Xe - điện - nối - lưới (V2G) tại Việt Nam: Thực trạng, khoảng cách và định hướng

I. Giới thiệu chung

Trong bối cảnh tình hình khí hậu có nhiều biến đổi, xe điện nổi lên như một giải pháp góp phần giảm phát thải, cải thiện môi trường và nâng cao điều kiện sống. Đây là phương tiện giao thông tiên tiến, sử dụng động cơ điện để tạo ra chuyển động. Khác với xe chạy bằng động cơ đốt trong chỉ sử dụng năng lượng hóa thạch để vận hành, xe điện có thể hoạt động dựa trên năng lượng điện được cấp từ đa dạng các loại nguồn như pin, siêu tụ điện, bánh đà (flywheel), hydro (fuel cell), năng lượng tái tạo. Chính vì lý do này, xe điện được xem như là giải pháp hỗ trợ bền vững năng lượng.

Để có năng lượng điện cho các hệ thống nguồn (hiện chủ yếu sử dụng pin), xe điện cần được sạc thông qua các bộ sạc với các cấp công suất khác nhau, do đó, tốc độ sạc cũng khác nhau. Bên cạnh các trạm sạc nhanh có công suất rất cao lên tới 350 kW, công suất của bộ sạc trên xe (OBC) có thể thay đổi, ví dụ, từ 4,6 kW (Smart EQ ForTwo Cabrio) đến 11 kW (Mercedes EQS 500 4MATIC), thậm chí 22 kW (Porsche Taycan, Audi RS e-Tron GT) [1].

Khi một lượng lớn xe điện tham gia sạc mà không có sự quản lý, lưới điện có nguy cơ bị quá tải cục bộ, đặc biệt là tại các máy biến áp phân phối và đường dây hạ thế vào các khung giờ cao điểm. Dưới đây là tổng hợp các tác động chính của việc sạc xe điện lên lưới điện [2,3].

● Sạc xe điện gây ra sóng hài dòng điện lên lưới. Các bộ biến đổi điện tử công suất trong hệ thống sạc xe điện đóng vai trò như các tải phi tuyến đối với lưới điện phân phối. Quá trình này tạo ra các sóng hài tần số cao lan truyền trong hệ thống, gây biến dạng điện áp và làm giảm hiệu suất của các thành phần như máy biến áp, gây thêm tổn thất nhiệt trong truyền tải và khiến các thiết bị bảo vệ hoạt động sai lệch.

● Nguy cơ gây quá tải hạ tầng lưới điện. Việc sạc xe điện quy mô lớn mà không được quản lý hiệu quả sẽ gây áp lực nặng nề lên hệ thống phân phối, đặc biệt là máy biến áp và đường dây điện áp thấp. Sự thâm nhập của xe điện có thể làm tăng phụ tải đỉnh của hệ thống lên đáng kể. Tình trạng này nếu kéo dài sẽ làm đẩy nhanh quá trình lão hóa và làm giảm tuổi thọ của máy biến áp phân phối do nhiệt độ tăng cao.

● Biến động và nhấp nháy điện áp. Hiện tượng nhấp nháy điện áp thường xảy ra khi bắt đầu hoặc ngừng sạc xe, gây ra sự thay đổi đột ngột trong dòng tải và làm dao động điện áp lưới. Điều này làm ảnh hưởng đến các thiết bị điện tử nhạy cảm ở khu vực xung quanh, thậm chí có thể gây ra hoạt động sai lệch của các thiết bị bảo vệ.

● Gây mất cân bằng hệ thống ba pha. Phần lớn các bộ sạc chậm tại hộ gia đình thường sử dụng nguồn một pha, dẫn đến sự mất cân bằng điện áp và dòng điện giữa các pha trong hệ thống điện. Hiện tượng này có thể làm tăng điện áp và làm nóng dây trung tính trong hệ thống nối sao, đe dọa an toàn vận hành.

● Gia tăng tổn thất công suất và năng lượng. Do tổn thất tỷ lệ thuận với bình phương dòng điện, nên nhu cầu điện năng tăng thêm do sạc xe điện, đặc biệt vào các giờ cao điểm, sẽ làm gia tăng tổn thất. Điều này gây ra những hệ quả kinh tế tiêu cực cho các đơn vị vận hành lưới điện.

Để hạn chế tác động tiêu cực mà sạc xe điện gây ra, nhiều giải pháp đã được đưa ra, trải rộng từ quá trình thiết kế hệ thống sạc, xây dựng các bộ tiêu chuẩn, quy chuẩn, cho tới các cơ chế tài chính như điều chỉnh giá điện, nhằm thay đổi thói quen của người sử dụng xe điện. Trong các giải pháp đã và đang được triển khai, xe - điện - nối - lưới (Vehicle - to - Grid – V2G) là khái niệm đang thu hút sự quan tâm trong cả nghiên cứu hàn lâm lẫn triển khai thực tế công nghiệp.

