Lắp đặt điện mặt trời mái nhà: Cách hàng triệu gia đình bán điện dư thừa giá cao

Lắp đặt điện mặt trời mái nhà đang trở thành xu hướng tại nhiều quốc gia trên thế giới, trong đó có Úc. Việc chia sẻ với hàng xóm sẽ giúp hàng triệu hộ gia đình bán được điện dư thừa với giá cao.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Nam Úc và Đại học Deakin (Bang Victoria) phát hiện ra rằng các hộ gia đình lắp đặt điện mặt trời mái nhà sẽ thu được nhiều lợi ích hơn khi áp dụng hình thức chia sẻ năng lượng ngang hàng. 

Đóng vai trò là “prosumers” (vừa sản xuất vừa tiêu thụ điện), họ có thể bán lượng điện dư thừa cho hàng xóm, góp phần ổn định lưới điện và thu được lợi nhuận cao hơn so với cơ chế biểu giá bán điện lại cho lưới hiện tại.

Các nhà nghiên cứu cho biết, vai trò của prosumer ngày càng trở nên quan trọng khi gần 40% hộ gia đình ở Úc (4,1 triệu hộ) đã lắp điện mặt trời, tạo ra lượng dư thừa lớn, gây quá tải lưới và kéo giá bán điện lại xuống, đặt ra câu hỏi về hiệu quả kinh tế. 

Nghiên cứu sử dụng dữ liệu thực tế từ một căn nhà lắp điện mặt trời 10kW ở Geelong, cách Melbourne 75 km về phía Tây Nam Úc.

Họ mô phỏng việc phát điện, tiêu thụ và chia sẻ năng lượng trong vòng 12 tháng, dựa trên 4 mô hình (P2G - bán điện dư thừa lên lưới; P2G kèm pin - lưu trữ điện dư trước khi bán lên lưới; P2P - chia sẻ điện dư cho các hộ lân cận theo giá thỏa thuận; P2P kèm pin - lưu trữ điện để dùng trước, sau đó mới chia sẻ phần dư còn lại cho hàng xóm), bao gồm cả sự tương tác với 3 hộ tiêu thụ lân cận.

Nghiên cứu nhằm so sánh các mô hình năng lượng khác nhau để giúp các hộ gia đình và nhà hoạch định chính sách thiết kế những hệ thống điện mặt trời dựa trên cộng đồng hiệu quả hơn.

TS Kevin Wang, tác giả chính và nhà nghiên cứu tại Đại học Nam Úc (UniSA), cho biết mô hình cho thấy trong điều kiện hiện tại, chia sẻ năng lượng P2P giúp mức tiêu thụ điện lưới của hàng xóm giảm hơn 30%, khi kết hợp với pin 10 kWh có thể mang lại lợi nhuận cao nhất - 4.929 đô la Úc (tương đương 3.166 USD) cho chủ hộ có điện mặt trời trong vòng 20 năm.

"Chia sẻ năng lượng P2P mang lại lợi ích đáng kể so với hình thức bán điện dư lên lưới truyền thống, đặc biệt khi giá bán điện lại (feed-in tariffs) ở mức thấp", Wang nói.

Trong điều kiện hiện tại ở bang Victoria, feed-in tariff dưới 5 cent/kWh, còn giá bán lẻ điện khoảng 28 cent/kWh. Vì vậy, bán trực tiếp điện mặt trời dư thừa cho hàng xóm theo một mức giá thỏa thuận ở giữa có thể sinh lời hơn cho hộ có điện mặt trời và vẫn rẻ hơn cho người mua.

Ngược lại, các mô hình P2G đều lỗ do giá mua điện thấp và chi phí pin cao.

"Kích thước pin là yếu tố then chốt. Các hệ thống dùng pin quá lớn khiến lợi nhuận giảm do chi phí đầu tư và bảo trì cao, đồng thời làm giảm lượng điện dư thừa", Wang nói thêm.

Nghiên cứu cũng phát hiện, nếu không dùng pin hoặc P2P, hộ gia đình này xuất khẩu gần 12.800 kWh/năm lên lưới, với tỷ lệ tự tiêu thụ chỉ 14,6%.

Khi thêm pin dung lượng 5 kWh vào mô hình P2P, tỷ lệ tự tiêu thụ tăng lên gần 38%, nhưng lượng điện dư chia cho hàng xóm giảm đi do ưu tiên nạp pin trước. Các nhà nghiên cứu cho rằng, việc chọn dung lượng pin tối ưu là rất quan trọng. Với mô hình P2P, pin 7,5 kWh cho thấy thời gian hoàn vốn ngắn nhất, chỉ 12 năm.

"Thêm pin 5 kWh giúp nâng tỷ lệ tự tiêu thụ lên 22% và giảm nhập điện từ lưới, nhưng lại không hỗ trợ được hàng xóm. Đồng thời, do chi phí mua pin ban đầu quá cao, hộ gia đình này không tạo ra lợi nhuận nào", nhóm nghiên cứu cho hay.

GS Chunlu Liu, đồng tác giả nghiên cứu tại Đại học Deakin, nhận xét nghiên cứu này làm nổi bật sự đánh đổi giữa việc sử dụng pin và chia sẻ năng lượng trong cộng đồng.

Khi sử dụng pin, chủ hộ điện mặt trời sẽ được lợi vì giảm sự phụ thuộc vào lưới điện, nhưng điều này lại hạn chế lượng năng lượng chia sẻ cho hàng xóm do pin thường được sạc đầy để có điện dư trước khi chia sẻ. Thách thức là phải tìm được sự cân bằng phù hợp cho tất cả mọi người, GS Liu nêu vấn đề.

Theo PV