Lưới điện có nên được định hướng dữ liệu như Interner?

Các chính phủ đang đặt ra những mục tiêu đầy tham vọng về năng lượng tái tạo trong việc ứng phó với biến đổi khí hậu. Tuy nhiên có một vấn đề là khi nguồn cung năng lượng tái tạo dồi dào lại không phải lúc mà nhu cầu điện năng của chúng ta đạt đỉnh.

• Lưới điện siêu nhỏ, lưới điện nhỏ và dữ liệu lớn: Tương lai của điện lưới

Ví dụ thực tế, chúng ta cần nhiều điện hơn cho việc thắp sáng vào ban đêm khi mà không còn ánh nắng. Do đó, nếu hệ thống điện có thể nắm được những thông tin thời gian thực về việc sử dụng điện năng như những nhà cung cấp dịch vụ internet đã làm với việc sử dụng dữ liệu, nó có thể thay đổi cách mà chúng ta sử dụng điện.

Dù sao đi nữa, hệ thống vẫn phải đáp ứng được nhu cầu sử dụng điện bất kể có sự đóng góp của nguồn năng lượng tái tạo hay không, và việc xây dựng những nhà máy điện hiện đại để đáp ứng nhu cầu tăng đột biến vẫn cần phải được cân nhắc.

Tuy nhiên nếu giá điện có thể được điều chỉnh dựa vào thông tin thời gian thực về nhu cầu sử dụng điện và tình trạng dồi dào của năng lượng tái tạo, việc tiêu thụ điện năng lượng tái tạo (khi chúng sẵn có) có thể được gia tăng, qua đó góp phần giảm áp lực lên những nhà máy điện khác. Luận điểm này sẽ được làm rõ dưới đây.

Califonia là một ví dụ cho việc triển khai kế hoạch này. Ủy ban Năng lượng Califonia (California Energy Commission – CEC) hi vọng rằng những quy định thiết lập giá điện theo thời gian thực sẽ cho thấy cách mà nhu cầu tổng thể và tình trạng dồi dào của điện năng ảnh hưởng đến chi phí tiêu thụ như thế nào. Mặc dù giá điện sẽ tăng cao trong những giờ cao điểm, nhưng nhìn chung, quy định này có thể giúp mọi người tiết kiệm tiền trong phần lớn thời gian.

Có một sự thật là hầu hết chúng ta đều không cảm thấy thoải mái với việc phải trả thêm tiền để làm khô khăn tắm vào buổi chiều và tối, khi mà nắng tắt và nhu cầu điện tăng mạnh. Nhưng những thiết bị thông minh ngày nay có giúp việc triển khai ưu đãi giá điện trở nên dễ dàng hơn.

Cụ thể, những công ty như Ecobee, Nest, Schneider Electric và Siemens đưa ra những máy vi tính được điều khiển bởi ứng dụng điện thoại, cái mà được đặt ở những hộp cầu giao bên ngoài tòa nhà. Máy vi tính có thể quản lý dòng điện từ hộp cầu giao tới những thiết bị trong tòa nhà, trong khi đó ứng dụng điện thoại có thể giúp thiết lập những quyền ưu tiên sử dụng và giá điện. Người dùng sẽ được yêu cầu cung cấp những thông tin liên quan đến ngân quỹ sử dụng điện và quyền ưu tiên hoạt động của các thiết bị trong giờ cao điểm.

Quay trở lại năm 2009, Google đã đưa ra một phần mềm tương tự có tên là Google PowerMeter, nhưng kỹ thuật này khi đó còn quá sớm – số lượng thiết bị điện có thể đáp ứng được những thông tin thời gian thực chưa có nhiều. Google đã phải dừng dịch vụ này vào năm 2011. Karen.

Việc nắm được thông tin thời gian thực về cung cầu và giá điện có thể giúp chúng ta sử dụng điện tốt hơn

Herter, một chuyên gia năng lượng của CEC, tin tưởng rằng những quy định của bang về việc thiết lập giá điện theo thời gian thực sẽ là bước ngoặt để thuyết phục những ông lớn năng lượng và công nghệ đưa ra những thiết bị thông minh như vậy một lần nữa.

Trong năm nay, CEC đang đưa ra những quy tắc về định giá điện thời gian thực. Cơ quan đang phân tích những tỉ lệ cái mà được cập nhật sau mỗi giờ, sau mỗi 15 phút, và sau mỗi 5 phút. Dù sao đi nữa, tỉ lệ này sẽ được công khai, và máy vi tính ở hộp cầu giao có thể dựa vào đó để đưa ra những quyết định liên quan đến việc tiêu thụ điện năng.

Chúng ta sẽ bắt đầu cần quan tâm về việc khi nào nên sử dụng điện – liệu có cần dành nhiều tiền hơn để dùng máy sấy lúc 7 giờ tối, khi mà nhu cầu điện tăng cao hay không, hay sử dụng nó ban đêm, khi giá điện rẻ hơn. Califonia, với những quy định sẽ được áp dụng vào 1/2022, có thể là nơi đầu tiên tạo ra một thị trường cho việc định giá điện năng thời gian thực. Và rồi, chúng ta có lẽ sẽ thấy được sự tăng trưởng của những thiết bị và dịch vụ cái mà có thể gia tăng việc sử dụng năng lượng tái tạo của chúng ta lên tới 100 % – qua đó tiết kiệm hóa đơn tiền điện.

Nguyễn Anh Tân (Đại học Yeungnam, Hàn Quốc
Cộng đồng Điện tử công suất)

Tham khảo bài báo gốc

[1] [Online] Available: https://spectrum.ieee.org/energy/the-smarter-grid/power-grids-should-be-as-data-driven-as-the-internet