Trong bài viết này, chúng tôi hướng tới mục tiêu giới thiệu về khái niệm V2G cùng các dịch vụ mà V2G đem lại trong việc nâng cao độ ổn định của hệ thống cung cấp điện và gia tăng tiện ích đối với người sử dụng xe điện. Thực trạng về các hệ thống sạc đang được sử dụng tại Việt Nam cũng sẽ được phân tích nhằm định vị hạ tầng của dịch vụ sạc trong nước. Vai trò của tiêu chuẩn hóa trong việc phát triển công nghệ V2G tại Việt Nam. Từ đó, một số khuyến nghị được chúng tôi đưa ra nhằm nâng cao chất lượng điện năng, biến hạ tầng sạc từ nơi tiêu thụ điện thành một thành phần chủ động và linh hoạt của lưới điện thông minh.

II. Khái niệm Xe-điện-nối-lưới và các dịch vụ mà V2G cung cấp

1. Khái niệm và các yêu cầu kỹ thuật

Hình 1. V2X - Tích hợp xe điện vào hệ thống năng lượng [4]

Xe điện có thể được coi như nguồn điện di động. Nếu được quản lý tốt, các nguồn điện này ngoài việc nhận năng lượng từ lưới để sạc, chúng còn có thể đẩy năng lượng lên lưới để hỗ trợ lưới điện trong nhiều trường hợp vận hành. Việc tận dụng nguồn điện bên trong xe điện để trao đổi năng lượng hai chiều (bi-directional) giữa xe và lưới thông qua hạ tầng trạm sạc chính là khái niệm xe-điện-nối-lưới (từ đây xin gọi tắt là V2G). Với định nghĩa này, xe điện vừa đóng vai trò là tải tiêu thụ, vừa là nguồn phát điện phân tán.

V2G thuộc về một khái niệm rộng hơn, đó là Vehicle-to-Everything (V2X), bao gồm Vehicle-to-Load (V2L), Vehicle-to-Vehicle (V2V) và Vehicle-to-Home (V2H) hoặc Vehicle-to-Building (V2B) như thể hiện trong Hình 1. Trong đó, V2L cho phép cung cấp điện trực tiếp từ xe tới các thiết bị gia dụng và thiết bị khẩn cấp. Chức năng này đã được triển khai rộng rãi tại Nhật Bản sau các thảm họa thiên nhiên [6].

V2V cho phép trao đổi năng lượng giữa các phương tiện, hỗ trợ cân bằng cục bộ giữa các xe điện trong cùng một mạng điện. V2H mở rộng khả năng này cho hệ thống dân dụng, giúp các hộ gia đình có điện mặt trời trên mái nhà tăng mức tự tiêu thụ và giảm phụ thuộc vào lưới điện. Cuối cùng, V2G đại diện cho cấp độ tiên tiến và phức tạp nhất, yêu cầu tuân thủ nghiêm ngặt các quy định đấu nối của lưới điện và cho phép một đội ngũ xe điện cung cấp dịch vụ phụ trợ ở quy mô lớn.

Để thực hiện được các chức năng của mình một cách an toàn và chính xác, hệ thống V2G phải đảm bảo đồng bộ các yêu cầu kỹ thuật cơ bản, bao gồm:

- Xe và hệ thống quản lý pin (BMS) cho phép sạc/xả hai chiều, kiểm soát an toàn năng lượng vào/ra, giới hạn chu kỳ sạc/xả, giảm thiểu ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin và tuân thủ yêu cầu vận hành của hệ thống nguồn phân tán.

- Bộ sạc cho phép trao đổi năng lượng hai chiều (bidirectional charger) với lưới. Thông thường, một bộ sạc V2G bao gồm hai thành phần: (i) thành phần chỉnh lưu tích cực cho phép biến đổi năng lượng từ dạng xoay chiều AC sang dạng một chiều DC trong quá trình sạc và biến đổi DC sang AC trong quá trình phát điện lên lưới, và (ii) thành phần DC/DC biến đổi năng lượng một chiều để phù hợp với pin trong cả hai chế độ.

- Giao tiếp và chuẩn hóa việc sử dụng các giao thức truyền thông, ví dụ như ISO 15118-20, nhằm mục đích cho phép xe điện, trạm sạc và đơn vị vận hành lưới điện trao đổi dữ liệu theo thời gian thực về dung lượng pin (SoC), nhu cầu sạc và biểu giá điện.

