Il fenomeno dell’auto elettrica: tecnologia, limiti, opportunità di sviluppo e prospettive di mercato in Italia e in Europa

La rete elettrica storicamente nasce per raccogliere grandi quantità di energia dalle centrali di produzione, e distribuirle ad un gran numero di clienti-consumatori.
In sostanza un controllo centralizzato, flussi di potenze unidirezionali e reti passive.
La visione classica di rete elettrica è in una fase di superamento. Non solo più linee, interruttori, trasformatori, ma anche elettronica, informatica e comunicazione vanno ad aggiungersi ad essa.
Uno dei principali driver che pilotano questa evoluzione sono gli obiettivi Europei “20-20-20”, che prevedono entro il 2020 la riduzione del 20% delle emissioni di gas serra rispetto ai livelli del 1990, l’aumento dell’efficienza energetica del 20%, e che il 20% di produzione di energia elettrica provenga da fonti rinnovabili.
Questi obiettivi sono poi declinati in obiettivi nazionali, che per l’Italia si traducono nel raggiungere, da un livello del 5,2% nel 2005, un livello di produzione di energia da fonti rinnovabili del 17% entro il 2020.
Con l’ampliarsi della generazione distribuita da fonti rinnovabili, anche in ambito domestico, si fa spazio una rete di produzione aggiuntiva che ben si deve integrare con quella tradizionale. Quindi controllo non più centralizzato ma distribuito sul territorio, flussi di potenze bidirezionali e reti attive.
Il distributore quindi si sta trovando di fronte a una trasformazione della propria rete per essere in grado di gestire sia i flussi di energia prodotta dalle grandi centrali (termoelettriche, idroelettriche etc). e sia quelli da produzione di media e piccola entità da fonti rinnovabili (fotovoltaico, eolico, termico, etc.). Di conseguenza non sarà più sufficiente avere un controllo della produzione a carattere nazionale ma sarà necessario, anche a livello locale, monitorare, gestire ed integrare la distribuzione di energia prodotta in bassa e in media tensione proveniente da fonti rinnovabili.
La rete elettrica non è più solo quindi un canale per trasmettere e distribuire energia elettrica dalle grandi centrali ai clienti finali ma una rete “intelligente”, ovvero una “Smart Grid”, una rete comune in grado di fare interagire produttori e consumatori, di determinare in anticipo le richieste di consumo e di adattare con flessibilità la produzione e il consumo di energia elettrica. Una rete che si compone di tante piccole reti tra loro collegate in grado di comunicare scambiando informazioni sui flussi di energia, gestendo con migliore efficienza i picchi di richiesta, evitando interruzioni di elettricità e riducendo il carico ove necessario.
Una similitudine può essere fatta con la rete di internet dove tutti gli utenti sono interconnessi tra di loro potendo ricevere e inviare informazioni uscendo così dallo schema di distribuzione da uno a molti.
La rete intelligente automatizza i processi di recovery ed informa il distributore di energia elettrica di eventuali guasti in qualsiasi punto della rete velocizzando i tempi di riparazione e di ripristino; allo stesso modo consente un’interazione bidirezionale con il Cliente/Produttore locale in un insieme sinergicamente integrato.
La comunicazione tra PEV/PHEV e infrastruttura di rete rappresenta uno degli elementi delle Smart Grid e si rivela un elemento essenziale per massimizzare il valore del PEV/PHEV come carico connesso. I distributori di energia o di servizi di mobilità avranno necessità di comunicare con questi veicoli per incentivare la ricarica durante le ore di basso profilo di carico, per la fatturazione del consumo di elettricità e, forse in futuro, per l’utilizzo dei PEV/PHEV come dispositivi di accumulo distribuito.
Più in dettaglio, le informazioni scambiate durante la fase di ricarica di un veicolo PEV connesso ad una colonnina di ricarica equipaggiata ad uno Smart Meter potrebbero essere le seguenti:
- identificazione dell’utente tramite tecnologia Rfid per l’accesso al sistema
- autorizzazione dell’utente alla ricarica e verifica di un contratto attivo
- sblocco del sistema di protezione della presa
- controllo integrità del cavo
- identificazione dello stato di carica della batteria
- erogazione di energia elettrica per la ricarica
- misura, ai fini fiscali, dei dati di consumo di elettricità (durata ricarica, Id utente e kWh erogati)
- riconoscimento di malfunzionamento degli apparati
- riconoscimento di interruzione dell’erogazione di energia elettrica
- pagamento della ricarica (es: scheda prepagata, fattura a domicilio)
- comunicazione, in tempo reale tramite tecnologia dati al centro di controllo
- gestione e trasmissione di informazioni relative a servizi a valore aggiunto