Hệ thống năng lượng thông minh (SES) sẽ giúp tiết kiệm 23% lượng phát thải carbon toàn cầu (dựa trên mức năm 2019) tới năm 2050 - nhiều hơn mức có thể đạt được nếu 90% lượng xe ô tô hiện nay không hoạt động vào ban đêm.

Mặc dù quá trình triển khai những hệ thống này có thể rất phức tạp, nhưng sẽ có những cơ hội kinh doanh rất tiềm năng, cũng như những cơ hội đầu tư tuyệt vời vào quá trình kích hoạt và vận hành các SES mới này. Sẽ không thể nhận thức được hết những lợi ích của SES nếu chỉ qua ứng dụng duy nhất các công nghệ không dây vào lĩnh vực năng lượng mà cần phải thông qua làn sóng hiện đại hóa và số hóa. Có năm lĩnh vực hình thành nên cấu trúc của hệ thống này, gồm:

- Pin Lưu trữ

- Các nguồn năng lượng phân tán (DER)

- Giao dịch lưới điện siêu nhỏ

- Nhà máy điện ảo (VPP)

- Phương tiện nối lưới điện (V2G)

Nguồn năng lượng phân tán (DER)

Lĩnh vực đầu tiên trong năm lĩnh vực này được gọi là các nguồn năng lượng phân tán (DER), là các hệ thống tạo năng lượng được triển khai theo kiểu phi tập trung. Trong lịch sử, các nhà máy điện được xây dựng ở nơi thuận tiện nhất và mạng lưới phân phối truyền lượng điện này từ nguồn phát điện đến khách hàng cuối là một chiều - chảy từ trung tâm ra ngoài hướng tới người dùng cuối. Đây là quá trình sản xuất và phân phối rất tập trung, liên quan đến các nhà máy điện quy mô hàng gigawatt (chủ yếu là than, khí đốt và hạt nhân).

Mô hình này đạt hiệu quả nhất khi tải điện trên đường cao thế ở điện áp điện xoay chiều (AC) công suất rất cao, phù hợp với những máy phát điện khổng lồ vì chúng tạo ra đủ điện năng để đảm bảo đầu tư vào các dự án truyền tải điện lớn. Sau đó, lưới điện được sử dụng để truyền nguồn điện này trên một khoảng cách dài trước khi giảm điện áp xuống mức đủ an toàn khi tới gần người tiêu dùng và phân phối nó dưới dạng dòng điện một chiều (DC). Quá trình tăng và giảm điện áp cũng như quá trình vận chuyển gây ra một số lãng phí, thường được thống nhất trong khoảng 5% đến 10%.

Các DER rất khác nhau. Đúng như tên gọi, chúng được triển khai theo kiểu phân tán, nghĩa là chúng có thể được đặt gần người dùng cuối hơn. Ngoài ra, chúng có công suất phát điện nhỏ hơn nhiều và thường được đo bằng kilowatt hoặc megawatt. Do quy mô nhỏ hơn, chúng thường không tương tác với những lưới tải điện cao thế và trong nhiều trường hợp DER chỉ được sử dụng để cung cấp điện cho tòa nhà hoặc khuôn viên nơi chúng được triển khai.

Mời các bạn đón xem phần 2 của bài viết Cấu tạo hệ thống năng lượng thông minh.

CASTIHub (Tổng hợp)