- Hạ tầng điều khiển và bảo vệ: hệ thống quản lý năng lượng (Energy Management System – EMS) đặt tại trung tâm điều khiển của đơn vị vận hành, thực hiện các công tác đo, kiểm soát năng lượng hai chiều, phân phối công suất sạc tối ưu tới các xe điện theo nhu cầu của người sử dụng căn cứ trên giới hạn của hạ tầng và sẵn sàng điều khiển tập trung theo nhu cầu của lưới điện.

- Quy chuẩn kỹ thuật, khung thị trường và vận hành cho V2G ở quy mô lớn. Đây có thể coi như là một cơ chế thị trường điện phù hợp, cho phép xe điện tham gia các dịch vụ năng lượng và được thanh toán tương xứng với lượng điện hoặc dịch vụ mà chúng cung cấp cho hệ thống.

2. Các dịch vụ và lợi ích của V2G

Nhờ tính chất di động, khả năng đáp ứng tức thời và độ bao phủ rộng, V2G có thể cung cấp nhiều dịch vụ đa dạng cho hệ thống điện năng hiện đại, vượt xa chức năng sạc thông thường [5]:

Hình 2. Cắt đỉnh và phủ đáy. (Nguồn: Vehicle to Grid UK)

● Dịch vụ điều chỉnh phụ tải (Hình 2). Biểu đồ tiêu thụ điện trong ngày luôn có các khoản chênh lệch lớn giữa giờ cao điểm (sáng sớm, chiều tối) và giờ thấp điểm (đêm muộn). V2G giải quyết triệt để vấn đề này thông qua hai chế độ: (i) Phủ đáy (Valley Filling): Xe sạc điện vào ban đêm khi nhu cầu chung của xã hội thấp và giá điện rẻ, và (ii) Cắt đỉnh (Peak Shaving): Xe phát điện lại cho lưới điện vào giờ cao điểm khi hệ thống chịu tải lớn nhất. Các chế độ này giúp san bằng biểu đồ phụ tải và giảm áp lực lên lưới điện.

● Dịch vụ phụ trợ ổn định lưới điện (Ancillary Services). Dịch vụ này bao gồm các thành phần sau:

- Điều tần (Frequency Regulation): Lưới điện cần duy trì tần số chuẩn (thường là 50 Hz). Khi có sự mất cân bằng giữa nguồn cung và phụ tải, tần số sẽ bị biến động. Xe điện với khả năng sạc/xả năng lượng với thời gian đáp ứng có thể tính bằng miligiây, vì vậy, xe điện có thể tham gia điều hòa tần số nhanh hơn nhiều so với các nguồn phát điện truyền thống.

- Điều áp và bù công suất phản kháng (Voltage Regulation và Reactive Power Support): Cung cấp hoặc hấp thụ công suất phản kháng để giữ mức điện áp trên đường dây truyền tải luôn nằm trong ngưỡng an toàn, nâng cao chất lượng điện năng.

● Hỗ trợ tích hợp nguồn năng lượng tái tạo. Hiện nay, năng lượng mặt trời và năng lượng gió là hai nguồn năng lượng tái tạo phổ biến nhất. Tuy nhiên, các nguồn này rất kém ổn định và phụ thuộc nhiều vào thời tiết. Khi xe điện tham gia lưới điện, hệ thống pin trong xe có thể đóng vai trò lưu trữ năng lượng tạm thời, hấp thụ lượng điện dư khi sản lượng tái tạo cao và phát điện trở lại khi nguồn tái tạo suy giảm. Nhờ đó, tỷ lệ khai thác năng lượng tái tạo có thể được nâng lên mà vẫn bảo đảm ổn định lưới điện.

● Một dịch vụ quan trọng khác là dự phòng công suất (Reserve Capacity). Trong trường hợp xảy ra sự cố nguồn điện hoặc nhu cầu phụ tải tăng đột biến, các xe điện đang kết nối có thể trở thành nguồn điện dự phòng tạm thời, góp phần nâng cao độ tin cậy của hệ thống.

Với các dịch vụ cơ bản nêu trên, công nghệ V2G mang lại giá trị toàn diện, tạo nên mô hình các bên cùng có lợi trong hệ sinh thái kinh tế - năng lượng.

● Đối với chủ sở hữu xe điện, V2G tạo nguồn thu nhập thụ động thông qua cơ chế mua bán điện chênh lệch giá theo giờ (Time-of-Use hoặc các hình thức giá khác có tính khuyến khích), người dùng có thể bán lại điện cho lưới với giá cao vào giờ cao điểm và sạc lại với giá rẻ vào ban đêm. Chính vì vậy, công nghệ này cho phép giảm chi phí sở hữu xe thông qua doanh thu từ dịch vụ V2G, giúp bù đắp chi phí khấu hao xe, chi phí bảo dưỡng và tiền điện hàng tháng. Đồng thời, chủ sở hữu xe điện có thể chủ động hơn về năng lượng do được đảm bảo nguồn điện dự phòng liên tục cho gia đình mà không cần chi thêm tiền mua các bộ lưu trữ cố định đắt đỏ.

