La transizione della nostra infrastruttura di trasporto a un modello completamente elettrico è un compito urgente. Eppure pone una domanda senza precedenti sulla nostra rete elettrica. Solo per guidare 100 miglia, il veicolo elettrico medio (EV) utilizza il stessa quantità di elettricità che serve per alimentare una tipica casa americana per un giorno.
Secondo uno studio del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE), la crescente domanda di veicoli elettrici plug-in e molte altre tecnologie che richiedono elettricità potrebbero aumentare il carico sulle nostre reti elettriche fino al 38% entro il 2050. Aziende elettriche e governo le agenzie stanno lavorando duramente per soddisfare questa domanda, ma è un compito impegnativo.
Ma cosa accadrebbe se i veicoli elettrici potessero essere parte della soluzione a questo problema? Questa è esattamente l'idea alla base della tecnologia da veicolo a rete, che è una componente importante della nostra transizione verso un settore dei trasporti completamente elettrico.
La tecnologia Vehicle-to-grid, o V2G, è una tecnologia di ricarica intelligente che consente alle batterie dell'auto di restituire alla rete elettrica. In sostanza, tratta queste batterie ad alta capacità non solo come strumenti per alimentare i veicoli elettrici, ma come celle di riserva per la rete elettrica.
Questo tipo di configurazione utilizza stazioni di ricarica bidirezionali per spingere e prelevare energia da e verso i veicoli connessi in base alla domanda di elettricità in un dato momento. Fa parte di un'iniziativa più ampia nota come integrazione veicolo-rete. Questa energia extra può essere utilizzata per alimentare case, edifici e, in definitiva, qualsiasi cosa collegata alla rete elettrica.
Sebbene il concetto di base della ricarica V2G suoni abbastanza semplice, implementarlo richiede una complessa suite di tecnologia intelligente. Le stazioni di ricarica devono essere dotate di un software che comunichi con la rete centrale per valutare la domanda complessiva del sistema in qualsiasi momento.
Quel software si basa su una semplice tecnologia che esiste da un po' di tempo ormai:pensa alle compagnie elettriche che da anni offrono tariffe di utilizzo non di punta. Ma la tecnologia V2G va oltre la semplice valutazione della domanda di picco e l'incoraggiamento del consumo nelle ore non di punta per prelevare effettivamente energia aggiuntiva dai veicoli connessi quando necessario.
Pecan Street, un'organizzazione di ricerca sull'elettrificazione dei trasporti e sul V2G che collabora con le compagnie elettriche per implementare questa tecnologia, stima che un veicolo elettrico plug-in può alimentare una singola casa per due o cinque ore o cinque case per circa un'ora. Tutto ciò che serve è la tecnologia V2G.
Ci sono molti vantaggi nell'implementazione della tecnologia da veicolo a rete, ma diamo un'occhiata ai tre più significativi.
Sebbene l'aumento della domanda di elettricità generata dai veicoli elettrici sia un problema, la vera sfida sta nel modo in cui la domanda va e viene durante il giorno. Se la maggior parte dei conducenti di veicoli elettrici è collegata durante l'orario di lavoro, nello stesso momento in cui la domanda di energia per il riscaldamento e il raffreddamento, le esigenze aziendali e altro sono al massimo, il sistema può facilmente sovraccaricarsi.
Come accennato in precedenza, una soluzione a questo problema è stata che le società elettriche incentivassero i clienti con tariffe più basse per l'utilizzo dell'energia nelle ore non di punta. Ciò bilancia la domanda e allevia lo sforzo sul sistema. Con la tecnologia V2G, tuttavia, le aziende possono espandere la propria capacità per soddisfare i picchi di domanda.
Questa rete ampliata e bidirezionale offre un modello più efficiente per la distribuzione dell'energia. Ad esempio, uno studio ha rilevato che senza alcuna infrastruttura V2G, l'introduzione di 1 milione di veicoli elettrici nella regione di Guangzhou in Cina ridurrebbe la differenza tra i tempi di carico di picco e di valle del 43%. Con V2G in atto, tale riduzione aumenterebbe al 50%.
Le fonti di energia rinnovabile come l'eolico e il solare svolgono un ruolo fondamentale in un'economia sostenibile. Tuttavia, queste fonti sono intermittenti e incoerenti. Una rete elettrica efficiente deve essere in grado di catturare l'energia da loro quando è disponibile e immagazzinarla per la distribuzione quando è necessario.
Mentre i sistemi esistenti possono immagazzinare energia rinnovabile non appena arriva, un'impennata di energia, ad esempio venti forti, può significare che la capacità di stoccaggio del sistema raggiunge il massimo, perdendo così energia preziosa. L'archiviazione ampliata tramite batterie EV collegate offre più spazio per catturare questa preziosa energia.
Tutti i vantaggi di cui sopra portano a un altro:la stabilità dei costi. Gran parte della volatilità dei prezzi per i servizi pubblici si riduce alla semplice domanda e offerta. Maggiore è la tensione sul sistema, maggiore sarà l'aumento dei costi. Quando l'approvvigionamento energetico è in grado di bilanciare e soddisfare meglio la domanda, crea stabilità dei prezzi.
Ad esempio, un caso di studio ha rilevato che un singolo caricabatterie V2G potrebbe potenzialmente far risparmiare all'azienda che lo ha installato fino a $ 1.900 all'anno in bollette. Il Colorado Energy Office ha stimato che con un sistema V2G, ogni veicolo elettrico creerebbe $ 600 nel corso della sua vita in vantaggi per i contribuenti delle utenze.
Nonostante questi vantaggi, c'è ancora molta strada da fare prima di disporre di un'infrastruttura di ricarica bidirezionale affidabile per veicoli elettrici. La maggior parte dei veicoli e delle stazioni di ricarica esistenti sono unidirezionali, quindi la conversione richiederà un investimento significativo.
Inoltre, non esiste una serie coerente di regolamenti per l'integrazione della rete di veicoli:ogni stato ha il proprio mix di regole o la sua mancanza. Ciò rende difficile l'implementazione a livello nazionale di tale tecnologia. Inoltre, mancano chiari incentivi per i clienti domestici e aziendali a convertirsi a sistemi di ricarica più intelligenti.
Per passare in modo efficace a un sistema di rete veicolo veramente integrato, affrontare questi ostacoli deve essere una priorità assoluta.
I veicoli elettrici e le stazioni di ricarica per veicoli elettrici stanno già generando un significativo ritorno sull'investimento per i consumatori, le imprese e l'economia nel suo insieme. La tecnologia Vehicle-to-grid porta questo investimento e il suo potenziale ritorno sull'investimento a un livello superiore. La sua attuazione è fondamentale per accelerare la nostra transizione verso il veicolo elettrico su scala globale.
