Giải pháp trạm sạc xe điện năng lượng mặt trời

Xe điện đang dần trở nên phổ biến trên toàn thế giới. Đi cùng với đó là sự quan tâm của người tiêu dùng đến vấn đề sạc điện. Làm thế nào để sạc pin cho xe điện một cách hiệu quả? Trạm sạc xe điện năng lượng mặt trời chính là giải pháp mới xuất hiện gần đây và đang trở thành xu hướng.

Hầu hết các trạm sạc xe điện hiện nay đều lấy điện trực tiếp từ lưới điện. Điều này dẫn đến sự tăng tải cho hệ thống điện cũng như hiện tượng quá tải giờ cao điểm. Giờ đây, giải pháp trạm sạc xe điện năng lượng mặt trời giúp giải quyết vấn đề này.

1. Trạm sạc xe điện năng lượng mặt trời là gì?

Trạm sạc xe điện năng lượng mặt trời là một hệ thống được thiết kế chuyên dụng để sử dụng năng lượng mặt trời sạc pin cho xe điện. Trạm sạc có thể kết nối với bộ sạc xe điện năng lượng mặt trời hoặc bộ sạc ô tô điện thông thường.

Nhìn chung, một hệ thống trạm sạc xe điện năng lượng mặt trời bao gồm các thành phần sau:

• Pin mặt trời: 

Pin mặt trời gồm các tế bào quang điện là phần tử bán dẫn có cấu tạo chính là silic tinh khiết, giúp chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành dòng điện một chiều.

• Biến tần: 

Pin mặt trời tạo ra dòng điện một chiều, trong khi xe điện cần dòng điện xoay chiều để sạc điện. Bộ biến tần giúp chuyển đổi dòng điện một chiều thành xoay chiều để cung cấp năng lượng cho xe điện. 

• Thiết bị cung cấp điện cho xe: 

Hệ thống trạm sạc cung cấp điện cho xe bằng cách chuyển điện năng chuyển hóa từ năng lượng mặt trời vào pin xe điện một cách an toàn. Trạm sạc có nhiều mức cung cấp điện cho xe. Trạm sạc cấp 1 và cấp 2 cung cấp nguồn điện xoay chiều 120V và 240V tương ứng. Trạm sạc cấp 3 cung cấp nguồn điện sạc nhanh DC từ 480V trở lên.

• Hệ thống pin lưu trữ: 

Hệ thống pin lưu trữ giúp lưu trữ năng lượng được tạo ra từ các tấm pin mặt trời. Khi xe ngắt kết nối, năng lượng mặt trời sẽ lưu trữ tại đây, khi xe kết nối lại, nguồn điện đã lưu trữ sẽ sạc cho pin xe.

2. Tại sao trạm sạc xe điện năng lượng mặt trời trở thành xu hướng?

Ngày nay, ô tô điện ngày một phổ biến trên thị trường xe điện thế giới. So với xe đạp điện và xe máy điện thì ô tô điện lại có nhu cầu năng lượng cao hơn nhiều. Việc sạc điện tại nhà không còn đáp ứng đủ nhu cầu năng lượng cho số lượng lớn ô tô điện hiện nay. Điều này đòi hỏi sự ra đời của các hệ thống trạm sạc chuyên dụng.

Để đáp ứng nhu cầu cung cấp năng lượng cho xe điện tăng cao, các trạm sạc truyền thống tạo nên áp lực lớn cho hệ thống điện quốc gia  và hiện tượng quá tải giờ cao điểm. Ngoài ra, việc mua điện từ lưới điện có chi phí cao.

Khi các nhà sản xuất ô tô tăng cường sản xuất xe điện, việc cho ra đời những giải pháp sáng tạo để cung cấp nguồn điện bền vững cho ô tô điện nói riêng và xe điện nói chung là một điều tất yếu. Xu hướng trạm sạc xe điện năng lượng mặt trời là giải pháp vừa thân thiện với môi trường, vừa khắc phục được những nhược điểm của hệ thống sạc truyền thống.

3. Ưu điểm của trạm sạc năng lượng mặt trời

Lấy nguồn năng lượng vĩnh cửu để sử dụng, trạm sạc xe điện năng lượng mặt trời có nhiều lợi thế ưu việt:

3.1 Nguồn điện ổn định

Trạm sạc truyền thống phụ thuộc trực tiếp vào lưới điện quốc gia, việc sạc điện trở nên khó khăn khi mất điện hoặc hệ thống bị quá tải. Ngược lại, trạm sạc năng lượng mặt trời với nguồn năng lượng độc lập giúp cung cấp năng lượng ngay cả  lúc mất điện hoặc trong điều kiện ít ánh nắng mặt trời.

