Những thay đổi nhỏ trong việc sử dụng điện dân dụng có thể giúp giảm nhu cầu vào những thời điểm cao điểm. Ảnh: Newscientist
Các mạng lưới tiết kiệm năng lượng, còn được gọi là "nhà máy điện ảo", đang kết nối các hệ thống lưu trữ năng lượng, pin mặt trời và các thiết bị thông minh tại nhiều ngôi nhà trên khắp nước Mỹ.
Ben Brown từ công ty Renew Home cho biết, họ có thêm kế hoạch triển khai mạng lưới tiết kiệm năng lượng lớn nhất Bắc Mỹ vào cuối năm nay. Renew Home là một công ty phần mềm năng lượng, được thành lập từ sự hợp tác giữa thiết bị nhà thông minh Nest của Google và OhmConnect. Nếu khách hàng sử dụng Nest và OhmConnect tham gia, công ty có thể quản lý 3 gigiwatt (GW) nhu cầu điện từ "hàng triệu" ngôi nhà, tương đương với 3 lò phản ứng hạt nhân đang sản xuất 1GW.
Nhà máy điện ảo hoạt động bằng cách kiểm soát mức sử dụng điện trong các thiết bị như hệ thống HVAC (hệ thống điều hòa không khí), máy nước nóng điện và pin EV (xe điện) trong vài phút mà không ảnh hưởng đến hiệu suất của các thiết bị. Thay vì tạo ra năng lượng mới, các nhà máy điện ảo điều phối năng lượng từ nhiều nguồn, giúp giảm nhu cầu trong thời gian cao điểm hoặc bổ sung điện năng từ các tấm pin mặt trời và pin dự trữ vào lưới điện.
Hiện tại, những "nhà máy điện ảo" này đang phát triển mạnh mẽ tại Mỹ khi nhu cầu điện tăng cao, nhờ sự phổ biến của các trung tâm dữ liệu và xe điện. Bộ Năng lượng Mỹ dự đoán rằng công suất của các "nhà máy điện ảo" có thể tăng gấp ba lần vào năm 2030, giúp giải quyết tới 20% nhu cầu điện vào thời gian cao điểm. Điều này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn giúp giảm thiểu việc sử dụng các nhà máy điện chạy bằng khí đốt, giảm phát thải.
Avery McEvoy từ RMI, một tổ chức nghiên cứu năng lượng, cho biết: "các nhà máy điện ảo" đã tồn tại trong nhiều thập kỷ. Tuy nhiên, những năm gần đây, nhiều nhà máy mới được triển khai để điều chỉnh nguồn cung năng lượng từ gió và mặt trời. Một trong những "nhà máy điện ảo" lớn nhất thế giới ở Nam Úc đang kết nối với các tấm pin mặt trời và hệ thống lưu trữ năng lượng của hơn 5000 ngôi nhà.
Hiện tại, Mỹ có từ 30 đến 60GW công suất nhà máy điện ảo, phần lớn kết nối với các trung tâm dữ liệu và nhà máy lớn. Mạng lưới cho các hộ gia đình cũng đang phát triển nhờ việc ngày càng có nhiều người lắp đặt hệ thống lưu trữ năng lượng, pin mặt trời, và các thiết bị thông minh. Renew Home đặt mục tiêu kiểm soát 50GW vào năm 2030 bằng cách hợp tác với các nhà sản xuất thiết bị điện như máy nước nóng.
Tuy nhiên, vẫn còn nhiều câu hỏi về việc liệu các "nhà máy điện ảo" có được các Công ty Điện lực và Chính phủ chấp nhận rộng rãi hay không. Nhiều chuyên gia cảnh báo rằng việc kết nối các mạng lưới này với lưới điện cũ - vốn được thiết kế cho dòng điện một chiều - là rất phức tạp. Mặc dù đã có bằng chứng cho thấy các "nhà máy điện ảo" hoạt động ổn định, nhưng nhiều người vẫn còn hoài nghi về khả năng chúng giúp giảm nhu cầu điện trong thời gian dài.
Một vấn đề khác là các "nhà máy điện ảo" có thể làm tăng nguy cơ về quyền riêng tư và bảo mật hệ thống điện. Tuy nhiên, Brown từ Renew Home khẳng định rằng công ty chỉ sử dụng dữ liệu của khách hàng để tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, khách hàng vẫn giữ quyền kiểm soát hệ thống của họ.