Công nghệ nhà thông minh tích hợp năng lượng tái tạo tại Việt Nam đang ở đâu?

Ngôi nhà thông minh là một trong những cách tiết kiệm năng lượng hiệu quả, vừa tăng tiện ích lại giảm hóa đơn tiền điện. Đây không chỉ là xu hướng tất yếu mà còn là cách sử dụng năng lượng thông minh khi năng lượng ngày càng khan hiếm và mục tiêu trung hòa carbon trở nên bức thiết hơn. Tổng hợp của chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam.

Nhà thông minh dưới góc nhìn năng lượng:
Theo trang tin công nghệ T3.com của Anh, nhà thông minh (smart home, intellihome...) là thuật ngữ dùng để đề cập tới các ngôi nhà, căn hộ, công trình xây dựng... được trang bị, cài đặt sử dụng các thiết bị thông minh nhằm giúp cho ngôi nhà trở nên thông minh hơn. Theo cách định nghĩa này, thì thông minh ở đây là có chủ định theo thiết lập của người dùng. Chẳng hạn như tự động hoặc bán tự động, có thể thay thế con người thực hiện một hoặc một số thao tác quản lý, điều khiển nhất định.
Dưới góc nhìn năng lượng, nhà thông minh là sự kết nối có hệ thống các thiết bị điện thông minh theo ý của người dùng. Ví dụ như tự tắt đèn, quạt hay các thiết bị điện khi không có người theo giờ, tự điều chỉnh tối ưu chế độ làm việc cho điều hòa, cảnh báo điện năng sử dụng tăng đột biến… Điều này mang lại sự tiện nghi cho ngôi nhà và giúp tối ưu chi phí sử dụng điện. Hệ thống điện và điện tử có thể giao tiếp với người dùng thông qua bảng điện tử đặt trong nhà, ứng dụng trên điện thoại di động, máy tính bảng hoặc một giao diện web, thậm chí có thể ra lệnh điều khiển các thiết bị bằng giọng nói.
Trong căn nhà thông minh, các đồ dùng & thiết bị điện trong nhà từ phòng ngủ, phòng khách đến toilet đều có thể gắn các bộ điều khiển điện tử có thể kết nối với Internet và điện thoại di động, cho phép chủ nhân điều khiển vật dụng từ xa hoặc lập trình cho thiết bị ở nhà hoạt động theo lịch. Thêm vào đó, các đồ gia dụng có thể hiểu được ngôn ngữ của nhau và có khả năng tương tác với nhau. Căn nhà thông minh tạo ra các tiện ích thông minh nên tiết kiệm năng lượng, như hệ thống chiếu sáng thông minh, hệ thống điều khiển các thiết bị gia dụng (rèm cửa, điều hòa, bình nóng lạnh…), hệ thống tưới sân vườn tự động (phù hợp với các biệt thự, nhà vườn…)...
Về mặt năng lượng mô hình nhà thông minh mang lại nhiều lợi thế. Cung cấp giải pháp giám sát mức tiêu thụ điện năng một cách tổng quan và tức thời trong 24h. Nhờ đó, người dùng có thể thấy được bức tranh toàn cảnh về hệ thống chiếu sáng và phụ tải điện hộ gia đình của mình để có một kế hoạch tiêu thụ điện hiệu quả hơn. Giúp giám sát các thông số điện năng, giúp cho hộ gia đình sử dụng các thiết bị trong nhà một cách tối ưu, tiết kiệm điện nhất, và có thể tiết kiệm được 20 - 30% hóa đơn tiền điện hàng tháng.

Các thành phần chính của năng lượng nhà thông minh:
Theo tạp chí trực tuyến Công nghệ điện tương lai của Anh (FPT), trào lưu đổi mới sôi động trong ngành năng lượng đã lan nhanh đến nhiều lĩnh vực trong cuộc sống. Tương lai của năng lượng nhà thông minh cũng trở nên sôi động hơn và ngày càng thâm nhập sâu vào cuộc sống. Khi nói đến triển vọng của năng lượng nhà thông minh, mối quan hệ giữa khách hàng và hệ thống đã trở thành một khái niệm hai chiều, vì khách hàng không chỉ là người tiêu dùng mà còn là động lực để giúp hệ thống tồn tại và vận hành trơn tru. Ví dụ, khi các thiết bị nhiệt như tủ lạnh, tủ đông hay lò sưởi, cũng như xe điện, có thể mang lại lợi ích cho cả khách hàng lẫn hệ thống.
Theo nghiên cứu của Viện Biến đổi Môi trường, Đại học Oxford, Anh (UO): Các hệ thống năng lượng thông minh đang được dẫn dắt bởi phía cầu, và đang “tiến hóa” với tốc độ chóng mặt khi thế giới ngày càng phụ thuộc vào năng lượng tái tạo. Vì lý do này, một thiết bị cơ bản như đồng hồ điện thông minh đang trở thành thiết bị quan trọng để điều hướng mức cung - cầu và giúp người dùng đưa ra quyết định sáng suốt về việc sử dụng năng lượng của họ.