Với hệ thống pin lưu trữ tiên tiến, năng lượng điện dư thừa sẽ được lưu trữ và đem ra sử dụng khi cần thiết. Người dùng có thể yên tâm khi xe điện được cung cấp năng lượng bất cứ lúc nào.

3.2 Tiết kiệm chi phí

Theo thống kê, nếu chia tổng chi phí lắp đặt cho tổng số năng lượng cần thiết trong suốt tuổi thọ xe thì chi phí tính theo giờ của hệ thống trạm sạc năng lượng mặt trời sẽ thấp hơn hệ thống trạm sạc truyền thống.

Bên cạnh đó, chi phí này là không đổi đối với nguồn điện năng lượng mặt trời, còn chi phí cho năng lượng điện lưới có thể tăng lên theo thời gian. 

3.3 Thân thiện với môi trường

Năng lượng mặt trời được biết đến là năng lượng tái sinh. Hệ thống trạm sạc xe điện năng lượng mặt trời, đặc biệt là hệ thống không nối lưới, giúp giảm thiểu việc sử dụng năng lượng từ các hệ thống điện chạy bằng năng lượng hóa thạch (điện than).

Đây cũng là lý do việc chuyển sang sử dụng năng lượng mặt trời cho nhu cầu sạc pin xe điện sẽ thân thiện hơn với môi trường, giảm thiểu lượng khí thải độc hại trong không khí. 

4. Các chế độ trạm sạc xe điện năng lượng mặt trời

Xu hướng trạm sạc xe điện năng lượng mặt trời đang ngày một phổ biến. Tùy thuộc vào cách thiết lập, có hai chế độ trạm sạc năng lượng mặt trời dành cho xe điện:

4.1 Trạm sạc năng lượng mặt trời không nối lưới

Hệ thống trạm sạc năng lượng mặt trời không nối lưới sẽ hoạt động hoàn toàn độc lập, không kết nối với lưới điện địa phương. Năng lượng mặt trời thu được sẽ chuyển hóa vào trong hệ thống pin lưu trữ, sau đó hệ thống này sẽ cung cấp cho nhu cầu năng lượng của bộ sạc.

Hệ thống trạm sạc này không cần kết nối với lưới điện nên hầu như có thể đặt được ở bất cứ đâu, đặc biệt phù hợp với những khu vực không có lưới điện hoặc không đủ năng lượng tái tạo để đáp ứng nhu cầu. Tuy nhiên, các tán pin hấp thụ năng lượng mặt trời khá lớn và đón nhiều gió nên cần được xây dựng với nền thép vững chắc.

4.2 Trạm sạc năng lượng mặt trời nối lưới

Hệ thống trạm sạc năng lượng mặt trời nối lưới sẽ được kết hợp với lưới điện. Điện năng tạo ra từ năng lượng mặt trời vẫn được lưu trữ trong hệ thống pin lưu trữ và dùng nó để bổ sung năng lượng cho xe điện. Tuy nhiên, khi hết năng lượng trong pin lưu trữ, hệ thống sẽ tự động chuyển đổi dùng năng lượng trong lưới điện để nạp cho xe. Ngược lại, khi năng lượng trong pin lưu trữ dư thừa không sử dụng hết, nó sẽ được đưa vào trong lưới điện để phục vụ nhu cầu khác.

Sự kết hợp này giúp khách hàng có thể sạc được xe điện ngay cả vào ban đêm hoặc những ngày không có nắng, không thu được đủ năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, hệ thống này vẫn phụ thuộc vào lưới điện nên cần được đặt ở những khu vực có điện lưới ổn định.

Như vậy, trạm sạc xe điện năng lượng mặt trời không những thân thiện với môi trường mà còn giải quyết được gánh nặng cho lưới điện quốc gia, tiết kiệm chi phí cho người tiêu dùng. Tiềm năng để phát triển trạm sạc xe điện năng lượng mặt trời trong tương lai tại thị trường Việt Nam là vô cùng lớn. Đây là xu hướng tất yếu khi số lượng xe sử dụng động cơ điện đi vào hoạt đồng ngày một tăng dần. 

(Nguồn: Vinfast)