Tại sao xây dựng pin dân cư?

Lưu trữ điện là một thành phần quan trọng của hầu hết mọi con đường hợp lý để đạt được mức phát thải khí nhà kính bằng không. BloombergNEF mô hình hóa lộ trình đưa thế giới đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời, gió và pin dự phòng (Hình 3). Điều này đòi hỏi phải lắp đặt 722GW pin trên toàn thế giới vào năm 2030, tăng từ 36GW vào cuối năm 2022 và 2,8TW pin vào năm 2050.

Pin dân dụng dự kiến ​​sẽ đóng góp chính vào dung lượng lưu trữ cần thiết để chuyển nhu cầu điện sang các khung thời gian sản xuất điện tái tạo cao. Ở cấp độ hộ gia đình, pin sẽ sạc vào ban ngày khi năng lượng mặt trời được tạo ra vượt mức và xả sau khi có nhu cầu thường cao hơn. Những kiểu sạc và xả này mang lại lợi ích cho những khách hàng muốn tăng khả năng tự tiêu thụ năng lượng mặt trời của mình. Họ cũng có thể giảm hóa đơn cho người tiêu dùng, giả định rằng người tiêu dùng đang phải chịu mức thuế theo thời gian sử dụng. Lợi ích của các mô hình sạc và xả này chuyển sang thị trường điện bằng cách làm phẳng phụ tải tổng thể hoặc 'đường cong con vịt' xuất hiện khi độ xuyên thấu của mặt trời cao (Hình 4). Ví dụ về 'đường cong con vịt' này đã tồn tại ở nhiều thị trường như Hawaii và California ở Mỹ, Nam Úc và thậm chí vào một ngày nắng đẹp ở Hà Lan hoặc Tây Ban Nha.

Pin dân dụng cũng có một số lợi ích quan trọng đối với lưới điện địa phương, giúp giải quyết các thách thức do sự tăng trưởng nhanh chóng của các nguồn năng lượng phân tán như xe điện và năng lượng mặt trời dân dụng (EV). Hàng ngàn hoặc thậm chí hàng triệu hệ thống năng lượng mặt trời dân dụng và bộ sạc EV sẽ kết nối với lưới điện không được thiết kế để hỗ trợ tải tức thời cao như sạc EV hoặc dòng điện chạy theo hướng ngược lại khi hệ thống năng lượng mặt trời dân dụng gửi điện trở lại lưới điện. Ví dụ ở Hawaii, dòng điện ngược xảy ra ở hơn một nửa số trạm biến áp. Khi các lưới điện cục bộ này trở nên tắc nghẽn và căng thẳng, các nhà vận hành lưới điện cần tìm ra những cách mới để quản lý các vấn đề về điện áp và nhiệt hoặc nâng cấp lưới điện để tránh những vấn đề trong tương lai. Một giải pháp thay thế cho các nhà khai thác lưới điện đầu tư lớn vào lưới điện là sử dụng các nguồn năng lượng phân tán linh hoạt như pin dân dụng, mặc dù các cơ cấu đền bù cho chủ sở hữu để mang lại sự linh hoạt. Trong tương lai khi các nguồn năng lượng phân phối linh hoạt đóng vai trò tích cực hơn trong việc hỗ trợ lưới điện, pin dân dụng có thể có lợi thế hơn các nguồn năng lượng phân tán linh hoạt khác như xe điện, máy bơm nhiệt thông minh và bộ điều nhiệt kết nối lưới. Pin dân dụng không yêu cầu người tiêu dùng phải chủ động thay đổi hành vi và điều chỉnh sự thoải mái trong nhà nếu lưới điện yêu cầu thay đổi như vậy trong những giờ quan trọng. Pin có thể được lập trình để tự động phản ứng và phóng điện, trong khi những thay đổi đối với các nguồn năng lượng phân bổ khác trong nhà có thể dẫn đến những thay đổi nhỏ về nhiệt độ trong nhà hoặc cách di chuyển hoặc điều chỉnh lịch trình của các cá nhân. 

Các quyết định chính sách về cách hỗ trợ việc sử dụng pin dân dụng nên xem xét những lợi ích này đối với hệ thống điện rộng hơn bên cạnh lợi ích đối với khách hàng cá nhân. Mặc dù pin dân dụng ngày nay có thể không mang lại lợi ích kinh tế rõ ràng cho cá nhân, nhưng chúng vẫn là một phần thiết yếu trong kế hoạch dài hạn và có thể đóng vai trò quan trọng trong quá trình khử cacbon.