Cần bao nhiêu tấm pin mặt trời để sạc "miễn phí" cho ô tô điện?
Đa phần chủ sở hữu xe ô tô điện cũng sẽ lắp đặt một trạm sạc, hoặc khả năng sạc từ mạng lưới điện ngay trong nhà mình. Và việc sạc phương tiện vào ban đêm để sẵn sàng di chuyển vào mỗi buổi sáng có thể tốn kém hơn họ nghĩ.
Nhưng nếu ngôi nhà mà họ đang ở được cấp điện từ năng lượng mặt trời hoặc từ sức gió thì sao?
Trong những năm qua việc phổ biến lắp đặt các hệ thống điện mặt trời đã đem lại một nguồn năng lượng sạch, bền vững cho nhiều hộ gia đình. Họ đã có thể tiết kiệm được một khoản tiền điện không nhỏ nếu có đủ các tấm pin mặt trời.
Câu hỏi là tôi sẽ cần bao nhiêu tấm pin mặt trời để cấp đủ năng lượng cho ô tô điện?
Hình minh họa.
Cần lưu ý rằng có rất nhiều yếu tố cần cân nhắc khi sử dụng năng lượng mặt trời để sạc ô tô điện. Đầu tiên là công suất của hệ thống điện mặt trời ảnh hưởng lớn đến số lượng tấm pin mà chủ nhà nên lắp đặt.
Hầu hết các tấm pin mặt trời dân dụng đều có công suất đầu ra là 250 watt, nhưng có những tấm lớn hơn với công suất lên tới 400 watt. Mỗi tấm pin riêng lẻ tạo ra từ 1,2 đến 1,5 kWh điện mỗi ngày tùy theo cường độ ánh sáng.
Vấn đề tiếp theo cần xem xét là dung lượng pin và mức sử dụng điện của ô tô điện.
Việc xác định số lần sạc mà ô tô điện của mình trong một tháng cũng là một biến số quan trọng khi quyết định cần bao nhiêu tấm pin mặt trời để sạc cho nó.
Và yếu tố cuối cùng là số km mà chủ sở hữu sẽ lái chiếc ô tô trong 1 tháng.
Đã tới lúc tính toán
Theo kết quả của một nghiên cứu vào năm 2022 từ Bộ Giao thông Vận tải Hoa Kỳ, mỗi năm trung bình một người Mỹ sẽ lái ô tô trên quãng đường dài 13.476 dặm (21,688 km).
Một số phép toán cơ bản cho biết trung bình một người Mỹ sẽ di chuyển 1.123 dặm (1.807 km) trong một tháng và hơn 37 dặm ( 59,5 km) một ngày.
Hình minh họa.
Hãy ví dụ tôi đang sở hữu ô tô điện Tesla Model Y có phạm vi hoạt động 310 dặm (498,9 km), chúng ta thấy rằng sẽ cần sạc đầy 4 lần (chính xác là 3,62 lần) mỗi tháng.
Nhân số đó với công suất 81 kWh của pin, bạn sẽ có con số 324 kWh. Chia nhỏ nó ra số ngày trong tháng, chúng ta có kết quả là 10,8 kWh.
Chia 10,8 kWh cho 5 giờ có nắng trong 1 ngày (một ước tính an toàn nhất) để dẫn đến kết luận rằng hệ thống điện mặt trời cần tạo ra 2,16 kWh điện.
Vì có một phần đáng kể năng lượng bị thất thoát trong quá trình chuyển đổi từ quang năng sang điện nên hệ thống điện mặt trời sẽ chỉ có khoảng 78% năng lượng đầu ra - chia cho 0,78 và cuối cùng cần 2,77 kW.
Sau đó có thể chia số đó cho mức công suất của các tấm pin mặt trời (250 W nên được chuyển đổi thành 0,25 kW và 400 W thành 0,4 kW) và kết quả là 11 tấm 250 W hoặc 7 tấm 400 W.
Phương trình nói trên cũng có thể áp dụng với điện gió. Tuy nhiên cần lưu ý là phương trình này có nhiều biến số vì bất kể thay đổi nhỏ nào (phạm vi hoạt động của ô tô điện, công suất pin, số giờ nắng trong ngày...) cũng có thể đem lại kết quả hoàn toàn khác.
Quan trọng hơn đó là nếu không có giải pháp lưu trữ năng lượng thu được từ hệ thống điện mặt trời, việc sạc chỉ có thể diễn ra vào ban ngày.
Hình minh họa.