Cơ sở hạ tầng cho xe điện: Giải pháp phát triển bền vững cho khu vực đô thị Việt Nam

Ngày nay, thị trường xe điện (EV) ngày càng phát triển mạnh mẽ. Tính đến năm 2018, các trạm sạc công cộng cho xe điện được lắp đặt trên thế giới vào khoảng 500.000 trạm, tập trung chủ yếu tại một số quốc gia phát triển như Mỹ, Anh, Đức, Pháp, Na Uy, và Trung Quốc. Tuy nhiên, con số này là quá nhỏ bé so với số lượng xe điện đang được lưu hành hiện nay với hơn 250 triệu chiếc. Các nguồn điện sử dụng tại các trạm sạc này chủ yếu được lấy từ lưới điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch, và do đó, trên thực tế đã làm gia tăng áp lực lên nguồn nhiên liệu hóa thạch đang ngày càng cạn kiệt và quá trình biến đối khí hậu đang diễn biến ngày càng phức tạp. Để giải quyết tình trạng này, sự kết hợp giữa điện mặt trời và trạm sạc là một trong những cách phát triển bền vững cho ngành giao thông vận tải nói chung và thị trường xe điện nói riêng trên toàn thế giới.

Trên thế giới

Về mặt công nghệ, trạm sạc sử dụng điện mặt trời là sự kết hợp giữa các tấm pin mặt trời trên mái (rooftop) và một trạm sạc điện bên dưới. Và xe điện sử dụng điện lấy từ năng lượng mặt trời thải ra ít hơn 96% khối lượng các chất gây ô nhiễm so với xe điện sử dụng lưới điện lấy từ nhiên liệu hóa thạch (với 4% các chất ô nhiễm còn lại là từ phanh và mòn lốp). Ngoài ra, điện mặt trời không gây các ô nhiễm về tiếng ồn, ô nhiễm hóa học, hay các chất phóng xạ trong quá trình sử dụng.

Sơ đồ của trạm sạc điện mặt trời nối lưới cho xe điện

Về mặt doanh thu và lợi ích, các trạm sạc điện mặt trời hoàn toàn có thể được lắp đặt tại nhiều địa điểm khác nhau như nơi làm việc, trung tâm mua sắm, nhà hàng, đường cao tốc, trung tâm giải trí, công viên,…

Tại Việt Nam

Tại Việt Nam, những năm gần đây, xe điện đã và đang xuất hiện ngày càng nhiều với số lượng xe điện đã lên tới gần 3 triệu chiếc, bao gồm cả xe đạp điện, xe máy điện và xe ô tô điện, tập trung chủ yếu tại các khu đô thị lớn. Việc áp dụng các mô hình kinh doanh của trạm sạc điện mặt trời tại Việt Nam cũng rất thuận lợi do các điều kiện về tiềm năng năng lượng mặt trời cao và theo đúng định hướng phát triển Năng lượng tái tạo của chính phủ. Mặc dù vậy, hiện nay, số lượng trạm sạc điện công cộng là rất ít, chưa đến 10 trạm, và hầu hết là lấy điện từ lưới điện quốc gia sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Dễ nhận thấy rằng, xe điện và trạm sạc cho xe điện ở Việt Nam vẫn chưa có được sự quan tâm đúng mức của của các cơ quan có thẩm quyền. Các chính sách dành cho xe điện và cơ sở hạ tầng dành cho chúng vẫn còn thiếu và chưa đủ mạnh. Và điều này đã gây ra những rào cản cho việc phát triển rộng khắp mạng lưới xe điện trên toàn quốc, đồng thời tác động không nhỏ tới định hướng giảm thiểu ô nhiễm môi trường và phát triển bền vững cho ngành giao thông vận tải tại Việt Nam.

Cơ sở hạ tầng sạc xe điện

Xe điện (EV) đang nhanh chóng mở rộng sự phổ biến của nó trên toàn thế giới. Mặc dù xe điện mang lại lợi ích môi trường lớn và hứa hẹn một tương lai bền vững cho ngành vận tải, nhưng số lượng trạm sạc EV ngày càng tăng cũng đặt ra những thách thức mới trong quản lý tập trung. Việc giám sát điều hành từ xa các trạm sạc là một điều tất yếu trong thời đại công nghệ 4.0.

Thách thức: Quản lý và giám sát các trạm sạc thời gian thực

Các nhà cung cấp dịch vụ sạc EV hiện đang đối mặt với những thách thức khác nhau trong việc quy hoạch xây dựng và quản lý các trạm sạc EV mới này. Một trong những vấn đề mà họ sẽ gặp phải khi triển khai cơ sở hạ tầng sạc EV là tạo kết nối tới trạm quản lý tập trung, đặc biệt là ở khu vực ngoại thành.

Với sự thay đổi này, các nhà cung cấp dịch vụ sạc EV đang tìm kiếm những cách tốt hơn để làm cho việc kinh doanh của họ có lợi hơn và hiệu quả hơn. Họ cần một hệ thống quản lý thông minh để giúp người vận hành dễ dàng quản lý thiết bị.

Giải pháp: Làm việc thông minh hơn và nhanh hơn thay vì làm việc chăm chỉ hơn

Để đáp ứng các yêu cầu này, các IoT Gateway là lựa chọn hàng đầu. Ở đây, chúng tôi đã đưa ra giải pháp sử dụng IFB122 của hãng Axiomtek như là IoT Gateway. IFB122 được kết nối với các bộ sạc và cảm biến qua truyền thông nối tiếp để thu thập dữ liệu rồi phân tích và sau đó, truyền dữ liệu thu thập được đến trung tâm điều khiển thông qua kết nối không dây – cho phép theo dõi trạng thái nguồn thời gian thực từ mọi nơi và mọi thiết bị sử dụng giao thức MQTT . Quan trọng nhất, khả năng phân tích của IFB122 cung cấp các đánh giá theo thời gian thực, cho phép các nhà cung cấp dịch vụ sạc EV nhanh chóng giải quyết các vấn đề xuất hiện.

Với các giải pháp thông minh, các nhà cung cấp dịch vụ sạc EV có thể thực hiện quản lý tập trung một cách dễ dàng và đáp ứng các vấn đề ngay lập tức, trong khi vừa bảo trì được từ xa trong thời gian thực mà không phải trả thêm chi phí lao động.