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V2X: un concetto nuovo di car sharing

Le auto elettriche di Mobility si trasformano in power bank e contribuiscono all’approvvigionamento elettrico. Il nostro prossimo grande passo per una maggiore sostenibilità.

Un problema diventa una soluzione: con V2X

È ormai lampante che dobbiamo vivere in modo più sostenibile, se vogliamo contenere al massimo il riscaldamento globale. E questo riguarda tutti. Ecco perché puntiamo al 100% sulla mobilità elettrica. Entro il 2030, tutti i nostri 3’000 veicoli circa saranno alimentati con energia elettrica. Se da un lato l’aumento della mobilità elettrica è una tendenza positiva, dall’altro questo accresce la domanda di energia e potrebbe causare problemi per la stabilità della rete. Nei prossimi anni sono prevedibili blackout elettrici, soprattutto nei mesi invernali. Il progetto «V2X Suisse» lanciato di recente mira a trovare soluzioni unendo le forze.

Auto con la giusta carica

L’idea di fondo della ricarica bidirezionale è permettere alle auto elettriche non solo di consumare elettricità, ma anche di reimmetterla in rete quando sono ferme. Va detto, inoltre, che mediamente un’auto privata rimane ferma fino a 23 ore al giorno. Questi veicoli fermi possono diventare dunque delle power bank mobili, che possono essere collegate in rete in modo da formare un enorme accumulatore per costituire una sorta di centrale. In questo modo, le famiglie potrebbero sfruttare l’elettricità delle auto elettriche nelle ore di punta, e ricaricarle completamente durante la notte quando l’elettricità costa meno. Un’auto con una potenza di 11 kilowatt fornisce in un’ora più elettricità di quanta ne consumi in media una famiglia svizzera al giorno.

Sette attori, un unico obiettivo

Al fine di utilizzare le auto elettriche per la stabilizzazione della rete elettrica, sette aziende coordinate da Mobility intraprendono strade innovative con «V2X Suisse»: il produttore di auto Honda, lo sviluppatore di software sun2wheel, lo sviluppatore di stazioni di ricarica EVTEC, lo sviluppatore di aggregatori tiko e novatlantis quale partner scientifico. Il progetto è sostenuto dal Programma pilota e di dimostrazione dell’Ufficio federale dell’energia (UFE).

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Un test unico

Questo è il primo test su vasta scala nel suo genere. Da settembre 2022 saranno utilizzate per un anno 50 «Honda e» in 40 postazioni Mobility dislocate in tutta la Svizzera. Per la prima volta, sarà possibile utilizzare in modo capillare nella mobilità quotidiana auto elettriche di serie a ricarica bidirezionale.

Il modello del test nel raffronto internazionale:

  • Finora non c’è ancora mai stato un test comparabile con 50 veicoli: altri progetti dispongono di numeri molto più piccoli
  • Distribuzione su vasta scala, 40 postazioni in tutto il Paese: finora i test erano limitati a una sola postazione o a una singola città
  • Il modello del test è stato scelto tra prodotti di serie certificati nel funzionamento normale (stazione di ricarica e veicolo su base CCS): utenti non addestrati, niente funzionamento in laboratorio, nessun prototipo
  • La flessibilità elettrica è offerta a tre diversi utenti contemporaneamente (regolazione della rete, AAE locale e RCP): finora i test sono stati effettuati solo con un utente

Termini

V2H (Vehicle-to-home)

Le auto elettriche a ricarica bidirezionale possono non solo immagazzinare energia elettrica per la guida, ma anche reimmetterla in casa. Il vehicle-to-home consente quindi di alimentare la propria abitazione con l’energia elettrica accumulata dall’auto elettrica. L’intero processo di ricarica e di reimmissione avviene dietro il contatore di casa ed è spesso utilizzato per aumentare la quota di autoapprovvigionamento mediante impianti fotovoltaici.

V2B (Vehicle-to-building)

Come nel caso del vehicle-to-home, le auto elettriche a ricarica bidirezionale possono non solo immagazzinare energia elettrica per la guida, ma anche reimmetterla in un edificio con più utenze. Il vehicle-to-building consente quindi di alimentare la propria casa plurifamiliare o azienda commerciale/industriale con l’energia elettrica accumulata dall’auto elettrica, spesso anche come parte di una flotta di auto elettriche. Inoltre, grazie al peak shaving è possibile limitare i picchi di carico all’interno dell’edificio. L’intero processo di ricarica e reimmissione avviene dietro il collegamento elettrico dell’edificio.

V2G (Vehicle-to-grid)

Le auto elettriche a ricarica bidirezionale possono non solo prelevare energia elettrica dalla rete, ma anche reimmetterla in rete come parte di un sistema energetico intelligente. Questo processo è controllato da segnali provenienti dal gestore della rete di distribuzione o di trasmissione e può avvenire sia presso stazioni di ricarica pubbliche che all’interno di edifici tramite la connessione alla rete. I processi di carica e scarica V2G di un maggior numero di auto elettriche (pooling) sono utilizzati come servizi nel commercio di energia e per scopi di stabilizzazione sia nella rete di distribuzione che in quella di trasmissione. Il vehicle-to-grid consente quindi un accoppiamento intelligente dei settori.

