Cos’è il Vehicle-to-Grid? Così l’auto elettrica “restituisce” energia alla rete

Cos’è il Vehicle-to-Grid o V2G? È la tecnologia della ricarica bidirezionale bidirezionale che permette ai veicoli elettrici di  restituire energia alla rete elettrica.

L’auto elettrica, quindi, diventa una batteria mobile, in grado di migliorare stabilità ed efficienza della rete, con benefici per tutti.

VEHICLE TO GRID O V2G, COSA È E COME FUNZIONA 

V2G è l’acronimo di “Vehicle to grid”, che significa “dal veicolo alla rete”. Per ora siamo agli albori di questa nuova tecnologia, che però promette di cambiare gli scenari futuri della mobilità. Anzitutto, per essere efficace nel fornire servizi alla rete elettrica, il V2G deve prevedere la presenza di un elevato numero di veicoli elettrici che agiscano in maniera coordinata (anche perché le auto elettriche non potranno cedere tutta la loro ricarica, se non vogliono rimanere ferme). 

Se però sarà confermato ciò che tutte le stime prevedono, ossia un boom delle auto elettriche in tutto il mondo nei prossimi 10/15 anni, allora il V2G sarà ancora più legittimato e assurgerà a nuovo modello per la gestione della mobilità.

Le batterie dei veicoli elettrici hanno un potenziale che gli permette di andare oltre al solo fornire energia per spostarsi in auto e, collegando i veicoli elettrici alla rete energetica, sia domestica che pubblica, le batterie verrebbero sfruttate come stabilizzatori, accumulando così energia quando viene prodotta in eccesso e cedendola nei momenti di picco dei consumi, quando insomma c’è più richiesta.

Senza sottovalutare il fatto che il collegamento alle reti elettriche pubbliche finirebbe per renderle anche più stabili ed efficienti, creando una sorta di “ecosistema elettrico“.

Il cuore tecnologico dei sistemi V2G è un inverter di potenza bidirezionale che si collega alla batteria ad alta tensione dell’auto e allo stesso tempo a quella della rete, ma in bassa tensione. In questo modo riesce a trasferire energia non soltanto dalla sorgente verso la batteria ma anche in direzione opposta, in modo che all’occorrenza le auto stesse possano trasformarsi in riserve a cui attingere in momenti particolarmente critici per stabilizzare la rete ed evitare sovraccarichi.

Un processo grazie al quale le auto elettriche si trasformano in vettori energetici.

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QUALI SONO I VANTAGGI? 

Ogni utente di un veicolo elettrico sarà un fornitore di energia, perché durante le fasi di ricarica le batterie delle auto saranno impiegate come sistemi di accumulo energetico connessi alla rete.

Il V2G rende i veicoli più versatili e non adibiti al solo trasporto. Le potenzialità che offre sono infinite: per esempio, si potrà ricaricare in maniera mirata, quando l’energia costa di meno e c’è una situazione di surplus, mentre si potrà fornire energia alla propria casa nelle fasce orarie in cui l’elettricità costa di più; inoltre, sul lungo periodo, l’abitazione potrebbe diventare autonoma dal punto di vista energetico.

Se si riuscisse ad avere una rete con migliaia di auto elettriche collegate simultaneamente,  i provider di energia potrebbero utilizzare le batterie dell’auto per incrementare la ricarica di notte, quando la richiesta di energia è minima, e avere così una “riserva” da usare nei momenti più critici, durante il giorno. 

E i clienti potrebbero vedersi riconosciuti dei benefit economici per i servizi forniti al sistema.

Collegare i veicoli elettrici alla rete pubblica richiederà un’infrastruttura dedicata, aggiornamenti alla legislazione e investimenti nella digitalizzazione della rete elettrica, poiché serve che sia l’auto sia il punto di ricarica siano abilitati a questa tecnologia e comunicanti. Serviranno sistemi intelligenti in grado di coordinare l’interazione tra diversi elementi, dall’infrastruttura al veicolo stesso.  

