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Ricarica bidirezionale auto elettriche: tecnologia V2G e V2H

Meno emissioni di gas serra, miglior qualità dell'aria e mobilità più sostenibile (sia quella pubblica che quella privata).  Auto elettriche, e relative infrastrutture di ricarica, si stanno rapidamente diffondendo in Italia e nel mondo. Una conseguenza non solo di una sensibilità crescente su queste tematiche, ma anche di un'evoluzione tecnologica che ha permesso al settore dell'e-mobility di proporre soluzioni sempre più convincenti e performanti negli ultimi anni. Non è un caso se, oggi, tutti i principali player del mercato automobilistico stiano concentrando con forza le loro risorse proprio sulla mobilità elettrica. Tuttavia, con un numero in netto aumento di e-car circolanti sulle strade (in Italia se ne prevedono circa 5 milioni entro il 2030), sarà fondamentale avere sistemi adeguati, che permettano ai veicoli di supportare il fabbisogno di energia delle persone. Ricarica bidirezionale, tecnologia V2G e V2H possono aiutare a sfruttare al meglio le potenzialità di accumulo delle batterie EV. Facciamo chiarezza, in questo articolo.

Ricarica bidirezionale: cos'è e come funziona

Come dice il nome stesso, la ricarica bidirezionale nelle auto elettriche identifica la possibilità di avere un flusso di corrente in due direzioni: dalla rete al veicolo e viceversa. Dunque, al contrario di quanto avviene con i caricatori unidirezionali, dove semplicemente l'elettricità viene fornita al veicolo, in quelli bidirezionali può essere anche l'auto a immettere energia nella rete pubblica (Vehicle to Grid, o V2G) o in quella della propria casa/edificio (Vehicle to Home, o V2H). Tale funzionalità può rivelarsi molto più utile di quanto si possa pensare. Fatta eccezione per chi utilizza il veicolo per molte ore al giorno, infatti, nella maggior parte dei casi un'auto trascorre diverse ore ferma nel proprio posteggio (si stima anche fino al 95% del tempo). Questo significa che, con una giusta pianificazione, si potrebbero sfruttare i veicoli elettrici come sistemi di accumulo integrativi, in grado di immagazzinare l'energia solare prodotta da un impianto fotovoltaico, e rendere disponibile quella in eccesso nelle fasi di elevata domanda (della rete o dell'edificio). A seconda delle esigenze e dei momenti della giornata, quindi, può essere programmata la fornitura di energia di conseguenza. La ricarica bidirezionale può essere possibile sfruttando wallbox apposite oppure avendo auto elettriche che prevedano tale funzione. Infatti, è necessario che vi sia un convertitore in grado di convertire corrente alternata (CA, ovvero quella della rete) in corrente continua (CC, ovvero quella che serve al veicolo) e viceversa. Sebbene le auto elettriche dotate di ricarica bidirezionale non siano ancora molto diffuse, esse saranno sempre più presenti sul mercato nel giro di poco tempo. Nissan, ad esempio, già le prevede, mentre Volkswagen ha in previsione di produrne 300 mila nel 2022.

Vehicle to Grid (V2G) e Vehicle to Home (V2H): tecnologia e differenze

La ricarica bidirezionale delle auto elettriche è strettamente collegata alle tecnologie V2G e V2H, che abbiamo anticipato in precedenza. La prima, come detto, permette di prelevare o restituire energia alla rete, quindi il beneficiario è il sistema elettrico. In sostanza, l'auto interagisce con la rete pubblica, accumulando energia negli orari in cui i consumi sono minori e vendendo quella in eccesso, stabilizzando i flussi di potenza. Una vera e propria batteria su ruote, quindi, che mette a disposizione di tutti la propria energia (permettendo anche di guadagnare dalla vendita della stessa). La differenza rispetto alla tecnologia Vehicle to Home è che quest'ultima scambia energia non con la rete ma con un edificio. Ad esempio, un utente che possiede un impianto fotovoltaico può utilizzare al massimo l'energia prodotta dal sistema, immagazzinando quella in più e impiegandola nelle ore in cui il fabbisogno è più elevato (e/o in quelle serali). Proprio come se fosse un sistema di accumulo. Ciò si traduce, chiaramente, in un risparmio in bolletta per l'utente finale. Nei sistemi V2G e V2H, quindi, i flussi vengono gestiti da un'unità di controllo che considera le esigenze della rete o dell'edificio cui è collegata l'auto, sulla base degli orari di ricarica del veicolo impostati dall'utente. In Italia, è con il Decreto del 30 gennaio 2020 (Criteri e modalità per favorire la diffusione della tecnologia di integrazione tra i veicoli elettrici e la rete elettrica, denominata vehicle to grid) che sono state stabilite le effettive disposizioni in tema di V2G. Nella definizione riportata, “vehicle to grid” viene definita come quell’interazione tra veicoli elettrici e sistema elettrico che, tramite le infrastrutture di ricarica, permette a tali veicoli di erogare:

  • servizi di riserva terziaria e bilanciamento, articolati nelle modalità “a salire” e “a scendere”;
  • ulteriori servizi tra i quali la regolazione primaria e secondaria di frequenza e la regolazione di tensione (ove fattibile).

Ricarica bidirezionale e V2G: i vantaggi

Un white paper pubblicato da Nissan, E.ON Drive e Imperial College London ha evidenziato alcuni dati interessanti su ricarica bidirezionale e tecnologia V2G. Secondo lo studio, infatti, i vantaggi potrebbero essere evidenti sia dal punto di vista economico che per quanto riguarda la riduzione delle emissioni. Alcuni numeri da sottolineare sono:

  • risparmio sul sistema elettrico: tra i 454 e i 980 milioni di euro l'anno;
  • riduzione delle emissioni di CO2 prodotte dal sistema elettrico: fino a -243 gCO 2/km;
  • riduzione delle emissioni di CO2 per veicolo elettrico: 60 tonnellate all'anno;
  • risparmio sui costi di esercizio del sistema elettrico: circa 13 mila euro l'anno per auto.

Come sottolineato dal professor Goran Strbac, che docente di Sistemi di energia elettrica presso l'Imperial College di Londra, la ricerca "ha dimostrato che il V2G può fornire vantaggi economici sostanziali al sistema elettrico e ridurre le emissioni di carbonio. Ciò ha rivelato che la flessibilità aggiuntiva fornita dalle flotte V2G può migliorare considerevolmente l'efficienza del sistema e ridurre gli investimenti nelle soluzioni di nuova generazione a basse emissioni, rispettando gli obiettivi nazionali di decarbonizzazione”. Sei un installatore o un progettista e vuoi conoscere le soluzioni di ricarica auto elettriche più efficienti? Scopri subito i prodotti Wallbox disponibili nel nostro catalogo oppure contattaci per avere maggiori dettagli.

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