặc mất điện. Hiện tượng này được gọi là kết nối xe với lưới điện (V2G).

Xét đến việc hầu hết xe ô tô đều đỗ ở bãi 95% thời gian thì đây quả là một chiến lược hấp dẫn.

Nhưng việc sở hữu một chiếc xe có khả năng sạc hai chiều chỉ là một phần của phương trình. Bạn cũng cần một bộ sạc đặc biệt cho phép năng lượng truyền đi cả hai chiều. Chúng ta có thể thấy điều đó ngay từ năm sau: Vào tháng 6, DCBEL có trụ sở tại Montreal đã công bố rằng Trạm Năng lượng Gia đình R16 của họ đã trở thành bộ sạc EV hai chiều đầu tiên được chứng nhận cho mục đích sử dụng dân dụng tại Hoa Kỳ.

Một bộ sạc hai chiều khác, Quasar 2 từ Wallbox, sẽ có mặt trên Kia EV9 vào nửa đầu năm 2024.

Ngoài phần cứng, bạn cũng cần có thỏa thuận kết nối với công ty điện lực để đảm bảo rằng việc truyền điện ngược dòng sẽ không làm quá tải lưới điện.

Và nếu bạn muốn thu hồi một phần khoản đầu tư với V2G, bạn sẽ cần phần mềm điều khiển hệ thống duy trì mức sạc phù hợp với nhu cầu của mình, đồng thời vẫn đảm bảo mức giá tốt nhất cho lượng điện bạn bán lại. Một công ty lớn trong lĩnh vực này là Fermata Energy, một công ty có trụ sở tại Charlottesville, Virginia, được thành lập năm 2010.

"Khách hàng đăng ký nền tảng của chúng tôi và chúng tôi sẽ lo liệu mọi thứ liên quan đến lưới điện", nhà sáng lập David Slutzky chia sẻ. "Họ không cần phải bận tâm về điều đó."

Fermata đã hợp tác với nhiều dự án thí điểm V2G và V2H trên khắp nước Mỹ. Tại Alliance Center, một không gian làm việc chung hướng đến tính bền vững ở Denver, một chiếc Nissan Leaf được cắm vào bộ sạc hai chiều của Fermata khi không sử dụng. Trung tâm cho biết phần mềm dự đoán nhu cầu điện cao điểm của Fermata có thể giúp họ tiết kiệm 300 đô la mỗi tháng cho hóa đơn tiền điện nhờ công nghệ quản lý phí theo nhu cầu điện năng.

Theo Fermata, tại Burrillville, Rhode Island, một chiếc Leaf đỗ tại nhà máy xử lý nước thải đã kiếm được gần 9.000 đô la trong hai mùa hè bằng cách xả điện trở lại lưới điện trong những thời điểm cao điểm.

Hiện tại, hầu hết các thiết lập V2G đều là thử nghiệm thương mại quy mô nhỏ. Tuy nhiên, Slutzky cho biết dịch vụ dân dụng sẽ sớm trở nên phổ biến.

“Chuyện này không phải chuyện của tương lai,” ông nói. “Thực ra nó đã diễn ra rồi. Chỉ là nó sắp được mở rộng quy mô thôi.”

Sạc hai chiều: từ xe đến nhà
Dạng năng lượng hai chiều đơn giản nhất được gọi là phương tiện để nạp, hay V2L. Với nó, bạn có thể sạc thiết bị cắm trại, dụng cụ điện hoặc một phương tiện điện khác (gọi là V2V). Có những trường hợp sử dụng ấn tượng hơn: Năm ngoái, bác sĩ tiết niệu Christopher Yang ở Texas tuyên bố ông đã hoàn thành ca thắt ống dẫn tinh trong lúc mất điện bằng cách cấp nguồn cho các dụng cụ của mình bằng pin trong xe bán tải Rivian R1T.

Bạn cũng có thể nghe đến thuật ngữ V2X, hay "phương tiện cho vạn vật". Đây là một thuật ngữ khá khó hiểu, có thể là một thuật ngữ bao quát cho V2H, V2G, hoặc thậm chí chỉ là sạc được quản lý, được gọi là V1G. Tuy nhiên, một số người trong ngành công nghiệp ô tô lại sử dụng từ viết tắt này, trong một ngữ cảnh khác, để chỉ bất kỳ hình thức giao tiếp nào giữa phương tiện và một thực thể khác, bao gồm người đi bộ, đèn đường hoặc trung tâm dữ liệu giao thông.

