Nghiên cứu ảnh hưởng của giá điện âm đến hành vi người tiêu dùng
bởi Ingrid Fadelli, Phys.org
Tác động của các sự kiện giá âm đến nhu cầu tải điện dân dụng. Nguồn: Nature Energy (2025). DOI: 10.1038/s41560-025-01901-x
Trong một số trường hợp, và trong thời gian giới hạn, các nhà cung cấp năng lượng có thể sản xuất nhiều năng lượng hơn mức cần thiết, dẫn đến cái gọi là giá âm. Điều này thường được quan sát thấy trong năng lượng gió và năng lượng mặt trời, chẳng hạn như vào những ngày gió mạnh hoặc vào những giờ nắng gắt.
Các nhà máy phát điện cần phải trả tiền cho lưới điện để lấy lượng điện dư thừa mà họ sản xuất. Các nhà cung cấp năng lượng ở một số quốc gia, chẳng hạn như Vương quốc Anh, có thể cố gắng khuyến khích người tiêu dùng sử dụng lượng điện dư thừa này bằng cách trả tiền cho họ nếu họ sử dụng điện trong giờ sản xuất cao điểm.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Ma Cao và Đại học Quốc gia Singapore gần đây đã thực hiện một nghiên cứu nhằm hiểu rõ hơn về cách người tiêu dùng năng lượng ở Hoa Kỳ phản ứng với giá âm. Kết quả nghiên cứu của họ, được công bố trên tạp chí Nature Energy, cho thấy hầu hết mọi người đều phản ứng rất tích cực với những sáng kiến này và được khuyến khích bắt đầu sử dụng điện vào những thời điểm ít thuận tiện hơn, đồng thời cũng nêu bật một số vấn đề có thể phát sinh.
"Nghiên cứu này thực sự bắt đầu từ các cuộc thảo luận tại Hội nghị thường niên của Hiệp hội Điện lực và Năng lượng IEEE năm 2023, nơi các đồng nghiệp đã thảo luận về tần suất xuất hiện giá điện âm ở các thị trường như Anh," Jimmy Chih-Hsien Peng, tác giả chính của bài báo, nói với Tech Xplore.
"Là các kỹ sư hệ thống điện, điều đó đã đặt ra hai câu hỏi cho chúng tôi: các hộ gia đình sẽ thực sự làm gì nếu họ được trả tiền để sử dụng điện, và liệu những đợt tăng đột biến nhu cầu lớn có thể gây thách thức cho sự ổn định của lưới điện thay vì giúp ích cho nó hay không. Chúng tôi nhận ra rằng có một khoảng cách về hành vi và hệ thống."
Nhiều nghiên cứu trước đây đã khám phá tiềm năng của các sáng kiến nhằm giảm nhu cầu năng lượng vào những thời điểm nhu cầu đặc biệt cao, nhưng ít nghiên cứu nào xem xét hành vi của người tiêu dùng khi giá xuống dưới 0. Mục tiêu chính của nghiên cứu gần đây của Peng và các đồng nghiệp là tìm hiểu cách người tiêu dùng phản ứng với các ưu đãi giá âm khác nhau, cũng như tác động của hành vi của họ đến hệ thống năng lượng nói chung.
Khảo sát người tiêu dùng năng lượng trên khắp Hoa Kỳ.
Để kiểm tra tác động có thể có của giá âm đối với hành vi của người tiêu dùng năng lượng, các nhà nghiên cứu đã khảo sát 1.918 cư dân Hoa Kỳ. Những người này được hỏi về cách họ sẽ hành xử trong các kịch bản giá âm khác nhau, khác nhau về thời gian giả định mà họ sẽ được trả tiền để sử dụng điện, thời gian áp dụng giá âm và quy mô của khoản khuyến khích.
"Những người được hỏi được yêu cầu đưa ra các hành động cụ thể, ví dụ: liệu họ có chuyển việc sử dụng thiết bị, hệ thống sưởi và làm mát, hoặc sạc xe điện sang các khoảng thời gian có giá dưới 0 hay không," Peng cho biết. "Tiếp theo, chúng tôi kết hợp những hành vi đã nêu này với dữ liệu nhu cầu điện ở cấp hộ gia đình để mô phỏng mức độ thay đổi tải điện dân dụng ở cấp quận trong một sự kiện giá âm."
Bằng cách phân tích cả phản hồi khảo sát và dữ liệu tiêu thụ năng lượng thực tế, các nhà nghiên cứu đã có thể tìm hiểu xem các hành động mà người trả lời cho biết họ sẽ thực hiện trong các tình huống cụ thể sẽ ảnh hưởng đến nhu cầu năng lượng như thế nào. Sau đó, họ có thể ước tính các khoảng thời gian định giá âm cụ thể (ví dụ: khoảng thời gian 2 giờ bắt đầu từ nửa đêm) sẽ định hình lại tổng tải năng lượng trên khắp Hoa Kỳ ra sao.
Kết quả chính của nghiên cứu
Nhìn chung, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng hầu hết người tham gia nghiên cứu đều phản hồi tích cực đối với các sáng kiến định giá âm. Hơn 75% người trả lời khảo sát cho biết họ sẽ có xu hướng thay đổi cách sử dụng năng lượng và bắt đầu sử dụng điện vào ban đêm hoặc vào những thời điểm không thuận tiện khác nếu các nhà cung cấp áp dụng giá âm trong những khoảng thời gian đó.
