L’arrivo previsto di milioni di veicoli elettrici a batteria su strada nei prossimi dieci anni rappresenta una grossa sfida per la rete elettrica.
Al tempo stesso, però, l’auto elettrica fornisce anche delle interessantissime opportunità per migliorare la gestione dei sistemi elettrici senza dover investire cifre non immaginabili in cambiamenti delle infrastrutture di distribuzione.
La rete ha bisogno di sistemi di stabilizzazione
La necessità di bilanciamento della rete si va facendo sempre più necessaria con la diffusione della produzione da fonti rinnovabili non programmabili. L’arrivo dei veicoli elettrici introdurrà nel sistema un ulteriore elemento di sbilanciamento nella richiesta di potenza, visto che il sistema di ricarica domestico sarà probabilmente dotato di 22 kW e la ricarica veloce su strada andrà dai 50 ai 350-700 kW.
Diventa così estremamente appetibile la gestione intelligente delle batterie delle auto quando si trovano connesse alla rete attraverso la wallbox di ricarica domestica, oppure la colonnina di ricarica aziendale o (in minore misura) pubblica.
L’auto entra a far parte della rete elettrica
La batteria dell’auto può essere utilizzata per fornire energia verso la rete, oltre che per prelevarla. A seconda delle necessità istantanee di potenza assorbita.
Il sistema prevede la restituzione di parte dell’energia accumulata nell’auto, oppure il prelievo dalla rete per caricare le batterie a fronte di un comando remoto.
Vehicle to Grid e Vehicle to Home
Questo sistema viene detto Vehicle to Grid (V2G) quando l’auto scambia energia con la rete di distribuzione, ma può essere anche realizzato secondo lo schema Vehicle to Home (V2H) che prevede lo scambio locale con la propria abitazione, oppure col proprio condominio o comprensorio di abitazioni o aziende.
Si tratta di due applicazioni che si differenziano qualora il comando provenga da un operatore di rete che si vuole approvvigionare (questo per avvalersi dei cosiddetti servizi ancillari, cioè di servizio per la funzionalità ottimale del sistema di distribuzione elettrica) o da un apparato di controllo dell’energia della casa che ha lo scopo di aumentare gli autoconsumi, massimizzando il ricorso all’autoproduzione (tipicamente da pannelli fotovoltaici, ma anche da impianti eolici, mini o micro-elettrici) e limando i picchi di energia e potenza prelevata dalla rete. Ottenendo così delle economie di spesa o degli incrementi di guadagno, a seconda delle situazioni.
Vehicle to X
La definizione più ampia e corretta è quella di Vehicle to X (V2X) che indica semplicemente lo scambio tra il veicolo e un altro elemento di una rete elettrica intelligente, che può essere anche un singolo elettrodomestico.
Tecnologia chiave
La tecnologia chiave per la realizzazione del sistema è un inverter di potenza bidirezionale che si accoppia sul lato auto direttamente alla batteria ad alta tensione (300-500 Volt) e sul lato rete in bassa tensione.
L’inverter bidirezionale è in grado di prelevare energia dalla rete per caricare la batteria, oppure fornire energia alla rete prelevandola dalla batteria. Il tutto è gestito da un’unità di controllo che deve soddisfare le richieste del gestore di rete o l’ottimizzazione energetica dell’abitazione o del comprensorio, rispettando le volontà relative al livello di carica minimo e all’orario di ricarica completa fornite dal possessore del veicolo.
Il sistema nasce in Giappone
Le auto pronte all’integrazione in rete V2G sono quelle con ricarica in corrente continua con standard Giapponese Chademo, sviluppato fin dai primi anni Duemila per avere questa funzionalità. Il sistema è comunque in arrivo anche per lo standard europeo CCS COMBO ed è parte delle proiezioni di scenario di tutti gli operatori del settore elettrico e dell’auto a batterie nel mondo.
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La precedente generazione di Nissan Leaf era già dotata di tecnologia V2G/V2H
