Auto elettriche: ricarica intelligente

Riduzione dei costi di investimento

Un sistema di ricarica intelligente sfrutta in modo ottimale la potenza di allacciamento disponibile. Le auto elettriche vengono ricaricate solo quando è disponibile una capacità sufficiente, evitando così costose disconnessioni. Al tempo stesso, con la stessa potenza è possibile gestire più stazioni di ricarica contemporaneamente.

Più rendimento dell’impianto fotovoltaico

La ricarica diretta dei veicoli elettrici con energia solare aumenta la redditività dell’impianto fotovoltaico. Anziché vendere l’elettricità alla rete, l’energia viene utilizzata direttamente, incrementando così l’autoconsumo e i ricavi.

Costi di ricarica ridotti

Le tariffe elettriche dinamiche, variabili in base al giorno o all’ora, permettono di programmare la ricarica negli orari più convenienti.

Ricarica rapida ed equa

I sistemi di ricarica intelligenti distribuiscono la potenza disponibile in modo uniforme tra tutti i veicoli collegati. Nessun veicolo viene favorito o penalizzato, a meno che non si decida di assegnare una priorità specifica.

Auto elettriche bidirezionali come accumulatori

Grazie alla ricarica bidirezionale, le auto elettriche non solo si ricaricano, ma possono anche cedere energia alla rete, ad esempio di notte o durante i picchi di consumo. In questo modo è possibile immagazzinare temporaneamente l’energia solare durante il giorno e utilizzarla in un secondo momento.

Aumento dell’efficienza energetica

Durante la ricarica delle auto elettriche si verificano perdite di energia (fino a 300 W/h), dovute al consumo di corrente da parte di vari dispositivi di controllo del veicolo. Queste perdite risultano minori quando la potenza di ricarica è più elevata, poiché il processo di ricarica si conclude più rapidamente.

Ricarica al servizio del sistema e della rete

Il controllo dei processi di ricarica può essere ottimizzato non solo a livello di singolo edificio, ma anche a livello locale e nazionale. La ricarica intelligente contribuisce così a un approvvigionamento energetico più conveniente, affidabile ed ecologico per tutti.

I processi di ricarica possono essere gestiti in modo intelligente con una gestione del carico o dell’energia. Quanto più una gestione del carico o dell’energia può utilizzare informazioni dettagliate sulla domanda e sull’offerta di energia, tanto più flessibile ed efficace sarà l’ottimizzazione dei processi di ricarica.

Gestione statica del carico

Questo tipo di gestione confronta l’offerta energetica attuale con un fabbisogno forfettario di ricarica o con la domanda complessiva delle auto elettriche. Se l’energia disponibile non è sufficiente a coprire l’intero fabbisogno, la gestione del carico regola i singoli processi di ricarica.

Gestione dinamica dell’energia

In questo caso, oltre al fabbisogno di ricarica, si considerano anche i flussi energetici più ampi all’interno dell’edificio o della rete elettrica esterna, controllando anche altri consumi.

Gestione dell’energia in linea con le esigenze

I sistemi avanzati conoscono il fabbisogno reale di energia delle auto elettriche e sono in grado di suddividere il processo di ricarica in una parte minima fissa e in una capacità massima opzionale. Questo consente di pianificare la ricarica in modo flessibile ed efficiente, migliorando il controllo dei flussi energetici nella rete.

Gestione bidirezionale dell’energia

I sistemi bidirezionali permettono di controllare la direzione del flusso energetico. Per farlo, analizzano continuamente dati come lo stato di carica del veicolo, l’orario di partenza previsto, il consumo energetico dell’edificio, la produzione attuale di energia (ad esempio da un impianto fotovoltaico) e fattori esterni come il prezzo dell’elettricità o il carico della rete. Su questa base, l’auto elettrica viene ricaricata oppure reimmette energia nell’edificio o nella rete elettrica.

La scelta del sistema di gestione del carico o dell’energia più adatto dipende sempre dalle esigenze e dalle priorità degli utenti e dei proprietari. Di seguito un riepilogo dei principali vantaggi e svantaggi dei diversi sistemi:

Gestione statica del carico

Vantaggio: la gestione statica del carico è la forma più semplice ed economica di gestione.

Svantaggio: la potenza di ricarica controllabile è molto limitata e si può sfruttare solo una minima parte della flessibilità disponibile.

Gestione dinamica dell’energia

Vantaggio: una gestione dinamica dell’energia sfrutta in modo ottimale la potenza disponibile dell’allacciamento per uso domestico e l’energia prodotta da impianti solari. In questo modo garantisce maggiore flessibilità ed efficienza nell’impiego dell’energia.

