PGS.TS Phạm Xuân Mai: Xe điện chỉ góp phần bảo đảm an ninh năng lượng khi nguồn điện được xanh hóa

Tại Hội thảo 'An ninh năng lượng đến 2030: Khơi thông nguồn lực phát triển hạ tầng năng lượng' do Tạp chí Một Thế Giới tổ chức, PGS.TS Phạm Xuân Mai - Cố vấn cấp cao Công ty Kim Long Motor Huế - cho rằng bảo đảm an ninh năng lượng trong giai đoạn mới không thể chỉ hiểu là cung cấp đủ điện cho sản xuất và đời sống.

Trong tham luận “Từ nhà máy sản xuất ô tô đến hệ sinh thái năng lượng thông minh - Vai trò của doanh nghiệp công nghiệp trong bảo đảm an ninh năng lượng quốc gia”, ông nhận định hệ thống năng lượng còn phải đáp ứng yêu cầu ổn định nguồn cung, chi phí cạnh tranh, phát triển xanh và từng bước làm chủ công nghệ, chuỗi cung ứng.

Theo ông Mai, thế giới đang chuyển từ môi trường VUCA, gồm biến động, bất định, phức tạp và mơ hồ, sang trạng thái BANI, gồm mong manh, lo âu, phi tuyến tính và khó dự đoán. Sự chuyển đổi này buộc các quốc gia phải xây dựng hệ thống năng lượng có khả năng chống chịu cao hơn trước các cú sốc kinh tế, công nghệ và địa chính trị.

Trong bối cảnh đó, ngành ô tô không còn là một lĩnh vực sản xuất phương tiện đơn thuần. Ngành này nằm tại điểm giao nhau của công nghiệp, giao thông, năng lượng và công nghệ số.

Xe điện không chỉ là phương tiện tiêu thụ điện

Theo tham luận, quá trình điện hóa giao thông có thể giúp giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch nhập khẩu.

Khi xe điện phát triển, nhu cầu năng lượng của giao thông sẽ từng bước chuyển từ xăng dầu sang điện năng được sản xuất trong nước. Sự thay đổi này có thể góp phần giảm áp lực nhập khẩu nhiên liệu và nâng cao mức độ chủ động của nền kinh tế.

PGS.TS Phạm Xuân Mai cho rằng xe điện còn có thể chuyển từ phương tiện tiêu thụ điện thành tài sản lưu trữ năng lượng. Bộ pin trên xe có khả năng tích trữ điện. Nếu được kết nối với hệ thống sạc và điều khiển phù hợp, nguồn điện trong pin có thể tham gia hỗ trợ hệ thống điện.

Công nghệ sạc thông minh có thể điều chỉnh thời điểm sạc theo nhu cầu phụ tải. Xe được ưu tiên sạc khi hệ thống có nguồn điện dồi dào và hạn chế sạc vào thời điểm nhu cầu sử dụng điện tăng cao.

Công nghệ sạc hai chiều, còn được gọi là Vehicle-to-Grid, cho phép xe điện không chỉ nhận điện từ lưới mà còn có thể cấp điện trở lại khi cần thiết. Khả năng này có thể giúp xe điện tham gia cân bằng lưới điện, hỗ trợ điều chỉnh phụ tải và nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống.

Pin xe điện và các hệ thống lưu trữ năng lượng cũng có thể hỗ trợ quá trình tích hợp điện gió, điện mặt trời. Hai nguồn năng lượng này phụ thuộc vào điều kiện thời tiết nên sản lượng thường biến động. Hệ thống lưu trữ có thể tiếp nhận điện khi nguồn phát cao và cung cấp trở lại khi nguồn phát giảm hoặc nhu cầu tăng.

Tuy nhiên, PGS.TS Phạm Xuân Mai nhấn mạnh xe điện chỉ thực sự góp phần nâng cao an ninh năng lượng khi được triển khai đồng thời với quá trình xanh hóa nguồn điện. Nếu nguồn điện chưa được chuyển đổi theo hướng sạch hơn, lợi ích về giảm phát thải của xe điện sẽ bị hạn chế.

Quá trình phát triển xe điện cũng phải đi cùng hạ tầng sạc thông minh, hệ thống lưu trữ năng lượng và năng lực làm chủ công nghệ cốt lõi.

Thực tế cho thấy, số lượng phương tiện điện tăng sẽ làm thay đổi cơ cấu nhu cầu sử dụng điện. Nếu hạ tầng sạc không được quy hoạch cùng với nguồn điện và lưới điện, phụ tải có thể tăng mạnh tại một số khu vực hoặc thời điểm.