● Đối với ngành điện lực và đơn vị quản lý lưới, lợi ích nhận được từ V2G sẽ tiết kiệm chi phí đầu tư hạ tầng. Theo đó, thay vì phải chi hàng tỷ USD để xây dựng thêm các nhà máy điện hoặc nâng cấp đường dây truyền tải, ngành điện có thể tận dụng ngay nguồn pin sẵn có từ hàng triệu chiếc xe điện đang đỗ nhàn rỗi (trung bình, xe điện đỗ 90-95% thời gian trong ngày). Thêm vào đó, V2G giúp nâng cao khả năng phục hồi của hệ thống (Grid Resilience) thông qua cơ chế phân tán rủi ro nhờ hàng ngàn điểm phát điện nhỏ lẻ, giảm thiểu rủi ro sụp đổ lưới điện diện rộng khi gặp sự cố.

● Ở góc độ xã hội, V2G góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, giảm phát thải khí nhà kính và thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế carbon thấp, thúc đẩy lộ trình triển khai Net Zero. Khi kết hợp với lưới điện thông minh, V2G sẽ trở thành một thành phần quan trọng trong hệ sinh thái năng lượng tương lai, nơi phương tiện giao thông không chỉ tiêu thụ điện mà còn tham gia chủ động vào việc cân bằng và ổn định hệ thống điện.

● Bên cạnh đó, với các ưu điểm của mình, V2G còn mở ra nhiều mô hình kinh doanh mới cho nhiều đối tượng khác nhau. Dựa vào mô hình kinh doanh năng lượng, các tòa nhà, khu vực mua sắm hoặc các bãi đỗ xe có thể tham gia dịch vụ của V2G, kết hợp các thuật toán tối ưu sạc/xả để gia tăng lợi nhuận. Hoặc các đội ngũ xe thương mại (như xe buýt, xe giao hàng, xe thu gom rác) có thể tham gia V2G do lịch trình hoạt động của các hệ thống xe này khá cố định hoặc có thể dự đoán được.

III. Thực trạng tại Việt Nam

Trong những năm gần đây, cùng với sự gia tăng nhanh chóng của thị trường xe điện, hạ tầng trạm sạc tại Việt Nam đã có những bước phát triển đáng kể cả về quy mô và mức độ phủ. Nhiều doanh nghiệp trong nước đã đầu tư xây dựng mạng lưới trạm sạc công cộng với hàng chục nghìn cổng sạc AC và DC, góp phần tạo nền tảng quan trọng cho quá trình điện hóa giao thông. Tuy nhiên, nếu đánh giá dưới góc độ triển khai công nghệ V2G, có thể thấy hạ tầng sạc hiện nay mới chỉ đáp ứng ở mức độ cơ bản chức năng Grid-to-Vehicle (G2V), tức truyền năng lượng một chiều từ lưới điện đến xe, chưa có sự tương tác giữa sạc xe điện và điều độ lưới điện, trong khi phần lớn các năng lực cốt lõi của V2G vẫn chưa được triển khai trên thực tế. Hiện nay, hạ tầng sạc xe điện ở Việt Nam đang sở hữu một số đặc điểm như sau:

Hạ tầng sạc phát triển rất nhanh nhưng chủ yếu phục vụ sạc một chiều. Hiện chưa có đầy đủ thông tin về cấu trúc chi tiết bên trong các hệ thống sạc đang được sử dụng tại Việt Nam, nên khả năng phát năng lượng ngược lên lưới vẫn còn đang bỏ ngỏ. Tuy nhiên, thực tế vận hành cho thấy, với việc sử dụng trạm sạc chỉ nhằm mục đích truyền năng lượng một chiều từ lưới tới xe thì các chức năng quan trọng của V2G như điều tần, điều áp, dự phòng công suất hay hỗ trợ cân bằng lưới điện chưa thể thực hiện.

Mặc dù trên thế giới đã xuất hiện nhiều bộ sạc hai chiều (bidirectional charger) đạt tiêu chuẩn thương mại, việc ứng dụng công nghệ này trong nước vẫn còn ở giai đoạn nghiên cứu và thử nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm, chưa hình thành các dự án triển khai quy mô lớn.

