La rete attuale consente il passaggio ai veicoli elettrici?

Proseguiamo l’inchiesta incentrata sul passaggio alla mobilità elettrica. Il primo capitolo ha illustrato come un’ipotetica sostituzione del parco automobilistico italiano con uno totalmente elettrico richiederebbe un surplus energetico del 23% rispetto alla produzione attuale. Nel secondo abbiamo analizzato l’evoluzione di quest’ultima nel recente quadriennio chiarendo come il COVID-19 abbia influito sul risultato complessivo del 2020. La rete attualmente presente in Italia consentira’ tale transizione?

Il legame tra potenza della rete e veicoli elettrici

Sarebbe interessante conoscere l’ammontare del sovraccarico sulla rete in un parco italiano (attualmente circolano 39 milioni di auto) composto da soli veicoli elettrici. I fattori in gioco da considerare sono numerosi poiché a stretto contatto con quelli extra-veicolari. Dipendono infatti dallo stile di vita del singolo proprietario, variando perciò da persona a persona. Bisogna tener conto che numerose automobili sono parcheggiate per lunghi periodi anche di giorno. Motivo per cui potrebbero essere messe sotto carica anche durante queste ore e non soltanto di notte. Per di più i veicoli solitamente passano gran parte del proprio tempo fermi per strada, nei parcheggi o nei garage. Come già descritto, il fabbisogno energetico aggiuntivo si attesterebbe attorno al 23% sul totale della produzione attuale. In un futuro prossimo una rete di ricarica lenta ma capillare permetterebbe di contenere i picchi. La richiesta aggiuntiva è infatti consistente ma non spropositata, come verrà confermato negli ultimi due paragrafi.

La tecnologia Vehicle to Grid (V2G)

Si prevede che nei prossimi anni la rete e la produzione di energia elettrica si adegueranno a questo surplus richiesto. L’incremento graduale dei corrispettivi rendimenti si muoverà di pari passo con l’aumento di nuove automobili elettriche circolanti. Inoltre lo sviluppo della comunicazione V2G renderebbe i veicoli più versatili e non adibiti al solo trasporto. Ma cosa si intende con questa sigla? “Vehicle to grid” significa letteralmente “dal veicolo alla rete”. Con esso si esprime il principio di tecnologia di ricarica bidirezionale ed il concetto sempre meno filosofico di “ecosistema elettrico”. E’ basato su sistemi di ricarica capaci di trasferire energia non soltanto dalla sorgente verso la batteria ma anche in direzione opposta. All’occorrenza infatti le auto stesse possono trasformarsi in riserve di energia a cui attingere in momenti particolarmente critici del giorno o della notte. Lo scopo è stabilizzare la rete ed evitare sovraccarichi. Tuttavia, si presuppone che una buona parte di esse venga ricaricata di notte quando c’è meno richiesta energetica e che ognuna possa mettere a disposizione la sua riserva di giorno.

Una rete elettrica più integrata

La definizione più ampia e corretta è quella di Vehicle to X (V2X). Tale sigla indica semplicemente lo scambio energetico tra il veicolo e un altro elemento di una rete elettrica intelligente. Esso può essere anche un singolo elettrodomestico della propria abitazione. La tecnologia chiave per la realizzazione di tale sistema consiste in un inverter bidirezionale di potenza. Viene accoppiato sul lato auto direttamente alla batteria ad alta tensione (300-500 Volt) e sul lato rete in bassa tensione. L’inverter è in grado di prelevare energia dalla rete per caricare la batteria oppure fornire energia alla rete prelevandola dalla batteria stessa. Si supponga che si avveri lo scenario previsto dal rapporto di E&S (Energy & Strategy Group) che prevede circa 4,8 milioni di elettriche circolanti in Italia entro il 2030. Si tenga conto che nel 2020 mediamente in Italia sono stati prodotti 750 GWh giornalieri di energia elettrica (Fonte: TERNA).
Ipotizzando una capacità media delle batterie di 40 kWh, questi 4,8 milioni di BEV (Battery Electric Vehicle) avrebbero a disposizione quasi 200 GWh utili per assorbire i picchi della domanda. I dati testimoniano come in questo caso la tecnologia V2G si renderebbe utile alla causa.

I numeri del futuro passaggio all’elettrico

Più delicata sarebbe la gestione della potenza in seguito alla diffusione delle colonnine per la ricarica veloce. Consideriamo una potenza di ricarica pari a 100 kW, media pesata tra le attuali stazioni da 50 kW e le future da 350 kW. L’aggravio portato sulla rete dalla ricarica delle automobili in un’Italia nella quale tutti i 39 milioni di veicoli fossero elettrici sarebbe imponente. La potenza media richiesta attuale si aggira sui 36,6 GW. Il picco massimo mai registrato è stato di 60,5 GW (2015). Nella peggiore delle ipotesi quindi la potenza richiesta aggiuntiva per conto del nuovo ipotetico parco auto sarebbe di 3900 GW, sempre che la totalità delle automobili si ricarichi contemporaneamente. Considerando un contesto nel quale siano presenti anche solo il 5% di quest’ultime, l’aumento percentuale di potenza richiesta ammonterebbe a più del 300% passando da 60,5 GW a 255,5 GW. È quindi evidente l’importanza di gestire al meglio la transizione elettrica spingendo verso un incremento della potenza della rete elettrica integrando nel sistema le proprie automobili ed abitazioni.

Articolo a cura di Enrico GALVAGNA