Hệ thống lưới điện nhỏ (Microgrid) cung cấp năng lượng cho việc sạc xe điện tốc độ cao tại các khu vực hạn chế nguồn điện như thế nào?

Khi việc sử dụng xe điện (EV) tăng tốc, nhu cầu về trạm sạc tốc độ cao tại các khu vực dịch vụ đường cao tốc, điểm du lịch vùng sâu vùng xa và các khu công nghiệp khai thác mỏ đang tăng mạnh. Tuy nhiên, những địa điểm này thường phải đối mặt với hạn chế về công suất lưới điện và cơ sở hạ tầng điện đã cũ. Giải pháp lưới điện nhỏ cho việc sạc xe điện Các hệ thống lưới điện siêu nhỏ đang nổi lên như một công nghệ tối ưu để thu hẹp khoảng cách này. Bài viết này khám phá cách các hệ thống lưới điện siêu nhỏ sử dụng công nghệ “Năng lượng mặt trời kết hợp lưu trữ” để cung cấp khả năng sạc siêu nhanh, hiệu quả và ổn định trong môi trường hạn chế năng lượng.

Thách thức về sạc điện tại các khu vực hạn chế về lưới điện

Tại các vùng nông thôn hoặc ở "cuối" lưới điện, việc lắp đặt các trạm sạc nhanh DC (DCFC) gặp phải hai trở ngại lớn:

• Quá tải máy biến áp: Một bộ sạc nhanh (thường từ 120kW đến 360kW) có thể dễ dàng vượt quá tổng công suất của các máy biến áp tại địa phương.

• Chi phí cơ sở hạ tầng quá cao: Việc mở rộng đường dây cao thế hoặc thay thế các máy biến áp quy mô lớn tốn nhiều thời gian và mang lại lợi tức đầu tư (ROI) thấp.

Các cơ chế cốt lõi: Làm thế nào lưới điện vi mô giải quyết được khoảng cách về điện năng

Lưới điện vi mô là một hệ thống năng lượng cục bộ bao gồm các nguồn năng lượng phân tán (DER), hệ thống lưu trữ năng lượng (ESS) và phần mềm quản lý năng lượng tiên tiến (EMS). Nó giải quyết các hạn chế về sạc điện thông qua các phương pháp sau:

1. Lưu trữ năng lượng: Đạt được “Nhân bội công suất”

Hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS) hoạt động như một “bộ đệm”. Trong giờ thấp điểm, hệ thống từ từ lấy điện từ lưới điện hoặc lưu trữ năng lượng mặt trời. Khi xe cần sạc nhanh, pin và lưới điện sẽ xả điện song song. Cơ chế “bù công suất” này cho phép lưới điện ban đầu chỉ hỗ trợ sạc chậm 7kW đột ngột cung cấp năng lượng cho bộ sạc nhanh 120kW trở lên.

2. Hệ thống năng lượng mặt trời kết hợp lưu trữ: Giảm chi phí vận hành

Bằng cách tích hợp các hệ thống quang điện (PV) — chẳng hạn như mái che năng lượng mặt trời cho xe hơi — các mạng lưới điện nhỏ ưu tiên năng lượng xanh.

• Tự tiêu thụ: Giảm nhu cầu mua điện từ lưới điện quốc gia, giúp giảm hóa đơn tiền điện.

• Giảm tải giờ cao điểm: Bằng cách sạc pin vào giờ thấp điểm (giá thấp) và xả pin vào giờ cao điểm (giá cao), người vận hành có thể rút ngắn đáng kể thời gian hoàn vốn.

3. Hệ thống quản lý môi trường thông minh: Đảm bảo an toàn hệ thống

Hệ thống quản lý năng lượng (EMS) là "bộ não" của lưới điện mini. Nó giám sát tải lưới điện trong thời gian thực. Khi nhiều xe điện sạc đồng thời, EMS sẽ tự động điều chỉnh công suất đầu ra của pin để đảm bảo tổng tải không bao giờ vượt quá ngưỡng của máy biến áp, ngăn ngừa sự cố mất điện hoặc hư hỏng thiết bị.

Những ưu điểm chính của lưới điện mini đối với việc sạc xe điện

Đối với các nhà điều hành và nhà đầu tư, mô hình lưới điện siêu nhỏ mang lại giá trị chiến lược đáng kể:

• Tránh việc nâng cấp lưới điện quy mô lớn: Rút ngắn đáng kể thời gian xây dựng và giảm chi phí đầu tư (CAPEX) cho cơ sở hạ tầng.

• Độ tin cậy được nâng cao: Trong trường hợp lưới điện chính gặp sự cố, lưới điện mini sẽ chuyển sang "Chế độ đảo", duy trì dịch vụ sạc khẩn cấp một cách độc lập.

• Tính bền vững: Tối đa hóa việc sử dụng năng lượng tái tạo, giảm đáng kể lượng khí thải carbon trên mỗi dặm đường đi.

• Khả năng mở rộng theo mô-đun: Hệ thống có thể được thiết kế theo dạng mô-đun, cho phép người vận hành bổ sung thêm dung lượng pin khi nhu cầu sạc tăng lên.

Các kịch bản ứng dụng điển hình

Khu vực dịch vụ đường cao tốc: Quản lý tình trạng quá tải lưới điện trong thời gian cao điểm du lịch nghỉ lễ.

• Các địa điểm xa xôi và khai thác mỏ: Sử dụng Hệ thống lưới điện nhỏ năng lượng gió, năng lượng mặt trời, diesel và lưu trữ Dùng để cung cấp năng lượng cho xe tải hạng nặng chạy điện hoặc xe chở khách.

• Các khu đất bỏ hoang trong đô thị: Triển khai các trạm sạc nhanh tại các khu dân cư cũ, nơi mạng lưới phân phối hiện có khó nâng cấp.

Phần kết luận

Hạn chế về nguồn điện không nên là trở ngại cho sự phát triển của xe điện. Bằng cách tích hợp hệ thống lưu trữ năng lượng và các nguồn năng lượng phân tán, lưới điện siêu nhỏ đảm bảo rằng việc sạc nhanh xe điện không còn bị giới hạn bởi vị trí địa lý hoặc điều kiện lưới điện, cho phép xây dựng các mạng lưới sạc xe điện hiệu quả, đáng tin cậy và tiết kiệm ngay cả ở những khu vực có cơ sở hạ tầng điện yếu nhất.

Bạn đang tìm kiếm giải pháp trạm sạc cho một địa điểm cụ thể? Đội ngũ chuyên gia của JNTech sẵn sàng cung cấp kế hoạch lưới điện siêu nhỏ tùy chỉnh dành riêng cho bạn.