Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Năng lượng từ xe điện có thể cung cấp ngược lại cho lưới điện (07/12/2017)

Năng lượng lưu trữ trong xe ô tô điện có thể được đưa trở lại lưới điện - từ đó hỗ trợ lưới điện và hoạt động như một nguồn lưu trữ tiềm năng cho năng lượng sạch - nhưng nó sẽ chỉ khả thi về mặt kinh tế khi hệ thống được nâng cấp trước. Trong một bài báo mới trên Chính sách năng lượng, hai nhà khoa học đã chỉ ra rằng những phát hiện trái ngược nhau lại đưa đến cùng một kết quả và khuyến nghị như nhau: đưa năng lượng trở lại lưới điện với công nghệ hiện nay có thể làm hỏng pin xe, nhưng với những cải tiến trong hệ thống nó có tiềm năng cung cấp năng lượng sạch có giá trị và cải thiện thời lượng pin trong quá trình dẫn điện.

Xe điện lưu trữ năng lượng dư thừa khi chúng không hoạt động. Công nghệ xe - lưới (V2G) cho phép chuyển năng lượng đó trở lại lưới điện khi xe không được sử dụng. Năng lượng này có thể giúp điều chỉnh tần số cung cấp điện, giảm lượng điện mua vào vào giờ cao điểm và tăng hiệu suất ra của hệ thống.

Hai nghiên cứu gần đây, một của Tiến sĩ Kotub Uddin tại Đại học Warwick ở Anh và một của Tiến sĩ Matthieu Dubarry tại Viện Năng lượng Năng lượng Hawaii, có vẻ mâu thuẫn, với một ý kiến cho thấy V2G làm giảm hiệu suất pin xe và ý kiến còn lại cho rằng nó cải thiện tuổi thọ pin. Hai nhà khoa học đã cùng nhau nghiên cứu sự chồng chéo giữa hai nghiên cứu, cho thấy rằng cả hai nghiên cứu đều đi đến kết luận tương tự.

Mặc dù cả hai bài nghiên cứu có vẻ mâu thuẫn, nhưng thực chất chúng bổ sung cho nhau. Công nghệ đưa điện về lưới không dễ dàng nhưng nếu được thực hiện đúng cách, nó có cơ hội tạo ra sự khác biệt cho cả hệ thống và chủ sở hữu xe điện.

Hai tác giả đồng ý rằng để có tính kinh tế, V2G phải được tối ưu hóa giữa các yêu cầu của chủ sở hữu xe, hệ thống và khả năng của lưới điện. Nói cách khác, nhu cầu của những người khác nhau và các hệ thống liên quan phải được cân bằng. Câu hỏi đặt ra là liệu công nghệ này có thể đem lại lợi nhuận?

Các nghiên cứu có cách tiếp cận khác nhau để trả lời câu hỏi này: Tiến sĩ Dubarry cho thấy rằng sử dụng công nghệ V2G ngày nay có thể gây bất lợi cho pin xe, trong khi Tiến sĩ Uddin nhận thấy với mạng lưới thông minh hơn sẽ làm cho quá trình này khả thi về mặt kinh tế và thậm chí cải thiện hiệu suất pin. Trong bài báo mới, họ phê bình nghiên cứu của nhau và tìm thấy những kết luận chung. Với những cải tiến về hệ thống, V2G có thể cải thiện tuổi thọ của pin điện và tạo ra lợi nhuận cho tất cả những bên liên quan.

Xác định tác động của công nghệ đối với pin cũng gặp nhiều thách thức. Sau hai năm nghiên cứu về pin lithium-ion, nhóm của Tiến sĩ Uddin đã phát triển một mô hình suy giảm pin chính xác có thể dự đoán năng lực và điện năng giảm dần theo thời gian trong các điều kiện khác nhau như nhiệt độ, trạng thái điện tích và mức độ xả. Điều đó có nghĩa là mô hình có thể dự đoán tác động của V2G đối với độ bền của pin. Sử dụng mô hình này, họ tạo ra một thuật toán lưới thông minh cho thấy pin cần sạc bao nhiêu để sử dụng hàng ngày và có thể lấy đi bao nhiêu điện từ pin để tối ưu hóa tuổi thọ pin.

Tiến sĩ Uddin cho biết cần có kinh phí để xây dựng các tiêu chuẩn thử nghiệm mới và các chiến lược kiểm soát để định hướng các chính sách hỗ trợ V2G. Một yếu tố quan trọng để cải thiện hệ thống sẽ cần là thước đo suy thoái pin.

Ông giải thích: "Các số liệu dùng để xác định sự suy giảm hiệu suất pin cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình tối ưu hoá. Các công ty dịch vụ hiện đang chịu trách nhiệm nghiên cứu ước tính sự xuống cấp của pin tại Châu Âu, nhưng để cho các nhà sản xuất pin hoặc các nhà sản xuất xe hơi làm việc đó sẽ tiết kiệm hơn. Trong trường hợp này, cần phải có những tiêu chuẩn xác định “tình trạng pin” là như thế nào, và các số liệu được sử dụng để xác định nó".

Nguồn: N.K.L (NASATI),

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171122114032.htm, 22/11/2017