Illustrazione della mobilità elettrica e dei sistemi di gestione dell'energia intelligenti
Illustrazione della mobilità elettrica e dei sistemi di gestione dell'energia intelligenti
Illustrazione della mobilità elettrica e dei sistemi di gestione dell'energia intelligenti
Illustrazione della mobilità elettrica e dei sistemi di gestione dell'energia intelligenti

Accumulatore di energia su ruote

Accumulatore di energia su ruote

Le energie rinnovabili sono considerate la soluzione più sostenibile per il futuro dell'energia. Sole e vento talvolta generano quantità di energia tali da portare ad una sovrapproduzione. Dove è quindi possibile accumulare l'energia in eccesso? Un tassello di questo puzzle è rappresentato dai sistemi di gestione dell'energia intelligenti, integrati anche sui veicoli elettrici. Volkswagen sta lavorando alla tecnologia necessaria per realizzare tali sistemi.

La transizione energetica procede a tutta velocità. L'energia elettrica viene sempre più spesso generata utilizzando fonti rinnovabili. Nel corso di quest'anno, acqua, sole e vento stanno sostituendo il carbone come fonti energetiche più importanti, nonostante la sfida più impegnativa non sia ancora stata risolta: la disponibilità non costante della fornitura di energia. Infatti, il vento soffia quando soffia, così come il sole splende quando splende. Senza contare gli eventi estremi come le tempeste autunnali intense, di cui risulta estremamente difficile prevedere la forza e il decorso. L'ideale sarebbe poter accumulare l'energia in eccesso per poterla utilizzare in un secondo momento a seconda delle necessità.

Una possibile risposta alla futura domanda di accumulo di energia viaggia sempre più spesso su strada: sono le vetture elettriche con le relative batterie. Alla base di questa idea c'è il concetto “vehicle-to-grid”, abbreviato V2G. Il veicolo elettrico viene collegato ad una stazione di carica, e quindi connesso in maniera intelligente alla rete elettrica; i sistemi di gestione dell'energia (EMS) coordinano automaticamente l'assorbimento e l'erogazione di energia.

Illustrazione del sistema di gestione dell'energia EMS
1. Sistema di gestione dell'energia (EMS)
L'EMS è il cervello della rete elettrica Volkswagen e coordina, in maniera intelligente e secondo necessità, veicoli elettrici, wallbox, impianti fotovoltaici, impianti di riscaldamento eccetera.
E alla fine tutto ciò che ogni proprietario di un veicolo elettrico deve fare è semplicemente collegare il cavo di ricarica.

“Per gli operatori di rete è importante riuscire a controllare il comportamento dei cosiddetti punti di connessione alla rete, a cui sono collegati i contatori di corrente”, spiega Gunnar Bärwaldt, esperto di Volkswagen per l'integrazione in rete dei veicoli. Si tratta di un fattore importante qualora i livelli di consumo e alimentazione di corrente elettrica previsti nelle reti non possano essere rispettati. In termini concreti, per esempio, è il caso in cui il sole non splenda come previsto oppure il vento soffi con una forza maggiore. Per mantenere stabili le reti occorre reagire a queste variazioni. Ed è in questi casi che in futuro entreranno in gioco i sistemi EMS.

Un tipico scenario all'interno di un'abitazione unifamiliare potrebbe essere il seguente: sul tetto è installato un impianto fotovoltaico, la pompa di calore assicura un ambiente confortevole e in garage la vettura elettrica è collegata ad una wallbox. L'EMS, un processore intelligente, coordina tutti i dispositivi collegati alla rete locale. “Nel caso in cui, per esempio, non sia disponibile la quantità di corrente prevista, la vettura elettrica si caricherà di meno oppure la pompa di calore si arresterà temporaneamente”, aggiunge Bärwaldt. Se invece la corrente è superiore alle aspettative, la vettura elettrica avrà a disposizione una maggiore potenza per ricaricarsi. Volkswagen sta inoltre lavorando a una tecnologia che consenta alle auto elettriche prodotte a Wolfsburg non solo di caricare corrente, ma anche di rilasciarla, per esempio reimmettendo l'energia residua nell'abitazione per coprire temporaneamente il fabbisogno energetico. Un progetto pilota promosso da Volkswagen in collaborazione con il Fraunhofer Institut è già stato portato a termine con successo. All'inizio del prossimo decennio verranno prodotti i primi veicoli in grado di reimmettere in rete l'energia residua. “La possibilità di scaricare corrente amplia lo spettro di soluzioni che consentiranno una migliore integrazione delle energie rinnovabili”, dichiara Bärwaldt.

