Bán điện cho hàng xóm: Một mô hình đang lan rộng

Ở thị trấn nhỏ Dietfurt miền nam nước Đức, bảy hộ gia đình đã tham gia một chương trình thử nghiệm lắp đặt pin năng lượng mặt trời vừa để phục vụ nhu cầu sử dụng điện của gia đình, vừa có thể bán cho hàng xóm khi dư thừa và mua lại của các hộ khác khi có nhu cầu.

Những mô hình lưới điện siêu nhỏ (microgrid) kiểu như vậy đã xuất hiện ở một số nước trong những năm gần đây và phần nào cho thấy hiệu quả trong việc giúp các cộng đồng tăng tự chủ về năng lượng, giảm lệ thuộc vào lưới điện quốc gia hay chịu sự chi phối bởi các công ty độc quyền cung ứng điện. Nhưng vẫn còn nhiều rào cản phải vượt qua để nó trở thành "mô hình năng lượng của tương lai" như tầm nhìn của những nơi triển khai.

Một mô hình đang lan rộng

Có nhiều cách định nghĩa khác nhau về microgrid, nhưng phổ biến nhất là "một khu vực tách khỏi lưới điện truyền thống và được cung cấp điện bằng năng lượng tái tạo", theo trang Popular Science. 

"Đó có thể là một vài ngôi nhà, toàn bộ khu phố hoặc thậm chí là cả một thị trấn". Theo Đài ABC News (Úc), microgrid có hai loại chính là cô lập hoàn toàn với điện lưới quốc gia - thường là những nơi hẻo lánh, và có kết nối với điện lưới để người dân có thể mua điện từ lưới hoặc bán điện lên lưới khi cần.

Trong bảy hộ gia đình tham gia thử nghiệm ở Dietfurt từ tháng 7-2021 đến tháng 1-2022, mỗi hộ được trang bị hệ thống năng lượng mặt trời, bộ trữ điện và ôtô điện đi kèm trạm sạc do đơn vị triển khai cung cấp. Những người tham gia có thể mua hoặc bán điện lẫn nhau thông qua một nền tảng giao dịch trung tâm sử dụng công nghệ blockchain để xử lý các hợp đồng điện tử, theo trang PV Europe.

Việc kiểm soát được thực hiện theo mô hình đèn giao thông: màu xanh lá nghĩa là không có hạn chế nào và những người có dư thừa điện có thể tự do tiêu thụ, hòa vào lưới điện hoặc bán cho hàng xóm; màu vàng là có nguy cơ tắc nghẽn lưới điện và mức phí hòa lưới sẽ được điều chỉnh phù hợp; màu đỏ là có tình trạng quá tải lưới điện cấp tính và người vận hành phải can thiệp ngay lập tức.

Kết quả thử nghiệm cho thấy chỉ cần sự tham gia của một số lượng nhỏ hộ gia đình (trong trường hợp này là bảy) là đủ để hoạt động mua bán năng lượng trên microgrid có thể diễn ra suôn sẻ. 

"Với động lực kinh tế thích hợp, việc mua và bán điện lẫn nhau có thể kéo giảm mức tiêu thụ đỉnh và tránh tắc nghẽn, có lợi cho sự ổn định của lưới điện khi được kiểm soát một cách thông minh" - theo trang web của Đại học Công nghệ Munich (TUM), một trong những đơn vị phối hợp thực hiện thử nghiệm.

Một bài báo từ năm 2019 của ABC News cũng cho biết cộng đồng dân cư ở thị trấn Yackandandah miền nam nước Úc đã bắt tay vào xây dựng ba mạng microgrid trong nỗ lực trở thành một thị trấn sử dụng 100% năng lượng tái tạo. 

Mục tiêu dài hạn là năng lượng được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời có thể được chia sẻ giữa những người hàng xóm với nhau. "Điều đó có nghĩa là bạn sẽ mua điện với mức giá cạnh tranh, biết rằng nó đến ngay từ mái nhà của hàng xóm chứ không phải từ một vài máy phát điện ở nơi xa xôi nào đó" - ABC News dẫn lời bà Donna Jones, một cư dân địa phương nằm trong số 14 hộ gia đình tham gia thử nghiệm giai đoạn đầu.

Không chỉ ở Đức và Úc, mô hình lưới điện siêu nhỏ đang len lỏi vào nước Mỹ và ngày càng lan rộng, theo GS Daniel Kammen - chuyên gia về năng lượng tại Đại học California, Berkeley. Một số ví dụ cụ thể có thể kể đến như thị trấn Gonzales, bang California hay thị trấn Panton, bang Vermont. 

"Chúng ta từng quan niệm rằng các microgrid chỉ hiện diện ở khu vực nông thôn tại những nơi không có kết nối với lưới điện quốc gia, nhưng ngày càng có nhiều khu vực thành thị triển khai mô hình này" - GS Kammen nói với Popular Science. "Năng lượng mặt trời chắc chắn là phổ biến nhất vì nó quá dễ tiếp cận. Với pin năng lượng mặt trời và bộ trữ điện, về cơ bản bạn có thể làm mọi thứ mà điện lưới có thể làm".

Điện "nhà trồng": vừa xanh vừa lành

Một báo cáo năm 2017 của tổ chức môi trường CDP và Viện Trách nhiệm khí hậu (CAI) cho thấy chỉ 100 doanh nghiệp trong danh sách các công ty lớn nhất thế giới là nguồn gốc của hơn 70% phát thải khí nhà kính kể từ năm 1988, theo báo The Guardian.

Nhưng vậy không có nghĩa là việc cố gắng cứu vãn môi trường của cộng đồng bằng cách sử dụng năng lượng tái tạo là vô nghĩa. Theo GS Kammen, khi các công ty điện lực thấy càng có nhiều người rời bỏ điện lưới để tham gia các mô hình microgrid của cộng đồng sử dụng năng lượng tái tạo, họ sẽ nhận ra mô hình kinh doanh của mình cần phải thay đổi theo hướng "xanh" hơn.

Trong tương lai, "các công ty điện lực có thể đóng vai trò như sàn eBay của năng lượng, theo nghĩa mọi người đều có thể mua điện từ lưới và bán điện lên lưới và họ phải được trả tiền một cách công bằng", Popular Science dẫn lời GS Kammen.

Một lợi ích khác của lưới điện siêu nhỏ là chúng có thể giúp tăng khả năng chống chịu của cộng đồng trước các sự cố mất điện diện rộng mà một lưới điện trung tâm có thể thỉnh thoảng gặp phải. 

Chúng ta đã từng chứng kiến các bang như California hay Texas của Mỹ đối phó với tình trạng mất điện diện rộng nghiêm trọng do những nguyên nhân như cháy rừng và thời tiết khắc nghiệt. Vì vậy, việc hình thành một lưới điện mini cho từng cộng đồng nhỏ có thể giúp các gia đình tránh mất điện thời gian dài trong những tình huống khẩn cấp.

"Một điều không thể tránh khỏi là các microgrid sẽ giành phần thắng, bởi vì chúng thông minh hơn rất nhiều so với các hệ thống phân phối điện kiểu cũ" - GS Kammen nhận định. Khi đó, các tập đoàn điện lực khổng lồ sẽ không biến mất mà phải thích ứng với vai trò mới là điều phối - thay vì chi phối - năng lượng.