“Đồng hồ đo điện thông minh là công cụ quan trọng bởi vì nó cung cấp thông tin cần thiết. Khi hệ thống điện ngày càng chuyển đổi và trở thành thứ “hai chiều” thì nhu cầu phải trở nên linh hoạt hơn. Vì vậy, đồng hồ thông minh là một phần quan trọng, đóng vai trò như một giao diện giữa khách hàng và hệ thống” - Nữ tiến sĩ Sarah Darby, Giám đốc Viện nhấn mạnh.
Ngoài đồng hồ đo điện thông minh, vai trò của trí thông minh ‘nhúng’ trong các thiết bị và trí thông minh được kết nối cũng là những thành phần cốt lõi của năng lượng nhà thông minh. Nó giúp kết nối và tương tác mọi thiết bị với nhau. Hiện nay, công nghệ số phát triển, xe điện hoặc đồng hồ thông minh đều được kết nối với Internet và tương lai sẽ còn thêm nhiều thứ nữa, như sạc ô tô khi giá điện rẻ. Với việc triển khai nguồn quang điện dân sinh trong 10 năm qua, các thiết bị dân dụng cũng phát triển nhanh hơn. Ví dụ, EV (phương tiện giao thông chạy điện) sẽ mang đến sự thay đổi lớn tiếp theo. Hiện tại, sự thay đổi trong các hộ gia đình có xe điện vẫn chiếm một tỷ lệ nhỏ, nhưng tương lai sẽ có những thay đổi nhảy vọt không ai có thể ngăn cản được.

Rào cản và thách thức kết nối:
Với những ngôi nhà thông minh bao gồm nhiều thiết bị thông minh riêng biệt, nên chúng đều có những thách thức riêng. Nhưng nếu hoạt động đồng bộ sẽ mang lại hiệu quả cao. Ví dụ, bộ điều nhiệt hoạt động tốt sẽ tối ưu hóa hệ thống sưởi và giảm chi phí. Có loại, nhiệt độ tính bằng độ C, loại thì độ F..., vì vậy nếu mua cùng một nhà sản xuất, thì nó sẽ hoạt động đồng bộ, không phiền phức. Về phía nhà sản xuất cần phải tìm cách sử dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật theo tiêu chuẩn quốc tế để thống nhất, giúp các thiết bị có thể “nói chuyện được với nhau” trong cùng một hệ thống tích hợp.
Theo các chuyên gia ở công ty IoT DevicePilot, nền tảng quản lý dịch vụ IoT của Mỹ, vai trò của trí thông minh nhúng trong các thiết bị và việc kết nối của năng lượng nhà thông minh là điển nhấn quan trọng nên có tiêu chuẩn chung, thống nhất và lâu dài sẽ rất hữu dụng. “Thực tế, điều này rất khó bởi mọi thứ thay đổi liên tục, thiết bị mới xuất hiện và đồng thời. Tin tốt lành là chúng ta không cần phải làm những việc như vậy nữa bởi đã có mạng điện toán internet, và thiên tài của internet là IP, hay thiết lập Giao thức Internet. Ví dụ, trên điện thoại có rất nhiều ứng dụng nên có rất nhiều cách để điện thoại giao tiếp, có thể sử dụng Wi-Fi hoặc sử dụng mạng di động. Điều này cho phép tất cả các lớp chức năng khác nhau phát triển một cách độc lập, thay vì bị bó buộc trong một tiêu chuẩn cố định. Nhờ sử dụng internet mang lại cho chúng ta một cách nói chuyện chung và tìm ra một sân chơi chung để kết nối cục bộ, chính là mảnh ghép thần kỳ có thể giúp cho ngôi nhà thông minh hoạt động trơn tru” - Pilgrim Beart, nữ CEO của IoT DevicePilot cho biết.
Đáp ứng từ phía cầu trong các hệ thống tích hợp năng lượng tái tạo:
Khái niệm đáp ứng từ phía nhu cầu (Demand Respond) đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ ở mức độ cao nhất. Ví dụ, các nhà máy luyện nhôm hoặc các nhà máy lớn thường có một thỏa thuận đặc biệt với nhà cung cấp, dựa trên mức cung cấp. Khi nguồn cung thực sự thấp, các công ty đồng ý ngừng hoạt động trong một số giờ mỗi năm. Tuy nhiên, việc áp dụng đáp ứng nhu cầu trong năng lượng ở quy mô nhỏ hơn, nơi mọi người phải điều chỉnh nhu cầu của mình dựa trên các điều kiện của mạng lưới, có thể khó điều chỉnh hơn nhiều. Theo chia sẻ của IoT DevicePilot, hãng này hiện đang thực hiện một dự án ở khu phố Oxford, nơi IoT DevicePilot đang cố gắng kết hợp việc sử dụng tủ cấp đông trong các siêu thị và một số loại pin trong nhà cho khách hàng trên cơ sở đáp ứng từ phía nhu cầu.
