Con la ricarica bidirezionale, l’elettricità contenuta nella batteria dell’auto elettrica è disponibile non solo per la guida. Ad esempio, è possibile utilizzare l’energia per scopi domestici o per caricare uno scooter elettrico durante i viaggi. In questo articolo scoprirete come funziona esattamente la ricarica bidirezionale, dove è possibile utilizzarla e quali auto elettriche supportano questa funzione.
Come funziona la ricarica bidirezionale
La ricarica bidirezionale trasforma l’auto elettrica in un sistema di accumulo di energia. Invece di fluire in una sola direzione, cioè dalla rete alla batteria, questa tecnologia consente all’elettricità di fluire in entrambe le direzioni.
Ad esempio, in una giornata estiva di sole, l’impianto fotovoltaico sul tetto produce più elettricità di quanta ne consumi l’abitazione. La ricarica bidirezionale consente di immagazzinare l’elettricità in eccesso nella batteria dell’auto e di immetterla nella rete domestica o nella rete pubblica di notte o nei giorni di scarsa insolazione.
A tal fine, sono necessari una wallbox e un veicolo elettrico, ciascuno dotato di una struttura di ricarica bidirezionale.
Cosa c'è da sapere su corrente continua e alternata
La corrente alternata (CA) è utilizzata nella rete domestica, mentre le auto elettriche funzionano in corrente continua (CC). Quando si carica la batteria dell’auto, la corrente alternata proveniente dalla rete elettrica viene convertita in corrente continua mediante un raddrizzatore.
Per reimmettere l’energia immagazzinata nella batteria nella rete elettrica, è necessario il processo inverso: La corrente continua viene riconvertita in corrente alternata mediante un inverter.
Come riutilizzare l'elettricità dell'auto elettrica
Esistono varie opzioni per reimmettere l’elettricità dell’auto elettrica nella rete. Di solito sono indicate con abbreviazioni come V2X (Vehicle-to-Everything) o V2H (Vehicle-to-Home).
È possibile controllare esattamente la quantità di energia che la batteria dell’auto elettrica deve restituire alla rete tramite un’interfaccia utente accessibile direttamente sulla wallbox o tramite un’app associata.
Ad esempio, è possibile impostare la batteria in modo che non scenda mai al di sotto di un certo livello di carica, così da avere ancora abbastanza energia per i viaggi programmati o le escursioni spontanee anche dopo una settimana di scarsa illuminazione solare.
Qui abbiamo raccolto una panoramica delle 3 varianti V2X più conosciute:
V2H: Vehicle-to-Home (da veicolo a casa)
Con il V2H, l’auto elettrica viene utilizzata come batteria di accumulo per alimentare l’abitazione.
L’auto elettrica viene collegata normalmente alla wallbox nel garage. La batteria viene caricata e, non appena si ha bisogno di elettricità in casa, può immettere nuovamente l’energia nella rete domestica.
Questo è particolarmente interessante per i proprietari di case con un impianto fotovoltaico, in quanto possono immagazzinare la propria elettricità e quindi diventare meno dipendenti dalla rete elettrica.
Esempio: una famiglia di 4 persone in una casa indipendente richiede circa 5 200 kWh all’anno. Le batterie per auto più grandi attualmente disponibili immagazzinano circa 100 kWh. Ciò significa che una batteria per auto può immagazzinare circa la quantità di elettricità necessaria a una famiglia di quattro persone per una settimana.
V2L: Veicolo-Carico
La variante V2L consente di alimentare dispositivi esterni. Dispositivi come un computer portatile o la batteria di una e-bike possono essere caricati tramite una presa convenzionale da 3,6 kW. È necessario un adattatore V2L, che consente di collegare i normali dispositivi elettrici direttamente al veicolo.
Per gli appassionati di campeggio, in particolare, si tratta di un ottimo modo per rifornire di elettricità le attrezzature del camper, come la macchina del caffè o l’aria condizionata portatile.
V2G: Vehicle-to-grid (da veicolo a rete)
Con la soluzione V2G, la scarica viene immessa in modo mirato nell’intera rete elettrica. Se la produzione di energia elettrica da parte dell’energia solare o eolica è insufficiente, è possibile utilizzare le batterie delle auto. Ciò contribuisce a stabilizzare la rete elettrica.
Per farlo, tuttavia, l’auto deve convertire la corrente continua in corrente alternata oppure ha bisogno di una wallbox per effettuare la conversione.
Attualmente esistono diverse opzioni V2G. In Svizzera, tuttavia, il tutto è ancora in fase di sviluppo e attualmente non è molto diffuso.
La wallbox deve essere adatta: Un prerequisito per la ricarica bidirezionale
Per poter effettuare una ricarica bidirezionale, l’infrastruttura di ricarica deve essere adeguata. Ciò significa che non solo la vostra auto elettrica, ma anche la vostra wallbox deve supportare questa tecnologia. Il problema è che una wallbox di questo tipo è molto costosa.
Ad esempio, una wallbox V2H bidirezionale con 10 kW costa ben 18 000 CHF. Una wallbox unidirezionale EM2GO con caricatore CA e 22 kW è disponibile a meno di 1 000 franchi.
Prima di prendere una decisione, vi consigliamo di ottenere informazioni complete sui costi e di verificare se è possibile installare una wallbox bidirezionale nella vostra abitazione.
