Sử dụng bình nước nóng điện để lưu trữ năng lượng tái tạo có thể thay thế công dụng của 2 triệu pin nhà và tiết kiệm hàng tỷ đồng.

Sydney Sydney, ngày 5 tháng 6 (The Talk) Quá trình chuyển đổi năng lượng của Úc đang diễn ra tốt đẹp. Khoảng 3 triệu hộ gia đình có năng lượng mặt trời trên mái nhà và doanh số bán ô tô điện cỡ trung đang tăng vọt.

Nhưng khi chúng ta làm việc hướng tới các hộ gia đình sử dụng điện hoàn toàn bằng năng lượng tái tạo, liệu chúng ta có đang bỏ qua một công nghệ hỗ trợ quan trọng, máy nước nóng điện đơn giản? Khoảng một nửa số hộ gia đình ở Australia sử dụng bình đun nước nóng bằng điện, số còn lại sử dụng gas. Vì vậy, những gì tuyệt vời về máy nước nóng điện? Máy nước nóng điện cung cấp một cách rẻ tiền để lưu trữ một lượng lớn năng lượng, dưới dạng nước nóng. Một lò sưởi có bình chứa 300 lít có thể lưu trữ lượng năng lượng tương đương với Tesla Powerwall thế hệ thứ hai – với chi phí thấp.

Nghiên cứu của chúng tôi tại Viện Tương lai Bền vững UTS cho thấy người Úc có thể sử dụng bình đun nước nóng bằng điện gia dụng để lưu trữ năng lượng tương đương với hơn hai triệu cục pin gia đình như vậy.

Điều này cuối cùng có thể giúp chúng ta tiết kiệm hơn 6 tỷ AUSD mỗi năm cho hóa đơn năng lượng đồng thời đưa chúng ta tiến gần hơn đến mức phát thải carbon bằng không.

Báo cáo của chúng tôi, được công bố hôm nay và được tài trợ bởi Cơ quan Năng lượng Tái tạo Úc (ARENA), khuyến nghị rằng, để giảm một nửa lượng khí thải vào năm 2030 và đạt mức 0 ròng vào năm 2050, chúng ta cần khẩn trương có các chính sách để nhanh chóng thay thế máy nước nóng chạy bằng khí đốt bằng máy nước nóng điện “thông minh”. Máy sưởi thông minh có thể được bật và tắt để đáp ứng với những thay đổi về cung và cầu điện trên lưới điện.

Điều này có nghĩa là những lò sưởi này có thể hấp thụ năng lượng tái tạo “ngoài giờ cao điểm” dư thừa, đặc biệt là từ năng lượng mặt trời, và do đó giúp chúng ta giải quyết hai vấn đề lớn cùng một lúc. Chúng có thể giúp giảm thiểu và cuối cùng là loại bỏ khí thải nhà kính. Và nó có thể làm cho lưới điện của chúng ta ổn định hơn bằng cách cung cấp nhu cầu linh hoạt giúp cân bằng nguồn cung dao động từ các nguồn tái tạo.

Cắt giảm khí thải Có ba loại máy nước nóng điện chính. Bình nóng lạnh “điện trở” thông thường sử dụng điện để làm nóng nước trực tiếp. Máy nước nóng năng lượng mặt trời sử dụng ánh sáng mặt trời và điện, nhưng đã trở nên ít phổ biến hơn khi các thiết bị “bơm nhiệt” mới hơn xuất hiện.

Cái này thu nhiệt từ không khí và “bơm” nó vào trong nước. Máy bơm nhiệt sử dụng điện ít hơn từ ba đến bốn lần so với máy sưởi điện trở.

Trong năm 2010, máy nước nóng điện trở thường tạo ra lượng khí thải nhiều hơn khoảng bốn lần so với các loại khí đốt tương đương của chúng. Khí thải bơm nhiệt gần giống như khí đốt. Đó là bởi vì máy nước nóng điện sử dụng rất nhiều điện, và phần lớn là do đốt than.

Khi chúng ta tạo ra nhiều điện hơn từ năng lượng tái tạo, bức tranh này sẽ thay đổi đáng kể.

Nhà điều hành thị trường năng lượng của Úc, AEMO, công bố các lộ trình được cập nhật thường xuyên để hướng tới một tương lai năng lượng sạch. Trong kết quả rất có thể xảy ra, “kịch bản thay đổi từng bước”, khí đốt sẽ là lựa chọn đun nước nóng gây hiệu ứng nhà kính nhiều nhất vào năm 2030.

Đến năm 2040, sau khi quá trình chuyển đổi sang hệ thống điện tái tạo phần lớn hoàn tất, lượng khí thải từ máy nước nóng điện trở và bơm nhiệt sẽ thấp hơn đáng kể so với các thiết bị sử dụng khí đốt.

