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MOBILITÀ ELETTRICA: GLI IMPATTI ENERGETICI, AMBIENTALI ED ECONOMICI - PARTE 3

GLI IMPATTI ENERGETICI

La ricarica dei veicoli elettrici porterà a un aumento dei consumi di energia elettrica. É importante conoscere i valori di energia prelevata dalla rete elettrica in relazione ai consumi elettrici. L’analisi permette di valutare la percentuale dell’energia richiesta per la ricarica rispetto ai consumi di energia elettrica in Italia che, secondo il rilevamento di Terna per l’anno 2014, ammontano a 323.545 GWh.

La diffusione di numerosi sistemi per la ricarica dei veicoli elettrici richiede il prelievo di energia dalla rete elettrica di distribuzione che potrebbe essere causa di congestioni/indisponibilità del sistema di ricarica. Importante è valutare l’impatto che le stazioni di ricarica, sia di tipo quick che di tipo fast, possono avere sulla rete di distribuzione elettrica esistente.

Dagli studi è emerso che l’impatto di un’infrastruttura di ricarica capillare integrata nella rete di distribuzione elettrica, anche in un futuro, sarebbe comunque marginale.

I maggiori problemi potrebbero nascere dalla potenza richiesta dalle infrastrutture di ricarica per rifornire i veicoli in tempi brevi. Per diminuire i tempi di ricarica e aumentare l’autonomia guadagnata dai veicoli è necessario aumentare la potenza scegliendo soluzioni basate su infrastrutture di tipo fast DC. L’impatto sulla rete elettrica per l’alimentazione delle infrastrutture di ricarica è direttamente proporzionale alla potenza delle stesse, moltiplicata per i coefficienti di contemporaneità e di utilizzazione.

    • Il primo considera la probabilità che l’utenza, cioè il veicolo, sia connesso alla presa di alimentazione, ossia l’infrastruttura di ricarica;

    • il secondo tiene conto della reale potenza assorbita rispetto a quella erogabile. Le infrastrutture di ricarica in AC di Enel hanno una potenza massima di ricarica pari a 22 kW. Dall’analisi delle tipologie di     autoveicoli è emerso che la potenza media di ricarica è intorno agli 8 kW. Ne consegue che il coefficiente di utilizzazione delle infrastrutture è pari a:

kutil-AC=0,36

Data la bassa diffusione di veicoli con ricarica quick da 22 kW è poco probabile un coefficiente=1. Sale a 0,68 nel caso di un collegamento alla stessa infrastruttura di un’autovettura di nuova generazione e di una con ricarica quick.

Il calcolo del coefficiente di contemporaneità, dipende da due elementi aleatori che sono la posizione e lo stato di carica del veicolo. Avendo ipotizzato che ogni punto eroga 16 ricariche a settimana, 2 nei giorni feriali e 3 nei weekend, e che ogni ricarica dura circa 3 ore, i valori sono:

kcont-feriale = 2x3 = 0,25
              24

kcont-festivo = 3x3 = 0,375
            24

Ciò potrebbe essere vero nel caso di ricariche brevi durante il giorno (biberonaggi), ma non per il traffico pendolare che tenderà a connettere il veicolo di solito al mattino o la sera nei pressi del luogo di lavoro. In questo caso i coefficienti di contemporaneità tendono verso l’unità e c’è la necessità di una infrastruttura integrata nella rete per modulare le potenze erogate in funzione del livello di saturazione in tempo reale della rete di distribuzione.

Le infrastrutture di ricarica in DC servono per dare energia necessaria ai veicoli sui lunghi percorsi. Il coefficiente di utilizzazione è pari a 1: kutil-DC=1

Per il coefficiente di contemporaneità, essendo valida l’ipotesi di un arrivo casuale dei veicoli durante la giornata, una durata ipotetica della ricarica pari a 40 minuti e un numero di ricariche sui 24, si può determinare un coefficiente pari a:

kcont-DC= 40/60 .24 =0,67
24

Quindi, per evitare impatti sulla rete di distribuzione è necessario che queste infrastrutture fast siano integrate nei sistemi di gestione della rete di distribuzione elettrica.

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Pietro Farinati

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