Đã có nền tảng quản lý thông minh nhưng chủ yếu phục vụ vận hành trong nội bộ trạm sạc. Ở lớp điều khiển và quản lý, các trạm sạc hiện đại tại Việt Nam đã bước đầu được trang bị các chức năng quản lý thông minh như giám sát từ xa, quản lý phiên sạc, thanh toán điện tử, cập nhật phần mềm trực tuyến và phân bổ công suất giữa nhiều cổng sạc. Một số hệ thống cũng hỗ trợ các phiên bản của giao thức mở (Open Charge Point Protocol – OCPP) để kết nối với nền tảng quản lý tập trung. Đây là các chức năng cơ bản của hệ thống sạc thông minh (Smart Charging). Tuy nhiên, các chức năng này chủ yếu phục vụ công tác vận hành trạm sạc và nâng cao trải nghiệm người dùng, chưa hướng tới việc điều phối năng lượng giữa xe điện và hệ thống điện theo thời gian thực. Nói cách khác, các trạm sạc hiện nay chưa đạt tới mức độ có thể tương tác với lưới – tiền đề cần thiết để triển khai V2G.

Khung tiêu chuẩn kỹ thuật phục vụ sạc thông minh và V2G đang được hoàn thiện. Năm 2025, Bộ Khoa học và Công nghệ đã ban hành bộ tiêu chuẩn quốc gia TCVN 14333 (Bảng 1), được xây dựng tương đương với bộ tiêu chuẩn quốc tế ISO 15118 về giao tiếp giữa xe điện và thiết bị cấp điện (bộ sạc). Bộ tiêu chuẩn này quy định kiến trúc truyền thông, giao thức trao đổi dữ liệu và các trường hợp sử dụng giữa xe và trạm sạc, đồng thời hỗ trợ các chức năng tiên tiến như Plug & Charge, quản lý quá trình sạc và đặc biệt là truyền năng lượng hai chiều trong phiên bản TCVN 14333-20:2025.

Song song với đó, Việt Nam cũng ban hành các tiêu chuẩn TCVN 13078 dựa trên IEC 61851, quy định yêu cầu về an toàn và phương thức sạc cho hệ thống sạc điện có dây. Việc ban hành các tiêu chuẩn này cho thấy Việt Nam đã xây dựng được nền tảng tiêu chuẩn tương đối đồng bộ, đáp ứng xu hướng phát triển của hạ tầng sạc hiện đại. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng việc ban hành tiêu chuẩn mới chỉ là điều kiện cần; phần lớn các chức năng cốt lõi của V2G như sạc hai chiều, điều tần hay điều áp vẫn chưa được triển khai rộng rãi trong thực tế. Do đó, thách thức hiện nay không còn chỉ nằm ở việc thiếu tiêu chuẩn kỹ thuật mà chủ yếu là quá trình thương mại hóa thiết bị, đồng bộ giữa xe điện và trạm sạc, cũng như hoàn thiện cơ chế vận hành và thị trường điện để khai thác đầy đủ các năng lực của V2G.

Bảng 1. Một số hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam chính liên quan tới sạc xe điện

Chưa có cơ chế thị trường cho V2G. Ngoài các rào cản về công nghệ, việc triển khai V2G tại Việt Nam còn chịu ảnh hưởng bởi những hạn chế về cơ chế thị trường và chính sách quản lý. Hiện chưa có quy định cho phép xe điện bán điện trở lại lưới hoặc tham gia thị trường dịch vụ phụ trợ. Các cơ chế giá điện theo thời gian thực, thanh toán cho dịch vụ điều tần, điều áp hay mô hình tổng hợp nguồn phân tán (aggregator) vẫn chưa được áp dụng đối với xe điện.

Điều này khiến chủ phương tiện và nhà đầu tư chưa có động lực kinh tế để đầu tư vào các bộ sạc hai chiều hoặc các hệ thống điều khiển phục vụ V2G.

Bảng 2. Vị trí và khoảng cách của việc ứng dụng V2G tại Việt Nam

Bảng 2 chỉ ra những khoảng cách giữa thực tế hệ thống sạc đang triển khai đại trà tại Việt Nam so với những yêu cầu cơ bản của V2G. Từ những phân tích trên có thể thấy, hạ tầng sạc xe điện tại Việt Nam đã đạt được những bước tiến quan trọng trong việc hỗ trợ quá trình điện hóa giao thông, đặc biệt là về quy mô mạng lưới và các chức năng sạc thông minh.

Tuy nhiên, xét theo các yêu cầu kỹ thuật của V2G, mức độ sẵn sàng vẫn còn khá thấp. Khoảng cách này không chỉ nằm ở việc thiếu các bộ sạc hai chiều mà còn bao gồm sự thiếu đồng bộ về tiêu chuẩn truyền thông, khả năng tích hợp với lưới điện và cơ chế thị trường cho các dịch vụ năng lượng.