Trong số các phiên bản sạc hai chiều, V2H nhận được sự ủng hộ rộng rãi nhất, do biến đổi khí hậu do con người gây ra và lưới điện bảo trì kém đã khiến tình trạng mất điện trở nên phổ biến hơn nhiều. Theo đánh giá dữ liệu liên bang của Wall Street Journal, đã có hơn 180 vụ mất điện kéo dài trên diện rộng trên khắp Hoa Kỳ vào năm 2020, tăng từ con số chưa đến hai chục vào năm 2000.

Lưu trữ pin EV có một số lợi thế so với máy phát điện diesel hoặc propan, bao gồm việc sau thảm họa, điện thường được khôi phục nhanh hơn so với các nguồn nhiên liệu khác. Máy phát điện truyền thống thì ồn ào, cồng kềnh và thải ra khí độc hại.

Ngoài việc cung cấp điện khẩn cấp, V2H còn có khả năng tiết kiệm tiền cho bạn: Nếu bạn sử dụng năng lượng dự trữ để cung cấp điện cho ngôi nhà khi giá điện tăng cao, bạn có thể giảm hóa đơn tiền điện. Và bạn không cần thỏa thuận kết nối vì bạn không phải trả điện trở lại lưới điện.

Nhưng theo nhà phân tích năng lượng Eisler, việc sử dụng V2H khi mất điện chỉ có ý nghĩa ở một mức độ nào đó.

"Nếu bạn đang xem xét một tình huống mà lưới điện không ổn định và thậm chí có thể bị sập, bạn phải tự hỏi, sự cố đó sẽ kéo dài bao lâu", ông nói. "Liệu bạn có thể sạc lại chiếc xe điện đó khi cần không?"

Một lời chỉ trích tương tự cũng đến từ Tesla — trong chính buổi họp báo ngày nhà đầu tư hồi tháng 3, khi công ty công bố sẽ bổ sung chức năng hai chiều. Tại sự kiện đó, CEO Elon Musk đã hạ thấp tính năng này xuống mức "cực kỳ bất tiện".

"Nếu bạn rút phích cắm xe, nhà bạn sẽ tối thui", ông nhận xét. Dĩ nhiên, V2H sẽ là đối thủ cạnh tranh trực tiếp với Tesla Powerwall, pin năng lượng mặt trời độc quyền của Musk.

Sạc hai chiều: từ xe đến lưới điện

Chủ nhà ở nhiều tiểu bang hiện đã có thể bán lại lượng điện dư thừa mà họ tạo ra từ các tấm pin mặt trời lắp trên mái nhà cho lưới điện. Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu hơn 1 triệu xe điện (EV) dự kiến ​​được bán ra tại Mỹ trong năm nay cũng có thể làm được điều tương tự?

Theo các nhà nghiên cứu tại Đại học Rochester, người lái xe có thể tiết kiệm được từ 120 đến 150 đô la một năm cho hóa đơn năng lượng.

V2G vẫn còn trong giai đoạn sơ khai — các công ty điện lực vẫn đang tìm cách chuẩn bị lưới điện và cách thanh toán cho khách hàng bán kilowatt giờ cho họ. Tuy nhiên, các chương trình thí điểm đang được triển khai trên toàn thế giới: Pacific Gas and Electric của California, công ty điện lực lớn nhất Hoa Kỳ, đã bắt đầu đăng ký khách hàng tham gia chương trình thí điểm trị giá 11,7 triệu đô la để tìm hiểu cách thức tích hợp điện hai chiều cuối cùng.

Theo kế hoạch, khách hàng dân dụng sẽ nhận được tối đa 2.500 đô la cho chi phí lắp đặt bộ sạc hai chiều và sẽ được trả tiền để xả điện trở lại lưới điện khi dự kiến ​​xảy ra tình trạng thiếu hụt. Tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng của nhu cầu và công suất mà mọi người sẵn sàng xả, người tham gia có thể kiếm được từ 10 đến 50 đô la cho mỗi sự kiện, người phát ngôn của PG&E, Paul Doherty, nói với dot.LA vào tháng 12.

PG&E đã đặt mục tiêu hỗ trợ 3 triệu xe điện trong khu vực dịch vụ của mình vào năm 2030, trong đó hơn 2 triệu xe có khả năng hỗ trợ V2G.