Điện gió và điện mặt trời ngày càng cần các giải pháp lưu trữ để hạn chế tình trạng nguồn phát và nhu cầu tiêu thụ không trùng khớp. Pin lưu trữ và công nghệ điều chỉnh phụ tải vì vậy sẽ giữ vai trò ngày càng quan trọng.

Việc điện hóa giao thông không thể tách rời bài toán tiêu chuẩn kỹ thuật, quản lý pin, tái chế và khả năng tự chủ thiết bị. Nếu phụ thuộc lớn vào công nghệ nhập khẩu, mục tiêu nâng cao an ninh năng lượng sẽ khó đạt đầy đủ.

Hệ sinh thái năng lượng thông minh gồm năm lớp

Theo PSG. TS Phạm Xuân Mai, một hệ sinh thái năng lượng thông minh cần được xây dựng theo năm lớp có liên kết với nhau.

Lớp đầu tiên là nhà máy xanh và thông minh.

Các nhà máy có thể ứng dụng điện mặt trời mái nhà, hệ thống lưu trữ năng lượng và nền tảng quản lý điện bằng dữ liệu. Trí tuệ nhân tạo có thể hỗ trợ dự báo nhu cầu, phát hiện bất thường và tối ưu lượng điện sử dụng trong sản xuất.

Lớp thứ hai là hệ sinh thái phương tiện sử dụng năng lượng mới.

Hệ sinh thái này gồm xe buýt điện, xe tải điện, xe logistics điện và các giải pháp quản lý đội xe. Việc quản lý phương tiện bằng dữ liệu có thể giúp doanh nghiệp lựa chọn thời điểm sạc, tuyến đường và phương án vận hành phù hợp hơn.

Lớp thứ ba là hạ tầng sạc.

Theo PGS.TS Phạm Xuân Mai, hạ tầng sạc phải được quy hoạch đồng bộ với nguồn điện, lưới điện và hệ thống lưu trữ năng lượng.

Sự đồng bộ này nhằm tránh tình trạng trạm sạc phát triển riêng lẻ, gây áp lực lên hệ thống điện. Hạ tầng sạc cũng phải có khả năng quản lý công suất và điều chỉnh phụ tải theo điều kiện vận hành của lưới điện.

Lớp thứ tư là chuỗi giá trị pin tuần hoàn.

Pin xe điện cần được quản lý xuyên suốt vòng đời, từ sản xuất, sử dụng đến thu hồi và tái chế. Những bộ pin không còn đáp ứng yêu cầu vận hành phương tiện vẫn có thể được xem xét sử dụng cho mục đích lưu trữ cố định nếu bảo đảm điều kiện kỹ thuật.

Việc quản lý toàn bộ vòng đời pin có thể giảm chất thải, tận dụng giá trị còn lại của sản phẩm và hạn chế phụ thuộc vào khoáng sản chiến lược.

Lớp thứ năm là nền tảng dữ liệu và trí tuệ nhân tạo.

Dữ liệu có thể hỗ trợ dự báo nhu cầu điện, điều phối phụ tải và quản lý hoạt động sạc. Trí tuệ nhân tạo có thể góp phần tối ưu vận hành, kéo dài tuổi thọ pin và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng.

Để các lớp trong hệ sinh thái này vận hành đồng bộ, tham luận đề xuất năm nhóm giải pháp. Trước hết, quy hoạch năng lượng, giao thông và công nghiệp phải được tích hợp, thay vì xây dựng riêng rẽ.

Nhà nước cần xây dựng cơ chế giá điện linh hoạt và cơ chế điều chỉnh phụ tải để khuyến khích người sử dụng điện thay đổi thời điểm tiêu thụ.

Hệ thống tiêu chuẩn quốc gia cho xe điện và pin cũng cần được hoàn thiện. Các tiêu chuẩn phải bao quát yêu cầu an toàn, khả năng kết nối, quản lý vòng đời và tái chế pin.

Đầu tư công có thể được sử dụng để hình thành thị trường ban đầu cho phương tiện điện, nhất là trong các lĩnh vực có nhu cầu vận tải lớn và ổn định.

Tham luận cũng đề xuất đặt doanh nghiệp trong nước vào vị trí trung tâm của chuỗi giá trị công nghệ mới.

Theo PGS.TS Phạm Xuân Mai, Nhà nước giữ vai trò kiến tạo thể chế và phát triển hạ tầng nền tảng. Doanh nghiệp là lực lượng trực tiếp chuyển các định hướng thành năng lực sản xuất, công nghệ và chuỗi cung ứng.

Một hệ sinh thái công nghiệp và năng lượng hoàn chỉnh không chỉ tạo ra phương tiện giao thông. Hệ sinh thái đó còn tạo ra năng lực lưu trữ điện, làm chủ công nghệ và tăng khả năng chống chịu của nền kinh tế trong dài hạn.