IV. Vai trò của tiêu chuẩn hóa trong phát triển công nghệ V2G tại Việt Nam

Tiêu chuẩn hóa giữ vai trò nền tảng trong quá trình triển khai công nghệ xe-điện-nối-lưới. Khác với các hệ thống sạc xe điện truyền thống chỉ thực hiện chức năng truyền năng lượng một chiều từ lưới điện đến phương tiện, V2G đòi hỏi sự phối hợp đồng bộ giữa nhiều thành phần trong hệ sinh thái, bao gồm xe điện, hệ thống quản lý pin (BMS), thiết bị cấp điện (EVSE), hệ thống quản lý năng lượng (EMS), đơn vị vận hành trạm sạc, đơn vị điều độ hệ thống điện và thị trường điện. Mỗi thành phần này có thể được phát triển bởi các nhà sản xuất hoặc đơn vị cung cấp dịch vụ khác nhau. Do đó, nếu thiếu các tiêu chuẩn thống nhất về giao tiếp, an toàn và khả năng tương thích, việc triển khai V2G trên quy mô lớn sẽ gặp nhiều khó khăn, làm gia tăng chi phí đầu tư, hạn chế khả năng kết nối giữa các thiết bị và cản trở sự phát triển của thị trường.

Trước hết, tiêu chuẩn bảo đảm khả năng tương thích (interoperability) giữa các thành phần trong hệ thống V2G. Các tiêu chuẩn như ISO 15118 quy định phương thức trao đổi dữ liệu giữa xe điện và thiết bị cấp điện, cho phép các phương tiện của nhiều nhà sản xuất khác nhau có thể kết nối và vận hành trên cùng một hạ tầng sạc.

Trong khi đó, bộ tiêu chuẩn IEC 61851 quy định các yêu cầu kỹ thuật và an toàn đối với hệ thống sạc điện có dây, còn giao thức OCPP hỗ trợ kết nối giữa trạm sạc và hệ thống quản lý tập trung. Việc áp dụng thống nhất các tiêu chuẩn này giúp hình thành một hệ sinh thái mở, tránh tình trạng phụ thuộc vào công nghệ độc quyền của từng nhà sản xuất, đồng thời tạo điều kiện cho thị trường phát triển theo hướng cạnh tranh và bền vững.

Bên cạnh khả năng tương thích, tiêu chuẩn còn góp phần bảo đảm an toàn và độ tin cậy của hệ thống điện. Khi hàng triệu xe điện có khả năng trao đổi công suất hai chiều với lưới điện, các yêu cầu về chất lượng điện năng, bảo vệ chống phát điện ngoài ý muốn, đồng bộ lưới, điều khiển công suất tác dụng và công suất phản kháng trở nên đặc biệt quan trọng. Các tiêu chuẩn kỹ thuật giúp thiết lập các yêu cầu thống nhất đối với thiết bị và quá trình vận hành, giảm thiểu nguy cơ mất ổn định hệ thống điện, đồng thời bảo đảm các dịch vụ V2G được thực hiện một cách an toàn và tin cậy.

Một vai trò quan trọng khác của tiêu chuẩn là thúc đẩy đổi mới sáng tạo và giảm chi phí phát triển công nghệ. Khi các yêu cầu kỹ thuật được chuẩn hóa, doanh nghiệp có thể tập trung nguồn lực vào cải tiến sản phẩm thay vì phát triển các giải pháp riêng biệt cho từng hệ thống. Điều này góp phần rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường, giảm chi phí tích hợp và tạo điều kiện để các doanh nghiệp trong nước tham gia sâu hơn vào chuỗi giá trị của ngành công nghiệp xe điện và hạ tầng sạc.

Đối với Việt Nam, việc ban hành các tiêu chuẩn quốc gia TCVN 14333 dựa trên bộ tiêu chuẩn ISO 15118 và TCVN 13078 dựa trên IEC 61851 đã tạo nền tảng kỹ thuật quan trọng cho sự phát triển của hạ tầng sạc thông minh. Đặc biệt, TCVN 14333-20:2025 đã bổ sung các quy định về truyền năng lượng hai chiều, tạo cơ sở kỹ thuật để triển khai các ứng dụng V2G trong tương lai.

Trong giai đoạn tiếp theo, cần tiếp tục nghiên cứu, rà soát và xây dựng các tiêu chuẩn còn thiếu liên quan đến giao thức quản lý trạm sạc, hệ thống quản lý năng lượng, tổng hợp nguồn phân tán, an ninh mạng và các yêu cầu đấu nối đối với nguồn điện phân tán từ xe điện.

