Đề xuất biến trạm sạc xe điện thành nút năng lượng thông minh

Chuyển đổi xanh ngay từ nguồn cấp điện

Tham luận tại hội thảo, PGS.TS Lê Văn Nghĩa (Đại học Bách khoa Hà Nội) nhận định, xu hướng chuyển đổi xanh trong giao thông đường bộ là xu hướng tất yếu trên thế giới hiện nay và Việt Nam cũng không phải ngoại lệ.

PGS.TS Lê Văn Nghĩa tham luận tại hội thảo "Triển khai quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về trụ sạc, trạm sạc xe điện".

Thực tế đã cho thấy xu hướng điện hóa trong giao thông, giảm dần sự phụ thuộc vào động cơ đốt trong và nhiên liệu hóa thạch, tăng cường vai trò của hệ thống truyền động điện, pin lưu trữ và năng lượng tái tạo.

Hiện nay, xe điện thuần pin (BEV - Battery Electric Vehicle) đang phát triển rất nhanh về số lượng ở Việt Nam với đơn vị đi tiên phong là Vinfast.

Ngoài ra còn có xe điện mở rộng phạm vi hoạt động (Extended Range Electric Vehicle - EREV). Trong đó, động cơ xăng trong xe EREV đóng vai trò là một máy phát điện được tích hợp trên xe để cung cấp năng lượng cho pin khi cần thiết.

Tuy nhiên, PGS.TS Lê Văn Nghĩa lưu ý, việc điện hóa phương tiện chưa đủ để bảo đảm chuyển đổi giao thông xanh.

Giao thông chỉ thực sự xanh hơn khi phương tiện điện được cung cấp năng lượng ngày càng sạch, hiệu quả và có khả năng quản lý thông minh. Hiện nay, nguồn cung cấp điện chủ yếu tại Việt Nam vẫn đến từ các nhà máy nhiệt điện, sử dụng nhiên liệu chính là nhiên liệu hóa thạch.

Trong bối cảnh đó, PGS.TS Lê Văn Nghĩa đề xuất phải chuyển đổi xanh ngay từ nguồn cấp điện, tức là cần quan tâm đến việc điện hóa nguồn năng lượng (dùng để sạc). 

Song song với đó là việc điện hóa phương tiện (tăng số lượng xe điện) và điện hóa hạ tầng (tăng số lượng trạm sạc).

Chuyển đổi xanh bằng trạm sạc tích hợp

Theo PGS.TS Lê Văn Nghĩa, xu hướng chuyển đổi xanh trong giao thông đường bộ tại Việt Nam đang tồn tại nhiều thách thức như sự phụ thuộc vào điện lưới khi tỷ trọng điện tái tạo trong nguồn cấp cho sạc chưa được bảo đảm; sự lệch pha cung - cầu khi điện mặt trời phát mạnh ban ngày, trong khi nhu cầu sạc phụ thuộc lịch hoạt động; công suất phụ tải rất lớn…

Hội thảo "Triển khai quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về trụ sạc, trạm sạc xe điện: Yêu cầu kỹ thuật và thực tiễn phát triển hạ tầng sạc giao thông đường bộ" tổ chức bởi Tạp chí Xây dựng vào ngày 7/11/2026.

Để giải quyết những thách thức nêu trên, PGS.TS Lê Văn Nghĩa đề xuất xây dựng mô hình trạm sạc tích hợp, biến trạm sạc thành một nút năng lượng thông minh và có thể điều khiển đa nguồn. Đây cũng là mô hình đang được áp dụng phổ biến trên thế giới, đặc biệt là Trung Quốc.

Theo đó, trạm sạc tích hợp sẽ có những nguồn năng lượng tái tạo (điện gió, điện mặt trời). Đây là những nguồn năng lượng có tiềm năng phát triển rất lớn ở Việt Nam, một quốc gia có khí hậu nhiệt đới gió mùa cùng bờ biển dài hơn 3.000km.

Để tối ưu hóa các nguồn năng lượng này, doanh nghiệp, chủ đầu tư xây dựng trạm sạc sẽ cần chú ý đến việc lựa chọn địa điểm, phụ tải phù hợp và tối ưu toàn hệ thống. 

Các không gian tiềm năng để áp dụng mô hình trạm sạc tích hợp là các bãi đỗ xe, trạm xe bus, trung tâm thương mại, tòa nhà, các khu công nghiệp và logistics, các trạm nghỉ trên cao tốc.