“Việc cung phản ứng từ phía cầu là điều khó thực hiện bởi để đưa thị trường đi lên, người ta cần phải ra giá cho nó, giá của nó đối với mạng lưới là bao nhiêu. Và cho đến khi bạn có thể định giá, mọi người có thể không muốn tham gia. Nhưng khá khó để tìm ra giá trị của nó cho đến khi bạn có một cái gì đó thuận lợi. Điều này sẽ có lợi hơn nếu các nhà khai thác mạng tham gia nhiều hơn vào các quy trình dẫn đến việc tạo ra các quy định” - IoT DevicePilot bổ sung thêm.
Khi nói đến ý tưởng về một mối liên kết chặt chẽ và thành công giữa các quy trình, IoT DevicePilot đã khám phá thấy có ba loại giao tiếp quan trọng trong việc kết nối được thực hiện một cách hiệu quả:
Một là: Yếu tố điều khiển, giao diện giữa con người và công nghệ.
Hai là: Công nghệ và con người với các thiết bị thân thiện, dễ kiểm soát và dễ hiểu. Ba là: Giao lưu giữa mọi người, hỗ trợ khách hàng trong trường hợp cần trợ giúp.
Hiện nay tại Anh có hai bộ tiêu chuẩn được chấp nhận công khai do Viện Tiêu chuẩn Anh phát triển dùng cho phân loại các thiết bị thông minh về năng lượng và quy tắc tiêu chuẩn thực hành đáp ứng nhu cầu, cả hai đều đang ở giai đoạn phát triển hoàn tất.
Công nghệ nhà thông minh tại Việt Nam hiện đang ở đâu?
Liên quan đến công nghệ nhà thông minh và năng lượng nhà thông minh tại Việt Nam: Tại Việt Nam, cùng với xu hướng tăng trưởng mạnh của thị trường công nghệ số, nhà thông minh đang dần trở thành một lĩnh vực “hot” và hấp dẫn. Thị trường nhà thông minh ở Việt Nam lại đang cạnh tranh khốc liệt với sự góp mặt của hàng loạt các thương hiệu ngoài nước lẫn trong nước.
Theo dự báo từ các chuyên gia trong ngành công nghệ, trong 3 năm tới, thị trường nhà thông minh trên thế giới sẽ vượt mốc 20 tỷ USD. Việt Nam cũng được đánh giá là thị trường rất tiềm năng để phát triển lĩnh vực này.
Tuy nhiên trở ngại rất lớn để người Việt có thể sở hữu ngôi nhà thông minh đến từ nước ngoài đó chính là chi phí. Ước tính chi phí dành cho một ngôi nhà thông minh đến từ nước ngoài có giá thấp nhất là 25.000 USD đến hàng trăm triệu USD. Ngoài ra có một trở ngại không nhỏ đó là các giải pháp này chưa thực sự phù hợp với hệ thống hạ tầng và xây dựng tại Việt Nam.
Vì lý do này, một số doanh nghiệp Việt hiện nay đang cố gắng xây dựng nên một thương hiệu nhà thông minh "Made in Vietnam" xứng tầm cạnh tranh với các thương hiệu đến từ nước ngoài, mang lại cho người Việt cơ hội trải nghiệm và sử dụng hệ thống nhà thông minh hoàn hảo về chất lượng cũng như chi phí hợp lý nhất.
Một số thương hiệu nhà thông minh đình đám tại Việt Nam: Tiêu biểu có nhà thông minh BKAV, sản phẩm của tập đoàn công nghệ BKAV. Ngay từ khi ra mắt, Smarthome BKAV được tập trung vào phân khúc cao cấp trên thị trường, cạnh tranh trực tiếp với các sản phẩm smarthome đến từ nước ngoài với chi phí tương đương. Điều này cũng là thách thức không nhỏ với BKAV trong việc đưa nhà thông minh - smarthome đến gần hơn với người dùng Việt Nam. Ngoài những cái tên của người Việt, thị trường nhà thông minh tại Việt Nam còn có sự góp mặt của các sản phẩm thiết bị điện thông minh và giải pháp nhà thông minh giá rẻ đến từ Trung Quốc. Tuy nhiên, chất lượng những sản phẩm này chưa được đánh giá cao trên thị trường. Những cái tên phải kể đến như: Kawa, Broad link, Bluetech,...
Thị trường Smarthome cũng được chia ra nhiều phân khúc khách hàng từ trung cấp lên cao cấp, việc tiếp cận thị trường cũng như tiếp cận đối tượng nhóm khách hàng phù hợp sẽ là động lực tốt cho doanh nghiệp phát triển.
Tại Việt Nam, thị trường công nghệ nhà thông minh chủ yếu là không dây, wifi, zigbee. Về thành phần trong ngôi nhà thông minh ở Việt Nam chủ yếu bao gồm: Phần thiết bị và phần điều khiển. Các thương hiệu nhà thông minh của Việt Nam đang tập trung ứng dụng và phát triển phần điều khiển cho các thiết bị trong ngôi nhà. Tương lai, do ảnh hưởng của công nghệ số, cách mạng 4.0 và gián đoạn về năng lượng, thì ngôi nhà thông minh không còn đơn thuần là điều khiển các thiết bị nữa mà còn hơn thế nữa, đặc biệt là sử dụng hiệu quả và tiết kiệm năng lượng.