Công ty KB phối hợp với Bộ Năng lượng Mỹ (DOE), các công ty SunPower , Scheider Electric và Kia, cùng những doanh nghiệp khác thử nghiệm những ngôi nhà mới tiết kiệm năng lượng tại một số cộng đồng mới mà KB xây dựng.

Những cộng đồng dân cư vi mô microgrid (lưới điện nhỏ) mới hoạt động hoàn toàn bằng điện, năng lượng mặt trời và pin được xây dựng tại Oak Shade và Durango, một phần trong quy hoạch tổng thể KB Homes Shadow Mountain ở Menifee, California. Nhưng đây không phải là những ngôi nhà tiết kiệm năng lượng điển hình bằng cách bổ sung thêm các tấm pin mặt trời.

Những ngôi nhà trong các các cộng đồng này được trang bị bộ lưu trữ pin dự phòng, khả năng sạc xe điện hai chiều và quan trọng nhất là hệ thống điện cộng đồng các ngôi nhà kết nối với nhau, tạo ra một mạng lưới năng lượng ổn định bền vững.

Khi liên kết điện năng các ngôi nhà với nhau, công nghệ này thiết lập một mạng lưới năng lượng tự hỗ trợ, có khả năng cung cấp năng lượng cho khu vực lân cận trong thời điểm mất điện hoặc sử dụng điện quá tải.

KB Home ra mắt cộng đồng microgrid đầu tiên ở California. Ảnh: Business Wire

Phương thức hoạt động của cộng đồng dân cư, sử dụng hoàn toàn điện năng, năng lượng mặt trời và pin

Mỗi ngôi nhà trong cộng đồng microgrid sẽ được trang bị những thiết bị như sau:

Hệ thống năng lượng mặt trời SunPower Equinox

Bộ lưu trữ pin SunVault 13 kWh

Máy nước nóng bơm nhiệt điện lai Rheem® ProTerra®

Máy bơm nhiệt hai giai đoạn hiệu suất cao Carrier®

Bảng điều khiển thông minh của Trung tâm năng lượng Schneider Electric D

Những tấm pin mặt trời độc lập khai thác năng lượng từ mặt trời và lưu trữ trong các bộ pin dự phòng. Ngoài ra, những tấm pin mặt trời cộng đồng được kết nối với một hệ thống lưu trữ pin 2,3 MW để bổ sung nguồn điện cho lưới điện cục bộ.

Tất cả các ngôi nhà đều được trang bị hệ thống dây điện để sạc EV, một số ngôi nhà sẽ trang bị bộ sạc Wallbox. Chủ nhà có thể đăng ký chương trình Kế hoạch điện ảo (VPP) của SunPower, chương trình này cho phép người dùng sử dụng bộ sạc EV, bộ lưu trữ pin và những giải pháp năng lượng khác để cân bằng tải lưới điện khi nhu cầu điện năng tự động vọt lên cao. Người dùng sẽ bán điện theo giá quy định của cộng đồng dân cư.

Hơn 200 ngôi nhà sử dụng hoàn toàn năng lượng mặt trời, có thêm bộ lưu trữ pin và kết nối với mạng lưới điện nhỏ cộng đồng. Do đó, các cộng đồng này có khả năng chống mất điện mà theo SunPower, là hình mẫu cho tương lai phát triển các ngôi nhà.

Mạng điện quy mô nhỏ, điện mặt trời và pin tiết kiệm điện năng

Microgrids không phải là một phát minh mới. Các khu dân cư này đã xuất hiện được một thời gian, chủ yếu được xây dựng tại các khu công nghiệp hoặc các khu phát triển thương mại rộng rãi. Nhưng việc sử dụng năng lượng dân dụng chiếm khoảng 20% ​​lượng phát thải khí nhà kính ở Mỹ, cộng đồng KB Homes và các đối tác của doanh nghiệp đã xây dựng sẽ đóng vai trò quan trọng như một kế hoạch chi tiết cho những kế hoạch xây dựng các khu nhà mới trong tương lai.

Tại Mỹ, thời tiết khắc nghiệt là thủ phạm số 1 thường gây ra tình trạng mất điện. Theo một nghiên cứu gần đây từ Climate Central, khoảng 83% các trường hợp mất điện trên diện rộng được báo cáo là do hậu quả của những tình huống liên quan đến thời tiết. Đặc biệt hơn là số vụ mất điện do thời tiết đã tăng khoảng 78% trong 10 năm qua.

Xây dựng các cộng đồng có khả năng chống chịu với lưới điện bằng phương pháp sử dụng năng lượng mặt trời, bộ lưu trữ pin và những trang thiết bị hoàn toàn chạy bằng điện có thể giảm đáng kể tác động đến môi trường và giảm tải của lưới điện đã cũ.

Một diển hình là Babcock Ranch, một “cộng đồng sử dụng năng lượng mặt trời” ở Florida, cách Fort Meyers 12 dặm vẫn có nước nóng, điện và internet trong khi hơn 5 triệu người khác không may mắn như vậy sau khi cơn bão Ian quét qua bang.

Năm ngoái, DOE đã công bố tài trợ 61 triệu USD để xây dựng 10 “cộng đồng dân cư được kết nối” có khả năng tương tác với lưới điện để tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng và giảm lượng khí thải carbon.

Theo nghiên cứu của DOE, các tòa nhà có tương tác lưới điện hiệu quả (GEB), như các tòa nhà ở California được KB Homes giới thiệu, có thể tiết kiệm 18 tỷ USD chi phí hệ thống điện đồng thời cắt giảm 80 triệu tấn khí thải CO2 mỗi năm.

Nếu tính theo năm, lượng khí thải này nhiều hơn 50 nhà máy nhiệt điện than cỡ trung bình hoặc 17 triệu phương tiện giao thông. Những ngôi nhà trong 2 cộng đồng microgrid đầu tiên ở Alabama và Georgia sử dụng năng lượng ít hơn khoảng 42% đến 44% so với một ngôi nhà sử dụng điện lưới trung bình.

Những cộng đồng microgrid trong hoạt động thực tế đã chứng minh được hiệu quả của việc tiết kiệm điện năng và giảm phát thải khí nhà kính. Kết quả này cho thấy, đã đến lúc các quan chức liên bang đẩy nhanh và mạnh quá trình chuyển đổi năng lượng. Về lâu dài, đó sẽ là một khoản tiết kiệm khổng lồ.