"Ba kết quả nổi bật," Peng nói. “Thứ nhất, có sự hưởng ứng rộng rãi đối với việc sử dụng điện nhiều hơn khi giá điện âm: hơn ba phần tư số người được hỏi cho biết họ sẽ tăng mức tiêu thụ, và người dân phản ứng mạnh mẽ hơn với những ‘phần thưởng’ này so với các khoản phạt truyền thống vào giờ cao điểm. Thứ hai, phản ứng phụ thuộc rất nhiều vào thời điểm và thời gian giá điện âm kéo dài, tức là các hộ gia đình sẵn sàng hành động hơn vào buổi trưa và cuối tuần, đặc biệt là đối với các sự kiện kéo dài hơn và mức khuyến khích lớn hơn, so với các sự kiện ngắn, diễn ra vào nửa đêm các ngày trong tuần.”
Kết quả phân tích của nhóm nghiên cứu cho thấy người tiêu dùng sẽ phản ứng tích cực hơn với các ưu đãi giá âm so với các biện pháp can thiệp thông thường nhằm giảm tiêu thụ trong những thời điểm cụ thể. Hơn nữa, các mô phỏng của các nhà nghiên cứu cho thấy nếu khoảng 75% người dân ở Mỹ chuyển sang sử dụng điện để hưởng lợi từ giá điện âm, điều này sẽ có tác động mạnh mẽ đến nhu cầu năng lượng trên toàn quốc.
“Các mô phỏng của chúng tôi cho thấy một sự kiện giá điện âm kéo dài 2 giờ vào nửa đêm cuối tuần có thể làm tăng gấp đôi nhu cầu điện sinh hoạt ở hơn một phần tư số quận của Mỹ và tăng lên gấp mười lần ở một số quận,” ông Peng cho biết.
"Mức độ nhu cầu đồng bộ đó vừa là cơ hội vừa là rủi ro: nó có thể giúp hấp thụ lượng cung dư thừa."
Việc tăng sản lượng điện từ năng lượng tái tạo và cải thiện tính linh hoạt của hệ thống, nhưng những biến động đột ngột cũng đặt ra thách thức cho việc cân bằng theo thời gian thực và có thể gây áp lực lên lưới điện địa phương nếu thị trường và mạng lưới không được thiết kế để đáp ứng những phản ứng này.
Ý nghĩa đối với việc hoạch định chính sách và ngành năng lượng
Nghiên cứu gần đây này cung cấp những hiểu biết có giá trị về cách giá âm có thể tác động đến hành vi của người tiêu dùng và mô hình nhu cầu năng lượng ở cấp hệ thống. Phát hiện của các nhà nghiên cứu cho thấy rằng trong khi định giá âm có thể hiệu quả trong việc khuyến khích người tiêu dùng thay đổi mô hình sử dụng năng lượng của họ, nó cũng có thể làm giảm độ tin cậy của lưới điện.
Các mô phỏng và dự đoán của nhóm nghiên cứu có thể cung cấp thông tin cho việc hoạch định chính sách trong tương lai và việc thực hiện các biện pháp khuyến khích định giá âm. Trong khi đó, Peng và các đồng nghiệp đang tìm kiếm sự hợp tác với các công ty tiện ích và viện nghiên cứu ở các quốc gia nơi định giá âm phổ biến, điều này sẽ cho phép họ thực hiện các nghiên cứu bổ sung.
"Mục tiêu của chúng tôi là hợp tác với các nhà điều hành hệ thống và các nhà bán lẻ có thể tích hợp hành vi xã hội vào các mô hình nhu cầu và thử nghiệm biểu giá của họ," Peng nói thêm.
"Nói rộng hơn, chương trình nghiên cứu là để đảm bảo rằng hành vi của con người được 'đưa vào vòng lặp' bất cứ khi nào động lực lưới điện và động lực thị trường được đánh giá, để các mô hình về tính linh hoạt, ổn định và công bằng phản ánh cách thức..." Các hộ gia đình thực tế có khả năng phản ứng với các tín hiệu giá cả mới nổi. Điều này bao gồm làm việc với các cộng tác viên quốc tế trong các thử nghiệm thực địa, tích hợp dữ liệu hành vi vào các mô phỏng hệ thống điện và khám phá cách những hiểu biết từ Hoa Kỳ có thể điều chỉnh thiết kế thị trường ở các khu vực khác, bao gồm cả châu Á.
Bài viết này được viết bởi tác giả Ingrid Fadelli, biên tập bởi Gaby Clark, và được kiểm chứng và xem xét bởi Robert Egan—đây là kết quả của quá trình làm việc cẩn thận của con người. Chúng tôi dựa vào độc giả như bạn để duy trì nền báo chí khoa học độc lập. Nếu bài báo này quan trọng đối với bạn, vui lòng xem xét quyên góp (đặc biệt là hàng tháng). Bạn sẽ nhận được một tài khoản không có quảng cáo như một lời cảm ơn.
Thông tin thêm: Yang Yang và cộng sự, Định hình nhu cầu điện dân dụng bằng giá âm, Nature Energy (2025). DOI: 10.1038/s41560-025-01901-x.
Thông tin tạp chí: Nature Energy