Le batterie verranno messe al servizio della rete, anche se forse avrebbe più senso identificarle con il concetto di “batteria diffusa“, pronta a soddisfare domanda e offerta di energia per tutti.

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I PRIMI ESPERIMENTI

Molti costruttori hanno già avviato diversi programmi di sperimentazione per collaudare sia la tecnologia stessa della ricarica bidirezionale sia della condivisione energetica. La prima è stata Nissan che, in Germania, ha ottenuto per la Leaf la certificazione da parte del gestore federale dell’energia per la condivisione di energia in rete.

La casa giapponese ha poi realizzato, in collaborazione con E.On e Imperial College London, un Libro bianco nel quale si scandaglia la situazione V2G, elencandone i (tanti) pregi e i (pochi) difetti. In esso si parla soprattutto dei vantaggi in termini di costi complessivi che porterebbero risparmi in Gran Bretagna tra 454 e 980 milioni di euro all’anno durante il prossimo decennio, a fronte di incentivi dedicati.

La diffusione di questa tecnologia consentirebbe anche una riduzione delle emissioni di anidride carbonica dal sistema elettrico fino a 243 gCO2/Km, poiché i veicoli utilizzano, immagazzinano e forniscono energia pulita in relazione alla domanda di rete. Ciò consentirebbe anche ad ogni veicolo elettrico un risparmio sui costi operativi del sistema elettrico fino a 13.300 euro all’anno e un abbattimento della CO2 di circa 60 tonnellate all’anno.

Nissan, E.ON Drive e l’Imperial College sono partner nel progetto V2G per le flotte commerciali, noto come “e4Future”.

I veicoli delle flotte commerciali sono particolarmente adatti per l’applicazione di questa tecnologia, soprattutto perché hanno modelli di utilizzo regolari e prevedibili e spesso rientrano in azienda alla fine della giornata lavorativa, rimanendo fermi per tutta la notte. Tali condizioni sono ideali per consentire alla tecnologia V2G di utilizzare l’energia immagazzinata nelle batterie e assicurarsi poi che i veicoli siano completamente carichi e pronti all’uso la mattina successiva.

LA SITUAZIONE IN ITALIA

Il V2G in Italia è in fase di sperimentazione da diversi mesi. Questa tecnologia prevede che l’auto elettrica e la sua batteria diventino parte integrante della rete di distribuzione dell’energia, accumulando e cedendo elettricità alla stessa rete quando c’è bisogno. 

È stato pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale il decreto del MiSE (Ministero dello Sviluppo Economico) sul vehicle to grid, attraverso cui sono stabilite le modalità di diffusione di questa tecnologia. In primis, bisogna definire le regole per l’adesione e le misure di riequilibrio degli oneri di acquisto rispetto ai prezzi di rivendita dell’energia. Spetterà all’Arera (l’Autorità di regolazione per energia, reti e ambiente) fissare questi parametri. È necessario disciplinare l’integrazione tra la tecnologia V2G e la gestione dei flussi di energia operata da Terna (l’operatore italiano che gestisce le reti per la trasmissione dell’energia).

Per tutti gli automobilisti in possesso di un’auto elettrica che intenderanno aderire al V2G, poi, occorre fissare le caratteristiche delle auto e delle infrastrutture di ricarica (in modo da valutare l’effetto che avrà sul ciclo di vita degli accumulatori).

Tra le sperimentazioni in Italia, due quelle più interessanti: una a Torino da parte di Fca con ENGIE e Terna, con una flotta dimostrativa di vetture elettriche connesse alla rete tramite infrastruttura V2G, all’interno del complesso di Mirafiori. L’altra a Genova: “Mov-e”, con Nissan, Enel e Istituto Italiano di Tecnologia (IIT). Quest’ultimo progetto unisce al V2G il corporate car sharing elettrico.

