Auto elettrica ed integrazione e sinergia con le reti elettriche: passaggio fondamentale con qualche riferimento storico

vehicle_2_gridL’avanzare continuo della mobilità elettrica è stato oggetto di numerosi studi e valutazioni sul ruolo e sul rapporto che l’auto elettrica potrà avere proprio con la rete elettrica, in una logica sinergica e di reciprocità bidirezionale. Avevo analizzato questo aspetto anche molti mesi fa, in un interessante studio redatto da RSE e dalla Fondazione Energy Lab, (vedi post ““L’impatto della E-Mobility sul sistema di distribuzione elettrico”: le conclusioni degli esperti EnergyLab e RSE“). Più recentemente, avevo anche dato conto di interessanti sviluppi circa una interessante esperienza giapponese, denominata “Vehicle-To-Building“, realizzata proprio in un centro direzionale di una dei maggiori costruttori come Nissan, il Nissan Advanced Technologies Center di Atsugi dove, nel parcheggio aziendale, le Nissan Leaf ricaricandosi sostengono energeticamente l’edificio (vedi post “Nissan Leaf “Vehicle-To-Building”: l’auto elettrica che alimenta gli uffici ricaricandosi”). Un modo davvero diverso di vedere l’auto elettrica, non già come l’ennesima utenza consumatrice di energia, ma come elemento sinergico che in taluni momenti può soccorrere la rete. E’ proprio un nuovo report di Navigant Research (link abstract), che avvalora proprio la tecnologia Vehicle-to-Grid (V2G), da taluni liquidata come un po’ visionaria, mettendola in luce in applicazioni economicamente redditizie con un business case credibile e sostenibile. Lo studio Navigant Research, prevede che il numero di veicoli elettrici plug-in abilitati a forme di integrazione V2G per finalità di stabilizzazione della rete potrà crescere con un trend medio annuale di oltre il 64% da qui al 2022, giungendo a 250.000 unità/anno, con il rinnovo delle flotte aziendali che costituiranno inizialmente il principale motore di crescita. Alla del fine periodo considerato, il volume di reddito complessivamente riconosciuto agli attori di questo contesto potrebbe raggiungere il livello di 200 milioni di dollari/anno. Si tratta di una stima prudenziale, dal momento che non tiene conto degli ulteriori proventi eventualmente riconosciuti dall’operatore elettrico per possibili programmi di livellamento dei picchi di domanda. Diverse le modalità in cui il veicolo elettrico può restituire servizi alla rete come:

  • Vehicle-to-Building (V2B);
  • Vehicle-to-Home (V2H);
  • Vehicle-to-Infrastructure (V2X).

