Doanh số bán xe điện tăng vọt trên toàn cầu đã thúc đẩy một trường đại học ở Úc khám phá cách có thể cung cấp các thiết bị sạc EV miễn phí hoặc danh nghĩa cho nhân viên và sinh viên bằng cách tối ưu hóa hệ thống quang điện mặt trời và giảm thiểu chi phí điện tại nơi làm việc.
Tín dụng: Pixabay/CC0 Miền công cộng
Các nhà nghiên cứu kỹ thuật có trụ sở tại khuôn viên Mawson Lakes của Đại học Nam Úc (UniSA) cho biết rằng việc sử dụng năng lượng tái tạo để cung cấp năng lượng cho việc sạc xe điện trong ngày là chìa khóa, giúp giảm nhu cầu lưới điện vào buổi tối và giúp hỗ trợ các mục tiêu phát thải ròng bằng 0 của Úc bằng cách 2050.
Khuôn viên hiện có các tấm pin mặt trời trên mái nhà ở 18 tòa nhà, được bổ sung thêm các tấm pin mặt trời gắn trên mặt đất. Quá trình lắp đặt năm 2019 dựa trên nhu cầu năng lượng vào thời điểm đó, nhưng trước khi có sự phát triển nhanh chóng của xe điện.
Một mô hình mới do nhóm nghiên cứu UniSA đề xuất cho thấy rằng bằng cách tăng gần gấp đôi hệ thống PV hiện có trong khuôn viên trường, hơn 200 xe điện có thể được sạc miễn phí—hoặc 25% số điểm đỗ xe có sẵn trong khuôn viên trường.
Bằng cách đưa ra mức phí sạc danh nghĩa, khuôn viên trường có thể hỗ trợ 100% xe điện thâm nhập trong tương lai, tiết kiệm hơn 20% chi phí năng lượng.
Giáo sư Mahfuz Aziz của UniSA, Tiến sĩ Mohammed Haque và Tiến sĩ UniSA. nhà nghiên cứu Yan Wu đã công bố phát hiện của họ trên tạp chí Năng lượng tái tạo.
"Chúng tôi đã xem xét các mô hình khác nhau để xác định cách hiệu quả nhất để hỗ trợ sạc xe điện, đồng thời giảm chi phí năng lượng ròng hàng năm của khuôn viên trường," Yến Vũ nói.
"Với tỷ lệ thâm nhập EV 25%, khuôn viên UniSA Mawson Lakes có thể giảm hơn 9% chi phí điện hàng năm bằng cách nâng cấp hệ thống PV năng lượng mặt trời hiện có lên công suất tối ưu, hỗ trợ sạc EV miễn phí trong ngày. Điều này cũng sẽ giúp giảm nhu cầu điện cao điểm ít nhất 12%.
"Bằng cách tối ưu hóa hệ thống PV, nhiều năng lượng hơn sẽ được xuất vào lưới điện mà không thu được bất kỳ doanh thu nào. Tuy nhiên, cung cấp dịch vụ sạc xe điện với mức phí danh nghĩa bằng cách sử dụng lượng điện mặt trời dư thừa là một giải pháp hợp lý.
"Bằng cách đó, khuôn viên trường có khả năng hỗ trợ 800 ô tô điện, số chỗ đậu xe tối đa tại Mawson Lakes, trong khi phải gánh chịu chi phí năng lượng hàng năm gần như tương đương với mức thâm nhập 25% với sạc miễn phí."
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu từ Khảo sát tổng hợp về du lịch và hoạt động của bang Victoria (VISTA) để thu thập khoảng cách di chuyển trung bình hàng ngày và thời gian đến/đi trong khuôn viên trường. Mô hình dựa trên dữ liệu này đã được xác nhận thêm bằng cách sử dụng dữ liệu đỗ xe thực tế từ khuôn viên Clayton của Đại học Monash.
Nam Úc có tỷ lệ thâm nhập quang điện mặt trời rất cao, thúc đẩy sản xuất năng lượng mặt trời cao vào ban ngày. Điều này dẫn đến nhu cầu điện lưới giảm đáng kể vào khoảng giữa trưa và nhu cầu lưới điện tăng mạnh vào buổi tối khi sản lượng điện mặt trời giảm.
"Điều này gây ra những thách thức đáng kể trong hoạt động" Giáo sư Aziz nói.
"Nguồn điện dư thừa do năng lượng mặt trời trên mái nhà tạo ra và xuất lên lưới điện tạo ra các vấn đề lớn về lưới điện vì nguồn điện có thể điều phối phải được tăng đột ngột để thay thế nguồn năng lượng mặt trời đang cạn kiệt vào cuối ngày, gây ra cái gọi là đường cong con vịt.
"Sạc xe điện tại nơi làm việc giúp giải quyết thách thức này bằng cách sử dụng nguồn năng lượng tái tạo dư thừa trong ngày. Ưu tiên sạc tại nơi làm việc vào ban ngày giúp giảm áp lực lên lưới điện trong giờ cao điểm buổi tối bằng cách giảm nhu cầu sạc xe điện tại nhà.
Tiến sĩ Haque cho biết Úc sẽ sử dụng năng lượng mặt trời hiệu quả hơn nếu thiết lập cơ sở hạ tầng sạc xe điện tương đương ở các cơ sở tư nhân và công cộng.
"Sáng kiến này không chỉ giúp đạt được nhu cầu lưới điện cân bằng hơn mà còn thúc đẩy một môi trường xanh hơn" Tiến sĩ Haque nói.
Khi đề xuất các mô hình sạc xe điện thông minh, các nhà nghiên cứu đã xem xét chi phí tiêu thụ điện lưới hàng năm, chi phí sản xuất pin mặt trời và bộ sạc xe điện cũng như doanh thu hàng năm từ phí sạc xe điện. Họ tính toán rằng số lượng bộ sạc EV phải bằng khoảng 69% số lượng xe điện thực tế trong khuôn viên trường.
Theo Triển vọng EV Toàn cầu 2023, doanh số bán xe điện trên toàn thế giới vào năm 2022 gần như tăng gấp đôi so với năm 2021, với hơn 26 triệu xe điện được bán ra. Điều đó thể hiện mức tăng 60% vào năm 2021 và cao hơn 500% so với năm 2018.
Úc dự định tăng tỷ lệ sử dụng xe điện lên khoảng 25% vào năm 2030 và hơn 80% vào năm 2050, dựa trên Báo cáo đánh giá cơ hội xe điện năm 2021 và Nghiên cứu thị trường xe điện của Úc. ACT đã chính thức công bố ý định cấm bán ô tô mới chạy bằng nhiên liệu hóa thạch vào năm 2035.