Quali auto elettriche supportano la ricarica bidirezionale?
Non tutte le auto elettriche supportano la ricarica bidirezionale. Prima di acquistarla, è bene chiarire con il proprio rivenditore di fiducia se l’auto può essere utilizzata per questo scopo. Attualmente è possibile con questi modelli (elenco non esaustivo):
Non tutte le auto elettriche supportano la ricarica bidirezionale. Prima di acquistarla, è bene chiarire con il proprio rivenditore di fiducia se l’auto può essere utilizzata per questo scopo. Attualmente è possibile con questi modelli (elenco non esaustivo):
Suggerimento: se l’auto elettrica è dotata di una connessione di ricarica CHAdeMO, è già una buona indicazione che supporta la ricarica bidirezionale. Questo è il caso di molte auto elettriche di produttori asiatici.
Gestione del carico: come la ricarica bidirezionale supporta l'intera rete elettrica
Le auto elettriche possono fungere da unità di stoccaggio flessibile dell’elettricità, da utilizzare per bilanciare le fluttuazioni della produzione e della domanda e per interrompere i picchi di potenza nella rete di distribuzione. La batteria viene ricaricata dopo il picco.
La ricarica bidirezionale rende la mobilità elettrica compatibile con la rete e contribuisce a ridurre la necessità di espansione della rete. Le auto elettriche possono quindi dare un importante contributo a un utilizzo più efficiente dell’energia.
Infatti, quando tutte le aziende avviano le loro macchine alla stessa ora al mattino o tutte le famiglie utilizzano i loro elettrodomestici alla fine della giornata, si verificano i cosiddetti picchi di carico nella rete elettrica. Si tratta di brevi periodi in cui viene consumata una quantità particolarmente elevata di elettricità.
Attualmente, questi picchi vengono bilanciati dalle cosiddette centrali elettriche per il carico di punta, ma ciò comporta costi elevati. Un’alternativa è il peak shaving, ovvero l’attenuazione dei picchi di carico. Si tratta di utilizzare una fonte di energia alternativa durante il picco, come le batterie delle auto elettriche.
Ricarica bidirezionale in Svizzera
In Svizzera è consentito installare e gestire stazioni di ricarica bidirezionali e wallbox. Tuttavia, è necessaria l’autorizzazione del gestore della rete di distribuzione locale. Dal 1° gennaio 2022, le stazioni di ricarica bidirezionali possono essere regolarmente registrate presso il gestore della rete di distribuzione mediante una domanda di connessione tecnica (TAG) aggiornata.
Le norme standardizzate semplificano la ricarica bidirezionale
Lo standard internazionale ISO 15118-20 è stato introdotto nell’aprile 2023. Definisce come le auto elettriche e le strutture di ricarica comunicano tra loro per la ricarica bidirezionale. Specifica inoltre come vengono trasmessi i dati sullo stato di carica della batteria e sulle opzioni di flusso di energia tra il veicolo e l’infrastruttura di ricarica.
Questo facilita l’implementazione della ricarica bidirezionale, in quanto i produttori e gli sviluppatori di infrastrutture hanno ora una linea guida chiara su come organizzare lo scambio di informazioni.
Sfide tecniche e possibili soluzioni
Sebbene la ricarica bidirezionale offra molti vantaggi, esistono alcune sfide tecniche:
- Batteria: la carica e la scarica frequenti possono ridurre la durata della batteria. Ciò significa che è necessario ripararla o sostituirla prematuramente. Una possibile soluzione è rappresentata dai sistemi intelligenti di gestione della batteria. Questi sistemi sono in grado di controllare con precisione il carico della batteria in modo da ridurne al minimo l’usura.
- Rete elettrica: l’immissione di energia in eccesso nella rete può causare sovraccarichi o fluttuazioni di tensione e compromettere la stabilità della rete elettrica. Per evitare che ciò accada, è necessario utilizzare sempre più spesso le tecnologie smart grid. Queste consentono un controllo intelligente dei flussi di energia nell’intera rete elettrica.
- Diritto: il quadro giuridico per la ricarica bidirezionale non è stato ancora pienamente sviluppato, in quanto le auto elettriche sono attualmente riconosciute legalmente solo come PW e non come dispositivi di accumulo della batteria. Per consentire l’integrazione delle auto elettriche come dispositivi di accumulo di energia nel mercato della mobilità, è necessario adattare il quadro giuridico.
Conclusione: la ricarica bidirezionale ha un grande potenziale.
I vantaggi che la ricarica bidirezionale offre al panorama energetico e ai proprietari di auto elettriche sono enormi. Come dispositivi mobili di stoccaggio dell’energia, le auto elettriche possono contribuire a gestire i picchi di carico e a ridurre la dipendenza dalle fonti energetiche tradizionali.
L’ampliamento delle infrastrutture necessarie e la creazione di un quadro giuridico chiaro sono fondamentali per sfruttare appieno il potenziale della ricarica bidirezionale in futuro.
In Svizzera, tuttavia, ci sono ancora alcuni passi da fare prima che diventi uno standard. Anche i problemi stagionali, come la potenziale carenza di elettricità in inverno, non sono risolti dalla ricarica bidirezionale.