Si tratta di contesti in cui l’auto, con una totale inversione di ruoli, può fungere anche da generatore di emergenza per le utenze domestiche in caso di blackout, oltre che contribuire a livellare i picchi di utilizzo dell’energia elettrica con la riduzione dei costi dell’energia. Un potenziale tecnologico che non è sfuggito all’attenzione del Dipartimento della Difesa statunitense, che ha investito circa 20 milioni di dollari nel corso del 2013 per l’installazione di 500 veicoli dotati di capacità V2G in alcune basi militari. Una location non certo casuale quella del Dipartimento della difesa Usa, che mi riporta indietro di 45 anni, a quel 1969, quando in quel contesto nacque ARPANET (acronimo di “Advanced Research Projects Agency NETwork” on in italiano, “rete dell’agenzia dei progetti di ricerca avanzata”, antesignana, in forma embrionale, di quella che sarebbe diventata, nel 1983, INTERNET. In quella circostanza, Arpanet era inserita nella strategia militare statunitense durante la guerra fredda, preoccupata di garantire la sopravvivenza della rete di comunicazioni nazionale in caso di attacco nucleare, divenendo paradossalmente, uno dei più grandi progetti civili dell’umanità, con una rete globale che collega tutto il pianeta. Motivazioni, quelle di allora, non molto dissimili da quelle odierne, in un’epoca in cui la dipendenza del nostro modo di vivere dal buon funzionamento dei sistemi informatici si è spinta al punto da far temere sempre più attacchi cyber-terroristici piuttosto che per missili nucleari: In sostanza si rileva come, alla base di forme di investimento di tipo fault-tolerance per la decentralizzazione della rete energetica nazionale, vi siano motivazioni e considerazioni non molto diverse da quelle di quasi cinquanta anni. Motivazioni che oggi vanno oltre al cyberterrorismo, con gli effetti sempre più devastanti dei cambiamenti climatici, che anche negli Usa hanno registrato eventi sempre più estremi e devastanti, che EPRI_Smart_grid_modelhanno evidenziato una grande fragilità del sistema energetico americano. Sicuramente un ambito molto interessante quello dell’inserimento nelle reti elettriche, di nodi di accumulo o “buffer”, ai fini della neutralizzazione di picchi e valli nel profilo di carico sulle 24 ore, capaci di dare un contributo fondamentale alla ottimizzazione ed al miglior utilizzo della capacità di generazione installata, permettendo di ridurre anche l’installazione e l’esercizio di sovracapacità, oggi mantenuta solo per il solo scopo dell’assorbimento dei picchi di carico. Tornando all’iniziativa del Dipartimento della Difesa Statunitense, lo stesso ente ha effettuato una proiezione secondo la quale, un veicolo plug-in collegato alla rete in California presso una utenza servita da una compagnia elettrica predisposta, può determinare fino a 150 dollari al mese di proventi riconosciuti al proprietario del veicolo per il proprio contributo alla stabilizzazione della rete. Altri significativi progetti in tal senso in USA, come quello dimostrativo portato avanti in Pennsylvania, New Jersey e Maryland dall’università del Delaware in collaborazione con una utility locale, stanno dimostrando la possibilità di ritorni economici di circa 5 dollari al giorno per veicolo. Un fatto davvero significativo e che non mancherà di essere registrato positivamente dai potenziali acquirenti di veicoli elettrici, dando così un ulteriore e sostanziale impulso alla loro diffusione.

Si aprono così scenari davvero interessanti di fronte ad un nuovo modello di mobilità, capace di beneficiare di milioni di auto elettriche connesse alla rete. Infatti se ogni veicolo connesso alla rete avesse una batteria da almeno 20-25 kWh, corrispondente al taglio più comune per i modelli full size attuali, ad esclusione per esempio della Twizy o simili, disponendo finalmente di smart grids, cioè di reti elettriche intelligenti capaci di fornire una gestione bidirezionale dei flussi energetici, governati da opportuni protocolli e da logiche ben precise (vedi post “Tanti studi sul futuro delle reti elettriche una univoca indicazione: il futuro è delle tecnologie smart“), si determinerebbe una disponibilità di una capacità energetica tampone di alcuni MWh, di grandissimo ausilio feat2-1009-smartgrid-sys-fig01soprattutto in Paesi con reti elettriche “fragili” o di architettura “classica” a stella, come quello del modello energetico centralizzato che ci ha accompagnato fino ad oggi, con relativamente pochi centri di generazione e con distribuzione verso la periferia. Oggi, con le nuove rinnovabili come eolico e fotovoltaico, che hanno iniziato la loro rivoluzione dei modelli energetici, facendo evolvere verso modelli più decentralizzati e comunque più “ad anello” nella logica smart grids, questi, non solo sono più “fault tolerant” ma anche maggiormente in grado di accogliere e sfruttare al meglio la generazione da fonti rinnovabili discontinue proprio come eolico e fotovoltaico.

Indubbiamente un elemento in più per procedere sulla strada già intrapresa di grandi investimenti nell’incrementare l’intelligenza e la topologia delle reti elettriche, realizzando così una nuopva epocale rivoluzione come quelle delle telecomunicazioni e di Internet, che hanno contraddistinto gli ultimi decenni.

A seguire un video divulgativo della utility canadese Ontario Energy, che cerca di inquadrare il nuovo approccio Vehicle-to-Grid (V2G)

Sauro Secci

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