Có thể thấy rằng, tiêu chuẩn hóa không chỉ là công cụ hỗ trợ triển khai công nghệ mà còn là nền tảng để hình thành thị trường V2G trong tương lai. Thông qua việc xây dựng hệ thống tiêu chuẩn đồng bộ, Việt Nam có thể bảo đảm tính tương thích giữa các thiết bị, nâng cao mức độ an toàn, tạo môi trường cạnh tranh minh bạch và thúc đẩy đổi mới sáng tạo. Đây cũng là tiền đề quan trọng để xe điện từng bước chuyển đổi từ phương tiện tiêu thụ điện năng thành một nguồn tài nguyên năng lượng phân tán, góp phần nâng cao tính linh hoạt và hiệu quả vận hành của hệ thống điện quốc gia.

V. Các kiến nghị và đề xuất

Để từng bước triển khai thành công công nghệ V2G, Việt Nam cần xây dựng một lộ trình phát triển đồng bộ, kết hợp giữa nâng cấp hạ tầng kỹ thuật, hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn, xây dựng cơ chế thị trường và triển khai các dự án thí điểm. Đây là bốn nhóm giải pháp có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và cần được thực hiện song song nhằm tạo nền tảng cho việc tích hợp xe điện vào hệ thống điện trong tương lai.

Trước hết, cần (i) kết nối các trụ sạc riêng lẻ hiện có thành mạng lưới hệ thống sạc được điều khiển tập trung, và (ii) từng bước nâng cấp hạ tầng sạc theo hướng hỗ trợ trao đổi năng lượng hai chiều. Các thế hệ trạm sạc được xây dựng mới cần được trang bị bộ chỉnh lưu tích cực (hoặc cần kích hoạt chế độ chỉnh lưu tích cực nếu các trạm sạc đang có đã được trang bị), có khả năng điều khiển công suất tích cực, công suất phản kháng, đáp ứng các yêu cầu về chất lượng điện năng, tích hợp các chức năng bảo vệ, đồng bộ với lưới điện. Việc chuyển đổi từ "thiết bị sạc" sang "thiết bị tương tác với lưới điện" sẽ là nền tảng kỹ thuật quan trọng nhất để hiện thực hóa V2G.

Song song với việc nâng cấp phần cứng, cần tiếp tục thúc đẩy quá trình chuẩn hóa và tích hợp các giao thức truyền thông. Mặc dù Việt Nam đã ban hành bộ tiêu chuẩn TCVN 14333 và TCVN 13078, việc triển khai đồng bộ giữa xe điện, trạm sạc và hệ thống quản lý vẫn còn hạn chế. Trong thời gian tới, cần khuyến khích các nhà sản xuất áp dụng đầy đủ các tiêu chuẩn TCVN đã công bố và các tiêu chuẩn phù hợp với OCPP 2.1.

Việc chuẩn hóa này không chỉ bảo đảm khả năng tương thích giữa thiết bị của nhiều nhà sản xuất mà còn tạo điều kiện để các trạm sạc có thể tham gia vào các hệ thống quản lý năng lượng và điều độ lưới điện. Việt Nam có thể cân nhắc xây dựng một lộ trình phát triển tiêu chuẩn, cụ thể như sau:

- Giai đoạn đến 2030: xây dựng nền tảng, hoàn thiện các bộ tiêu chuẩn TCVN 14333, TCVN 13078, xây dựng các tiêu chuẩn cho OCPP, EMS, bộ sạc hai chiều.

- Giai đoạn từ 2030-2035: triển khai V2G, xây dựng các tiêu chuẩn cho aggregator, điều tần, điều áp, đo đếm, thanh toán và an ninh mạng.

- Giai đoạn sau 2035: hệ sinh thái năng lượng, xây dựng các tiêu chuẩn liên quan đến VPP, P2P Energy Trading, Energy Community, AI/EMS, dữ liệu năng lượng.

Một giải pháp quan trọng khác là hoàn thiện cơ chế thị trường và khung pháp lý cho các dịch vụ V2G. Xe điện chỉ thực sự trở thành một nguồn tài nguyên năng lượng phân tán khi chủ phương tiện có động lực kinh tế để tham gia cung cấp điện và các dịch vụ phụ trợ cho hệ thống điện. Vì vậy, cần nghiên cứu xây dựng cơ chế giá điện theo thời gian, thậm chí giá điện theo thời gian thực, cơ chế thanh toán cho các dịch vụ điều tần, điều áp và dự phòng công suất, đồng thời hình thành mô hình tổng hợp nguồn phân tán (Aggregator) để tập hợp nhiều xe điện thành một nguồn điện ảo có khả năng tham gia thị trường điện. Đây là điều kiện quan trọng nhằm khai thác hiệu quả nguồn lưu trữ năng lượng phân tán từ xe điện và bảo đảm lợi ích hài hòa giữa chủ xe, đơn vị vận hành trạm sạc và hệ thống điện.

