Lưới điện thông minh – giải pháp cho nhiên liệu xe điện trong tương lai

Theo TJ Fox – Phó Chủ tịch cấp cao về IoT công nghiệp và Ô tô của Verizon Business, cơ sở hạ tầng cần có kết nối đáng tin cậy để có thể áp dụng tất cả các công nghệ mới cho phép chuyển đổi sang xe điện.

Điện khí hóa là một trong những chủ đề nóng nhất của lĩnh vực ô tô hiện nay. Tuy nhiên, nếu số lượng lớn ô tô trên đường chuyển sang chạy điện chỉ sau một đêm thì liệu điện lưới có đáp ứng được không? Hiện nay, công nghệ đang trở thành một phần của lưới điện và ô tô kết nối thông minh là một trong những phát minh ấn tượng nhất trong lĩnh vực xe hơi, nhưng mạng lưới cung cấp điện cho những phương tiện này lại đang lỗi thời.

Theo Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA), mỗi năm, khoảng 16 triệu xe ô tô điện tiêu thụ xấp xỉ 30 triệu Terawatt giờ trên toàn cầu – tương đương với toàn bộ sản lượng điện của Ireland. Hiện nay, 70% đường dây truyền tải của Hoa Kỳ đã hơn 25 năm tuổi nhưng vẫn có quá nhiều phương tiện sử dụng năng lượng từ lưới điện cũ kỹ này. 

Nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng tăng cao, bên cạnh đó nhiều ưu đãi của Chính phủ cũng được thông qua. Điều này thúc đẩy các nhà sản xuất xe hơi tiếp tục đẩy mạnh đầu tư vào lĩnh vực xe điện. Trên thực tế, đến năm 2030, số lượng ô tô điện tại Mỹ có thể lên tới 26,4 triệu xe và 145 triệu xe trên toàn cầu, theo IEA.

Trong tương lai của sự di chuyển, xe điện sẽ là trung tâm. Vì thế, các hãng sản xuất cần đáp ứng đầy đủ dịch vụ, công nghệ mới cho phép người dân từng bước chuyển đổi sang sử dụng xe điện.

Đương nhiên việc chuyển đổi sẽ không xảy ra trong một đêm. Điều quan trọng hơn cả là cần phát triển các giải pháp đồng bộ về lưới điện và phương tiện ngay bây giờ để có thể dễ dàng chuyển đổi. Hệ thống quản lý tài nguyên năng lượng phân tán (DERMS) là công nghệ đang phát triển, dựa vào kết nối thông minh để quản lý sự bùng nổ số lượng lưới điện. Công nghệ này tạo điều kiện thuận lợi cho sự thay đổi và đảm bảo tương lai của xe điện. 

Biến lưới điện trở nên thông minh hơn

Việc tăng công suất có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng điện vào giờ cao điểm, nhưng trong tương lai, khi số lượng xe điện vượt trội hơn so với động cơ đốt trong thì sẽ cần công nghệ lưới điện thông minh hơn. Đạt được lưới điện thông minh hơn nghĩa là bổ sung thêm các kết nối di động vào cơ sở hạ tầng lưới điện và tận dụng cảm biến Internet Vạn Vật (IoT), giúp mở khóa khả năng quản lý năng lượng mới như đáp ứng nhu cầu thông minh (cân bằng lượng điện tốt hơn khi sạc xe vào giờ cao điểm, tự động chuyển đổi lượng điện không cần thiết từ giờ cao điểm sang giờ thấp điểm), và DERMS, như đã được đề cập ở trên. 

Được hỗ trợ bởi mạng dữ liệu tốc độ cao hiện đại, DERMS cho phép giao tiếp và kiểm soát theo thời gian thực giữa pin, tấm pin mặt trời và một số thiết bị khác.

DERMs giúp nhà cung cấp điện tiếp cận với các nguồn năng lượng phân tán để tinh giản hóa việc quản lý sản xuất năng lượng, giúp việc dự đoán giá điện dễ hơn và phân phối điện năng đáng tin cậy hơn. Tuy nhiên điều thú vị ở đây là sự kết nối giữa việc quản lý năng lượng thông minh với khả năng lưu trữ năng lượng của tất cả các xe điện trên đường.

Chuyển đổi mô hình lưới điện với xe điện 

Việc thông tin liền mạch giữa các xe điện được kết nối có thể thay đổi các lưu trữ, quản lý và phân phối năng lượng, lưới điện thông minh được hoàn thiện sớm sẽ mở cánh cửa đến với công nghệ sạc 2 chiều tiết kiệm. DERMS dựa vào cảm biến IoY và máy thu để đơn giản hóa việc điều phối toàn mạng lưới nhờ việc biến lưới điện trở nên thông minh hơn. Xe điện sẽ trở thành một phần quan trọng trong bất kỳ mạng lưới năng lượng phân tán nào, có thể lấy hoặc bổ sung năng lượng vào lưới điện khi cần thiết.

Lợi ích của việc kết nối là sự sáng tạo khi lưu trữ và phân phối lại năng lượng dự trữ – giải pháp quản lý năng lượng thông minh cho xe điện. Vào các kỳ nghỉ của học sinh, xe bus điện trường học có thể được sử dụng để dự trữ năng lượng và phân phối trở lại lưới điện vào thời điểm nắng nóng. Nhà vận hành xe có thể tái sử dụng phương tiện nhàn rỗi và cung cấp năng lượng cho lưới điện trong thời gian cao điểm. Chủ nhà cũng có thể sử dụng xe điện để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà khi bị cắt điện.

Các công ty như Fermata Energy đã hợp tác với chính quyền địa phương để xây dựng công nghệ biến phương tiện thành tòa nhà, biến xe điện thành máy phát điện thu nhỏ bằng cách xả pin vào nhà, tòa nhà hoặc lưới điện. Bộ sạc hai chiều được kết nối với cả xe điện và phụ tải năng lượng của toà nhà, phần mềm dựa trên đám mây của Fermata Energy sẽ phản ứng với những thay đổi trong lưới điện nhờ sử dụng Verizon 5G Edge và AWS Wavelength. Hệ thống này giúp cân bằng dữ liệu gần thời gian thực với độ trễ rất thấp, cho phép Fermata Energy sử dụng xe điện như một nguồn năng lượng có giá trị quan trọng, có thể hỗ trợ trong các tình huống khẩn cấp và điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Tạo sức mạnh cho tương lai của xe điện

Cuộc cách mạng xe điện đang ở những giai đoạn đầu, nhưng ngành công nghiệp này đã chứng kiến nhiều sự thay đổi mạnh mẽ xung quanh. Để công nghệ sạc hai chiều thông minh trở thành xu thế chính, cần có sự hợp tác chặt chẽ hơn giữa các nhà mạng viễn thông, nhà cung cấp năng lượng và nhà sản xuất xe điện. Điều này giúp đảm bảo lưới điện có thể đáp ứng sự gia tăng số lượng ô tô điện và những chiếc xe được kết nối này có thể liên kết với lưới điện một cách ổn định. Sự kết nối là xương sống cho việc hợp tác, nền tảng của trí thông minh, sự hội nhập nhanh chóng và khả năng tương tác là điều cần thiết để thúc đẩy tương lai xe điện.

(Theo automotiveworld.co)

Bạn cần đăng nhập để tương tác với nội dung này: Đăng nhập.