Các nguồn năng lượng tái tạo trong trạm sạc tích hợp sẽ được lưu trữ bằng hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (Battery Energy Storage System - BESS). 

Hệ thống này sẽ giúp tích trữ năng lượng từ điện mặt trời, điện gió hoặc lưới điện và cung cấp lại khi cần, góp phần tối ưu sử dụng năng lượng tái tạo.

Trong đó, việc lựa chọn pin lưu trữ sẽ phải tính toán thật kỹ nhằm đảm bảo tính kinh tế cho trạm sạc. 

PGS.TS Lê Văn Nghĩa cho biết, tại một số quốc đang tận dụng lại pin ô tô điện đã sử dụng nhưng bị giảm dung lượng. Việt Nam hoàn toàn có thể nghiên cứu áp dụng phương pháp này để tiết kiệm chi phí cho hệ thống lưu trữ BESS.

Trên thực tế, yếu tố kinh tế là một vấn đề cần phải quan tâm khi đầu tư vào trạm sạc tích hợp do chi phí đầu tư ban đầu rất lớn. Đây cũng là một trong những lý do khiến hầu hết các trạm sạc tại Việt Nam chưa phải là trạm sạc tích hợp.

Triển khai đồng bộ công nghệ, tiêu chuẩn, mô hình kinh doanh và chính sách

Theo PGS.TS Lê Văn Nghĩa, có ba mô hình phổ biến cho các trạm sạc tích hợp, tùy thuộc vào mức độ phức tạp và quy mô của từng trạm sạc.

PGS.TS Lê Văn Nghĩa nhận định, phát triển trạm sạc tích hợp là xu hướng tất yếu ở Việt Nam.

Mô hình thứ nhất, sử dụng năng lượng mặt trời kết hợp điện lưới mà không có hệ thống lưu trữ BESS. Mô hình thứ hai, sử dụng năng lưới tái tạo có hệ thống lưu trữ BESS.

Mô hình thứ ba phức tạp hơn, sử dụng điện lưới kết hợp với năng lượng mặt trời kết hợp và hệ thống lưu trữ BESS, cùng bộ điều khiển thông minh.

Tùy thuộc vào vị trí và quy mô trạm sạc, chủ đầu tư cần lựa chọn mô hình phù hợp nhất để tối ưu hóa chi phí và hiệu quả.

PGS.TS Lê Văn Nghĩa lưu ý, đối với các trạm sạc tích hợp, vấn đề điều khiển thông minh bằng hệ thống quản lý năng lượng (Energy Management System - EMS) sẽ đóng vai trò rất quan trọng để quyết định hiệu quả hoạt động của trạm sạc.

Theo đó, yếu tố giúp cho trạm sạc tích hợp mang đến lợi ích về năng lượng là các chiến lược điều khiển và phân phối năng lượng theo trạng thái của hệ thống.

Ví dụ, khi nguồn điện mặt trời dư, phần dư sẽ được nạp vào hệ thống lưu trữ BESS. Khi nguồn điện mặt trời bị thiếu, hệ thống BESS sẽ trả ngược lại và lưới điện bù vào phần công suất còn thiếu.

Hiệu quả về năng lượng và môi trường của một trạm sạc tích hợp sẽ được đánh giá thông qua các chỉ tiêu về tăng tỷ lệ năng lượng tái tạo được sử dụng, giảm phát thải gián tiếp và giảm áp lực cho điện lưới.

Tuy xe điện không phát thải trực tiếp khí nhà kính như xe sử dụng động cơ xăng, nhưng điện lưới ở Việt Nam lại có hệ số phát thải cao. Vì vậy, cần phải sử dụng xe điện trong một quãng đường dài mới có thể đạt được hiệu quả về giảm phát thải.

Trên cơ sở phân tích các tính năng và ưu điểm của trạm sạc tích hợp, PGS.TS Lê Văn Nghĩa đề xuất phải nghiên cứu để tối ưu hóa cấu trúc trạm sạc, xác định quy mô của điện lưới, nguồn điện tái tạo, hệ thống lưu trữ BESS và điều khiển thông minh.

Bên cạnh đó, cần dự báo tích hợp các yếu tố liên quan như thời tiết, số lượng xe hay nhu cầu sạc. Một vấn đề quan trọng khác là nghiên cứu tích hợp khả năng sạc hai chiều nhằm tối ưu việc sử dụng năng lượng.

Ngoài ra, cần sớm hoàn thiện cơ chế, chính sách về phát triển trạm sạc tích hợp để phát triển hạ tầng trạm sạc đồng bộ và được kiểm soát chặt chẽ.