Máy nước nóng có thể kéo dài 15 năm hoặc hơn. Vì vậy, nguồn cung cấp nhiệt trong nhà của chúng ta trong hai thập kỷ tới phụ thuộc vào những gì chúng ta lắp đặt ngày nay. Do đó, việc thay thế máy sưởi gas bằng máy sưởi điện nên là ưu tiên ngay lập tức trong quá trình chuyển đổi năng lượng của chúng ta.

Công việc của chúng tôi khám phá các kịch bản khác nhau, mỗi kịch bản có sự kết hợp khác nhau giữa các công nghệ làm nóng nước. Một là cơ sở kinh doanh thông thường nơi máy nước nóng chạy bằng gas vẫn còn phổ biến. Trong một kịch bản thay thế, khí đốt sẽ bị loại bỏ dần trong vòng 10–20 năm tới.

Chúng tôi nhận thấy rằng việc thay thế khí đốt bằng hệ thống đun nước bằng điện không chỉ giúp chúng tôi sớm đạt được mức phát thải ròng bằng 0 mà còn giúp chúng tôi tiết kiệm tiền.

Gas đắt và không thể rẻ hơn. Năng lượng tái tạo dồi dào cung cấp lượng điện thừa giá rẻ có thể được sử dụng bởi máy nước nóng. Nắm bắt cơ hội này có thể tiết kiệm hơn 6 tỷ đô la mỗi năm cho hóa đơn năng lượng của chúng ta vào năm 2040.

Cải thiện sự ổn định của lưới điện Năng lượng mặt trời và gió hiện là những công nghệ rẻ nhất mà chúng ta từng có để tạo ra điện. Nhưng để duy trì một hệ thống điện ổn định, chúng ta cần phải đáp ứng nhu cầu với nguồn cung dao động từ các nguồn tái tạo. Pin cung cấp một phần giải pháp, nhưng vẫn còn khá đắt.

Máy nước nóng điện cung cấp một cách rẻ hơn nhiều để lưu trữ một lượng lớn năng lượng và cung cấp sự linh hoạt của nhu cầu mà lưới điện yêu cầu.

Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng, so với đường cơ sở thông thường của doanh nghiệp, một kịch bản nhấn mạnh tính linh hoạt của nhu cầu bằng cách sử dụng máy nước nóng điện thông minh có thể cung cấp thêm 30GWh công suất nhu cầu linh hoạt hàng ngày.

Điều đó tương đương với hơn 2 triệu cục pin gia đình trên Thị trường Điện Quốc gia, nơi cung cấp điện cho miền đông và miền nam Australia.

Trở lại tương lai cho hệ thống sưởi ấm bằng nước Kể từ những năm 1950, “nước nóng ngoài giờ cao điểm” đã chứng kiến ​​các nhà cung cấp điện ở Úc tắt máy nước nóng gia dụng vào ban ngày và ban đêm để cung và cầu phù hợp hơn. Đổi lại, khách hàng được giảm giá mạnh.

Trong những thập kỷ gần đây, chúng ta đã không còn sử dụng nước nóng dùng điện ngoài giờ cao điểm, vì các ưu đãi giảm đi và nhiều ngôi nhà được kết nối với khí đốt tự nhiên.

Khi chúng ta gắn máy nước nóng, chúng ta nên sử dụng công nghệ nào: điện trở hay bơm nhiệt? Câu trả lời là cả hai.

Nghiên cứu của chúng tôi khám phá sự đánh đổi giữa máy nước nóng có điện trở kháng linh hoạt cao so với máy bơm nhiệt hiệu quả cao nhưng kém linh hoạt hơn.

Máy bơm nhiệt sử dụng ít điện hơn và chi phí vận hành ít hơn. Khi giá điện cao hoặc dòng điện bị hạn chế, việc sử dụng máy bơm nhiệt là điều hợp lý. Tuy nhiên, chúng có chi phí trả trước cao hơn và không phù hợp với mọi gia đình. Ví dụ, nhiều căn hộ thiếu khả năng tiếp cận với không gian ngoài trời phù hợp.

Và bởi vì chúng sử dụng ít điện hơn, máy bơm nhiệt cung cấp nhu cầu ít linh hoạt hơn. Khi năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng mặt trời, ngày càng cung cấp năng lượng cho lưới điện của chúng ta, thì khả năng hấp thụ năng lượng tái tạo “ngoài giờ cao điểm” của các lò sưởi điện trở là một lợi thế rất lớn.

Với các chính sách đúng đắn và cải cách thị trường, tất cả chúng ta sẽ được hưởng lợi từ hệ thống một lần nữa thưởng cho khách hàng điện giá rẻ vào giờ thấp điểm để đổi lấy việc nhà điều hành mạng có thể tắt và bật máy nước nóng của chúng ta khi cần. (Hội thoại) PY PY