Svantaggio: i sistemi statici e dinamici tendono a ricaricare le auto elettriche il più rapidamente possibile, appena collegate alla stazione di ricarica. Una volta che l’auto è completamente carica, non può più essere integrata attivamente nella gestione del carico, perdendo così la flessibilità di una ricarica intelligente e modulabile.

Gestione dell’energia in linea con le esigenze

Vantaggio: questo tipo di gestione ricarica completamente l’auto elettrica solo se vi sono incentivi o disposizioni che lo richiedono. Di conseguenza, consuma soltanto l’energia necessaria o ragionevole, contribuendo a preservare la rete elettrica.

Svantaggio: una gestione dell’energia conforme al fabbisogno dipende dalle informazioni fornite dagli utenti o da fonti esterne. Di conseguenza, la tecnologia è più complessa e i costi risultano più elevati.

Gestione bidirezionale dell’energia

Vantaggio: la gestione bidirezionale consente di ricaricare l’auto elettrica in modo mirato quando i prezzi dell’elettricità sono bassi. In caso di prezzi elevati, l’energia in eccesso, ad esempio quella prodotta dal proprio impianto fotovoltaico, può essere reimmessa nella rete tramite la batteria del veicolo. Questo permette di ridurre i costi energetici e di ottenere rendimenti aggiuntivi.

Svantaggio: la ricarica bidirezionale richiede veicoli e stazioni di ricarica compatibili dal punto di vista tecnico. Attualmente sono disponibili pochi sistemi pronti per il mercato e mancano ancora le condizioni normative necessarie per un utilizzo capillare.

L’opuscolo fornisce raccomandazioni pratiche per la pianificazione e l’implementazione di un’infrastruttura di ricarica orientata al futuro, che si tratti di case plurifamiliari o unifamiliari, aziende o installazioni di base.

Le aziende, in particolare, rappresentano un grande potenziale per la ricarica intelligente delle auto elettriche: spesso dispongono già di tariffe di potenza, impianti fotovoltaici e altre utenze rilevanti, che possono essere gestite e ottimizzate efficacemente tramite una gestione energetica integrata. Questo si traduce in un significativo vantaggio economico per le imprese.

In generale, nella scelta delle stazioni di ricarica e dei sistemi di controllo è fondamentale affidarsi a specialisti competenti e con esperienza pratica. Essi dovrebbero disporre di sufficiente esperienza pratica con i sistemi per coordinarli e gestirli in modo ottimale.

In futuro, i veicoli elettrici non saranno più solo ricaricati in modo intelligente, ma saranno sempre più spesso in grado anche di reimmettere energia nel sistema. In questo modo, le auto elettriche diventeranno veri e propri impianti di stoccaggio su ruote, offrendo importanti opportunità di ottimizzazione a livello di edificio, quartiere o dell’intero sistema energetico.

Le auto elettriche bidirezionali e i due possibili utilizzi:

• All’interno dello stabile: la capacità della batteria di un’auto elettrica moderna supera il fabbisogno energetico giornaliero di una tipica economia domestica di due persone. Poiché solo una piccola parte viene utilizzata per i tragitti medi giornalieri, gran parte dell’energia immagazzinata può essere utilizzata all’interno dell’edificio.

• Nella rete elettrica: in futuro, le auto elettriche potranno funzionare come centrali di pompaggio: accumulando elettricità in eccesso e a basso costo, per poi restituirla alla rete come energia di punta di alta qualità, in base alla domanda.

Tuttavia, per sfruttare appieno queste potenzialità, è necessario adeguare il quadro tecnologico e normativo.

Condizioni tecniche

Per la ricarica bidirezionale sono necessari tre elementi perfettamente compatibili: un’auto elettrica abilitata, una stazione di ricarica adatta e un sistema di gestione dell’energia bidirezionale. Nel settore domestico esistono già buoni prodotti, ma lo sviluppo è frenato da costi elevati, mancanza di standard condivisi e compatibilità limitata. In futuro saranno necessari sistemi più affidabili, dotati di interfacce standardizzate, semplici da utilizzare e in grado di gestire il flusso energetico in modo sicuro ed efficiente.

Condizioni quadro normative

Perché la ricarica bidirezionale possa diventare uno standard in Svizzera, è necessario definire basi legali chiare e regole di mercato applicabili. È fondamentale garantire l’accesso non discriminatorio ai mercati dell’energia, della flessibilità e dell’energia di bilanciamento, anche per piccoli impianti di stoccaggio decentralizzati come le auto elettriche. Servono inoltre meccanismi di remunerazione trasparenti per i comportamenti che favoriscono la stabilità della rete. Le aziende, come i gestori di rete e i fornitori di energia, necessitano di certezze giuridiche per poter sviluppare modelli di business sostenibili.

Ulteriori informazioni sulla ricarica bidirezionale sono disponibili nella serie di video «Ricarica bidirezionale».