Illustrazione di reti di corrente elettrica pubbliche
3. Impianto fotovoltaico
In futuro, grazie alla gestione energetica intelligente, l'auto elettrica verrà alimentata direttamente con l'energia solare prodotta dal proprio impianto fotovoltaico.
Illustrazione di un impianto fotovoltaico
2. Colonnina di ricarica
Grazie alla wallbox, che in futuro sarà in grado di caricare e scaricare energia, i veicoli elettrici fungeranno da accumulatori temporanei.

Il presupposto che permetterà agli EMS di funzionare in maniera affidabile è offrire ai diversi soggetti collegati alla rete la possibilità di comunicare tra di loro in futuro. “Il Gruppo Volkswagen ha adottato lo standard di comunicazione univoco EEBUS, che consente un collegamento in rete intelligente di apparecchiature domestiche e applicazioni per l'efficienza energetica utilizzando sistemi di gestione dell'energia. L'obiettivo è di rendere la tecnologia di carica il più possibile compatibile con le tecnologie domestiche”, chiarisce Bärwaldt. L'iniziativa EEBUS mira a creare un linguaggio univoco per tutti i dispositivi, superando i limiti specifici di ogni paese e settore. Un linguaggio dedicato all'energia, che possa essere utilizzato liberamente da qualsiasi dispositivo e piattaforma indipendente dal produttore e dalla tecnologia.

Puntando ad una comunicazione automatizzata tra vettura elettrica e stazione di carica, per le prossime generazioni di modelli Volkswagen implementerà lo standard ISO 15118, che definisce l'interfaccia veicolo/punto di carica per la ricarica dei veicoli elettrici per consentire il cosiddetto plug-and-charge. In prospettiva, consentirà anche di reimmettere in rete l'energia residua.

Grazie alla gestione energetica intelligente, chi guida una vettura elettrica è certo di giungere a destinazione, indipendentemente dal fatto che il sole splenda oppure che imperversi la tempesta.
Illustrazione di reti di corrente elettrica pubbliche
4. Reti pubbliche
Le energie rinnovabili rendono necessarie reti di corrente elettrica intelligenti che consentano regolazioni individuali delle capacità a seconda delle esigenze. Solo in questo modo sarà possibile un'interazione intelligente di tutti i soggetti collegati alla rete.

Tutto ciò che ogni proprietario di un veicolo elettrico deve fare è semplicemente collegare il cavo di ricarica. Al resto ci pensa l'EMS insieme al veicolo. Questo vale anche sul fronte della contabilità con il fornitore di energia, che pagherà per il servizio prestato dal veicolo elettrico. In questo senso l'esperto Bärwaldt paragona l'EMS anche ad una “bancarella piena di offerte” tra cui scegliere quella migliore per la vettura. “Gli algoritmi utilizzati dalla vettura decideranno, per esempio, se il prezzo per il rilascio di corrente è adeguato”, afferma Bärwaldt.

Il veicolo elettrico potrebbe rivelarsi il fattore cruciale della transizione energetica; ma in caso di dubbio gli operatori di rete avranno la priorità? Gunnar Bärwaldt rassicura: “Ovviamente dobbiamo affrontare la sfida di ammortizzare le situazioni di difficoltà a breve termine. Ecco perché l'EMS direbbe, per esempio: “Per i prossimi dieci minuti non sarà possibile caricare alla potenza prevista, ma successivamente sarà di nuovo disponibile la massima potenza”. Il conducente potrà essere certo di raggiungere l'autonomia minima precedentemente impostata. Il processo di carica, che per la maggior parte è invisibile per il cliente, garantirà il massimo beneficio a parità di comfort e con un dispendio minimo da parte dell'utente, a tutto vantaggio del cliente.

Tecnologie del futuro by Volkswagen.

Per l'auto da corsa elettrica ID. R Pikes Peak, il peso della batteria è fondamentale: la batteria deve infatti essere particolarmente leggera e anche più compatta per ottimizzare le prestazioni. Gli ingegneri di Volkswagen Motorsport puntano non solo sulla configurazione agli ioni di litio, più leggera e innovativa, ma anche su una tecnologia impiegata sui modelli di serie a trazione elettrica: il sistema di recupero dell'energia. L'auto da corsa sfrutta la forza frenante per produrre all'incirca il 20% dell'energia di cui necessita.

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