Il progetto del Drosso nel comprensorio di Mirafiori rappresenta una prima mondiale. E, al suo completamento sarà il progetto sperimentale più grande al mondo. La prima fase di costruzione dell’impianto ha previsto l’installazione di 32 colonnine V2G in grado di connettere 64 veicoli. In una seconda fase si arriverà a collegare fino a 700 veicoli. Inoltre il progetto sarà in grado di fornire fino a 25 MW di capacità regolante.

Grazie al sistema V2G sarà possibile modulare la velocità della ricarica della macchina, regolando i kW emessi, il tutto abbattendo i costi e ottimizzando tutte le potenzialità di questo nuovo mondo. 

Le auto infatti restituiranno potenza alla rete gestita da Terna, trasformando un costo, ossia la sosta dei veicoli in attesa di essere consegnati alla rete vendita, in un beneficio.

Questa infrastruttura diventerà una vera e propria centrale elettrica virtuale, la Virtual Power Plant più innovativa d’Italia: sarà in grado di fornire, a un equivalente di 8.500 abitazioni, un elevato livello di ottimizzazione delle risorse e una vasta gamma di servizi al gestore di rete, tra cui la regolazione ultrarapida di frequenza.

GLI SCENARI FUTURI

Con la tecnologia V2G l’approccio si fa bidirezionale, rendendo possibile sia la ricezione dell’elettricità, sia lo sblocco dell’energia immagazzinata nelle batterie dei veicoli elettrici. Per cui gli utenti andranno a reimmettere parte dell’energia immagazzinata nella rete, tenendo sempre per sé quella che serve per la propria mobilità e saranno remunerati e incentivati per questo servizio.

Secondo la previsione di RSE (Ricerca Sistema Energetico), grazie alla remunerazione derivante dall’erogazione di energia elettrica, gli automobilisti potrebbero recuperare da un 20% fino al 60% dei costi in base al veicolo. Si potrà insomma contare su una notevole capacità di riserva distribuita su tutto il territorio, dando per scontato lo sviluppo futuro delle auto elettriche.

Secondo l’Energy & Strategy Group, in Italia al 2030 potrebbero essere in circolazione tra le 3,5 e le 7 milioni di auto a batteria. Altre previsioni vedono addirittura intorno al 2030 ben il 65% delle nuove immatricolazioni legate a veicoli elettrici. 

Il Vehicle-to-Grid rappresenta un’opportunità – sia per utenti privati che per le imprese – di ottimizzare i costi di esercizio delle vetture elettriche, rendendo ulteriormente appetibile il vettore elettrico rispetto a quello alimentato tradizionalmente da fonti fossili.

Gli studi, ma anche la semplice nostra esperienza quotidiana, hanno dimostrato come in media le vetture rimangano inutilizzate per l’80-90 per cento della giornata. In questo lungo periodo e con questa nuova tecnologia, i clienti riceverebbero denaro o energia gratuita in cambio del servizio offerto. 

Restituendo energia alla rete elettrica mentre sono parcheggiati o in carica, i veicoli elettrici infatti migliorano la resilienza della rete, la stabiliscono e ne evitano sovraccarichi, ottimizzano lo sfruttamento delle risorse rinnovabili e riducono i costi per tutti. 

Per le aziende che adotteranno il V2G, secondo le ricerche, sarebbe possibile ottenere risparmi sui costi di ricarica da 775  a 1.385 euro l’anno per ogni veicolo. Questa energia potrebbe poi essere utilizzata per alimentare l’illuminazione o gli elettrodomestici di casa o essere fornita alla rete pubblica. 

Inoltre questa formula è anche spinta da ragioni etico-culturali, in quanto porterebbe ad un sistema elettrico più affidabile, efficiente e sostenibile. Un incentivo insomma ad attuare il prima possibile una transizione energetica che sia ottimale e accessibile a tutti.

Una situazione win win. Trasformare l’auto, uno dei nostri asset meno efficienti, dati i lunghi periodi in cui è ferma, in un asset invece che ci procuri vantaggi e ricavi, anche quando non la usiamo. Questo è lo scopo del V2G, grazie al quale forse in futuro finiremo per considerare le nostre auto come delle “batterie portabili” più che come mezzi di trasporto.

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