Cuối cùng, việc triển khai V2G nên được thực hiện theo lộ trình thận trọng thông qua các dự án thí điểm trước khi mở rộng trên quy mô quốc gia. Các đội xe có quy mô lớn và lịch vận hành ổn định như xe buýt điện, taxi điện, xe logistics hoặc đội xe của các doanh nghiệp và cơ quan nhà nước là những đối tượng phù hợp để triển khai thử nghiệm. Thông qua các dự án này, có thể đánh giá hiệu quả kỹ thuật, lợi ích kinh tế và tác động đến vận hành lưới điện, đồng thời hoàn thiện các tiêu chuẩn kỹ thuật và cơ chế quản lý trước khi nhân rộng.

Với cách tiếp cận từng bước như vậy, Việt Nam có thể tận dụng nền tảng hạ tầng sạc và hệ thống tiêu chuẩn đã được xây dựng trong những năm gần đây để tiến tới triển khai V2G một cách an toàn, hiệu quả và phù hợp với quá trình phát triển của hệ thống điện thông minh.

Tóm lại, trong ngắn hạn, mục tiêu của Việt Nam không nhất thiết là triển khai V2G trên diện rộng mà là xây dựng đầy đủ các điều kiện tiên quyết về hạ tầng, tiêu chuẩn và cơ chế thị trường. Khi số lượng xe điện đạt quy mô đủ lớn, các điều kiện này sẽ cho phép chuyển đổi thuận lợi từ mô hình sạc điện truyền thống sang hệ sinh thái V2G, trong đó xe điện không chỉ là phương tiện giao thông mà còn trở thành một nguồn tài nguyên năng lượng phân tán, góp phần nâng cao tính linh hoạt, độ tin cậy và hiệu quả vận hành của hệ thống điện quốc gia.

VI. Kết luận

Công nghệ V2G đóng vai trò then chốt trong việc chuyển đổi xe điện từ một phương tiện giao thông thành một thành phần chủ động của lưới điện thông minh. Việc triển khai V2G không chỉ mang lại lợi ích kinh tế cho chủ xe và giảm chi phí hạ tầng cho ngành điện mà còn góp phần vào mục tiêu Net Zero của xã hội.

Đối với Việt Nam, dù còn tồn tại nhiều khoảng cách về công nghệ và cơ chế thị trường, mục tiêu ngắn hạn không nhất thiết phải là triển khai diện rộng ngay lập tức. Thay vào đó, cần ưu tiên xây dựng nền tảng vững chắc về hạ tầng kỹ thuật, hệ thống tiêu chuẩn quốc gia và khung chính sách khuyến khích. Thông qua các dự án thí điểm thận trọng, Việt Nam có thể dần chuyển đổi sang hệ sinh thái V2G, giúp nâng cao tính linh hoạt, độ tin cậy và hiệu quả vận hành cho hệ thống điện quốc gia trong tương lai.

PGS. TS. Võ Duy Thành - Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Xe điện, Trường Điện – Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội

ThS. Đoàn Thị Thanh Vân - Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam

Tài liệu tham khảo:

[1] International Energy Agency, “EV Outlook 2024: Moving towards increased affordability” Available: https://www.iea.org, 2024.

[2] US Department of Energy, “Impact of Electric Vehicles on the Grid” Report to Congress, 2024.

[3] Jigar Sarda, Nilay Patel, Hirva Patel, Rohan Vaghela, Biswajit Brahma, Akash Kumar Bhoi, Paolo Barsocchi, “A review of the electric vehicle charging technology, impact on grid integration, policy consequences, challenges and future trends”, Energy Reports, vol. 12, pp 5671-5692, 2024.

[4] Rouhana F, Bagtzoglou AC, Zhu J., “Bridging Vehicle-to-Home Technology and Equity: Enhancing Household Resilience for Disaster Preparedness and Response”, Sustainability, vol. 17, Article 8052, 2025.

[5] M. Saber Eltohamy, M. Hassan Tawfiq, M.M.R. Ahmed, Zuhair Alaas, Bader Mohammed, Ijaz Ahmed, Hossam Youssef, Amir Raouf, “A comprehensive review of Vehicle-to-Grid V2G technology: Technical, economic, regulatory, and social perspectives” Energy Conversion and Management: X, vol. 27, Article 101138, 2025.

[6] Ministry of Economy, Trade and Industry, “During disasters, electric vehicles can be used as emergency power sources,” June 27, 2025, online: https://www.meti.go.jp/policy/mono_info_service/mono/automobile/cev/cev-utilize.html.