Tại sao phải chế tạo pin dân cư?

Lưu trữ điện là một thành phần chính của hầu hết mọi con đường hợp lý đến khí thải nhà kính Net-Zero. Bloombergnef mô hình một con đường đưa thế giới đến lượng khí thải Net-Zero vào năm 2050, sử dụng sao lưu năng lượng mặt trời, gió và pin (Hình 3). Điều này đòi hỏi 722GW pin sẽ được lắp đặt trên toàn thế giới vào năm 2030, tăng từ 36GW vào cuối năm 2022 và 2,8TW pin vào năm 2050.

Pin dân cư dự kiến ​​sẽ là một đóng góp chính cho khả năng lưu trữ cần thiết để chuyển nhu cầu điện sang thời gian phát điện tái tạo cao. Ở cấp độ hộ gia đình, pin sạc vào ban ngày khi năng lượng mặt trời được tạo ra vượt quá và xả thải sau đó khi thường có nhu cầu cao hơn. Những mô hình phí và xả thải này có lợi cho khách hàng muốn tăng mức tự tiêu thụ năng lượng mặt trời của họ. Họ cũng có thể hạ thấp hóa đơn của người tiêu dùng, giả sử rằng người tiêu dùng đang có thuế quan thời gian sử dụng. Lợi ích của các mô hình điện tích và phóng điện này chuyển sang các thị trường điện bằng cách làm phẳng tải tổng thể hoặc 'đường cong vịt' xuất hiện ở mức thâm nhập năng lượng mặt trời cao (Hình 4). Ví dụ về 'đường cong vịt' này đã tồn tại ở nhiều thị trường như Hawaii và California ở Mỹ, Nam Úc và thậm chí vào một ngày nắng ở Hà Lan hoặc Tây Ban Nha.

Pin dân cư cũng có một số lợi ích quan trọng đối với lưới điện địa phương, giúp giải quyết các thách thức được đưa ra bởi sự tăng trưởng nhanh chóng của các nguồn năng lượng phân tán như xe mặt trời và xe điện dân dụng (EVS). Hàng ngàn hoặc thậm chí hàng triệu hệ thống năng lượng mặt trời dân cư và Bộ sạc EV sẽ kết nối với các lưới không được xây dựng để hỗ trợ tải trọng tức thời cao như sạc EV hoặc điện chảy theo hướng ngược lại khi các hệ mặt trời dân cư gửi điện trở lại lưới điện. Ví dụ, ở Hawaii, dòng điện ngược xảy ra trong hơn một nửa các trạm biến áp. Khi các lưới địa phương này trở nên tắc nghẽn và căng thẳng, các nhà khai thác lưới cần tìm những cách mới để quản lý các vấn đề điện áp và nhiệt hoặc nâng cấp lưới để tránh các vấn đề trong tương lai. Một giải pháp thay thế cho các nhà khai thác lưới thực hiện các khoản đầu tư lớn vào lưới điện là sử dụng các tài nguyên năng lượng phân tán linh hoạt như pin dân cư, mặc dù các cấu trúc để bù cho chủ sở hữu để cung cấp tính linh hoạt trong tương lai nơi các tài nguyên năng lượng phân phối linh hoạt đóng vai trò tích cực hơn trong việc hỗ trợ lưới điện, pin khu dân cư có thể có lợi thế hơn các tài nguyên năng lượng phân phối linh hoạt khác. Pin dân cư không yêu cầu người tiêu dùng chủ động thay đổi hành vi của họ và điều chỉnh sự thoải mái trong nhà nếu lưới điện đòi hỏi sự thay đổi như vậy trong những giờ quan trọng. Pin có thể được lập trình để tự động đáp ứng và xả, trong khi các thay đổi đối với các tài nguyên năng lượng phân tán khác trong nhà có thể dẫn đến những thay đổi nhỏ về nhiệt độ gia đình hoặc mô hình du lịch hoặc điều chỉnh theo lịch trình của các cá nhân. 

Các quyết định chính sách về cách hỗ trợ sự hấp thụ pin dân cư nên xem xét những lợi ích này cho hệ thống điện rộng hơn ngoài lợi ích cho khách hàng cá nhân. Mặc dù pin dân cư ngày nay có thể không mang lại lợi ích kinh tế rõ ràng cho cá nhân, nhưng chúng nên là một phần thiết yếu của kế hoạch dài hạn và có thể đóng vai trò chính trong việc khử cacbon.