V2X (Vehicle-to-everything)

V2X è un termine che raggruppa tutte le applicazioni descritte sopra e indica anche l’uso combinato di diverse modalità operative. Ad esempio, le auto elettriche a ricarica bidirezionale all’interno dell’autorimessa di un grande immobile possono essere utilizzate sia per ottimizzare il consumo proprio e per il peak shaving (V2B) sia per fornire servizi di rete (V2G). Completano il quadro l’approvvigionamento autonomo di singoli consumatori e di reti separate nonché la ricarica di altre auto elettriche.

DOMANDE FREQUENTI

Che livello ha raggiunto la tecnologia di ricarica bidirezionale?

I primi produttori in Svizzera e a livello internazionale hanno introdotto sul mercato stazioni di ricarica bidirezionale tecnicamente avanzate con connettori CHAdeMO. Queste sono state ampiamente testate in anticipo nel corso di sperimentazioni durate diversi anni. La ricarica bidirezionale tramite connettori CCS è attualmente possibile solo per un prodotto svizzero. In Giappone, invece, la tecnologia di ricarica bidirezionale è da anni obbligatoria per tutti i veicoli elettrici.

La ricarica bidirezionale è consentita in Svizzera?

In linea di principio, la ricarica bidirezionale è equiparabile al funzionamento delle batterie stazionarie. Se l’infrastruttura di ricarica è conforme alla raccomandazione AES sull’allacciamento alla rete di impianti di produzione di energia (NA-EEA) e agli standard tecnici in materia di sicurezza elettrica e di compatibilità elettromagnetica, può ottenere l’approvazione al momento della registrazione presso il gestore della rete di distribuzione. Dal 01.01.2022, le stazioni di ricarica bidirezionale possono essere registrate regolarmente tramite una domanda di allacciamento tecnico (TAG) aggiornata.

Tutti i veicoli elettrici possono essere ricaricati in modo bidirezionale?

No, purtroppo non ancora. In linea di principio, tutti i veicoli elettrici giapponesi possono caricare in modo bidirezionale, poiché ciò è prescritto dal governo giapponese. La ricarica bidirezionale è possibile soprattutto per i tipi di veicoli con sistema CHAdeMO, ma in un caso anche con cavo di ricarica rapida CCS. In generale, la ricarica bidirezionale richiede l’approvazione del produttore del veicolo e la certificazione della stazione di ricarica per il rispettivo tipo di veicolo.

Veicoli plug-in disponibili in Svizzera per la ricarica bidirezionale (agosto 2021):

Veicolo

Connettore

Nissan Leaf, e-NV-200 (furgone) ed EVALIA (minibus)CHAdeMO
Mitsubishi i-MiEV, Outlander und Eclipse CrossCHAdeMO
Peugeot iOn und Citroën C-ZeroCHAdeMO
Honda eCCS

Diversi produttori di veicoli hanno annunciato il lancio sul mercato di modelli elettrici a ricarica bidirezionale nel prossimo futuro. In generale, entro il 2025 è prevista l’introduzione di uno standard internazionale che regolamenterà in modo vincolante anche la ricarica bidirezionale con connettori CCS.

La ricarica bidirezionale danneggia la batteria del mio veicolo?

Anni di pratica e di ricerca scientifica hanno dimostrato che le batterie al litio sono molto robuste. Inoltre, gli ultimi sviluppi tecnici hanno permesso di prolungare ulteriormente la vita utile delle batterie. Poiché la potenza di scarica durante la ricarica bidirezionale è molto inferiore (di 10 volte o più) rispetto a quella durante la guida, l’invecchiamento aggiuntivo della batteria è estremamente ridotto. L’approvazione di modelli di veicoli per la ricarica bidirezionale da parte dei rispettivi produttori comprende anche il mantenimento dei servizi di garanzia completi.

Cosa comportano le stazioni di ricarica bidirezionale per l’infrastruttura di rete elettrica esistente nell’edificio corrispondente?

L’accumulo intermedio e la reimmissione mirata nell’edificio dell’energia solare autoprodotta aumentano la quota di consumo proprio di un immobile o di un’area dotata di un impianto fotovoltaico, riducendo così i costi di acquisto dell’energia elettrica. Il collegamento bidirezionale dei veicoli consente inoltre di ridurre i picchi di potenza scaricando le batterie in base al carico. Questa reimmissione riduce i costi di rete per l’utente grazie al risparmio sulla tariffa elettrica. Con un numero maggiore di veicoli che reimmettono energia, la potenza di ricarica dell’infrastruttura di ricarica può addirittura superare la capacità della potenza di allacciamento installata.

In che modo il V2X può contribuire alla stabilità dell’approvvigionamento elettrico?

La carica e la scarica combinate dei veicoli possono ridurre i sovraccarichi della rete causati, ad esempio, dall’alimentazione irregolare fornita da impianti fotovoltaici o eolici. Ad esempio, 100’000 veicoli elettrici collegati alla rete con una potenza di ±10 kW ciascuno rappresentano una potenza di controllo decentralizzata di ±1 GW. Questo valore corrisponde alla produzione di Limmern, la più grande centrale ad accumulazione con impianto di pompaggio in Svizzera. La metà dell’energia che può essere immagazzinata nelle 100’000 batterie è sufficiente a fornire elettricità a 200’000 case monofamiliari medie per un giorno.

Postazioni V2X

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