Vehicle to Grid, le auto elettriche Nissan hanno aperto la strada al futuro

Dai primi progetti europei al test italiano. Il produttore simbolo dell’e-mobility ha spianato la strada a un nuovo concetto di mobilità, in cui le auto diventano strumenti fondamentali per la stabilizzazione della rete e la massimizzazione delle rinnovabili.

In Italia esiste un laboratorio di futuro, dove ormai da oltre un anno si sta sperimentando un nuovo servizio di accumulo e di flessibilità per la rete. È il centro di prova per la sperimentazione della tecnologia V2G – Vehicle to Grid, creato da Nissan ed Enel X con la collaborazione di RSE. Avamposto gestionale del futuro sistema elettrico, il centro è stato creato con il preciso obiettivo di testare le potenzialità della ricarica bidirezionale dei veicoli elettrici nel contesto nazionale.

Con l’aumento delle rinnovabili non programmabili nel sistema elettrico e la progressiva elettrificazione dei consumi, sta crescendo di pari passi l’esigenza di nuovi strumenti per bilanciare domanda e offerta in rete.

In questo contesto si inserisce perfettamente la tecnologia di ricarica bidirezionale, capace di trasformare le auto elettriche in mini impianti di accumulo su ruote. Il Vehicle to Grid permette ai veicoli di dialogare con l’infrastruttura di distribuzione offrendo un servizio di risposta alla domanda. Grazie a questi sistemi, i mezzi possono limitare la propria ricarica, durante i picchi di domanda (V2G unidirezionale, detta anche V1G); oppure impiegare le proprie batterie per assorbire i surplus energetici in rete, ridistribuendoli quando necessario (V2G pura). O ancora, essere utilizzati come impianti di stoccaggio domestico per l’elettricità prodotta dai pannelli solari residenziali (V2H-Vehicle to Home).

In questo modo la soluzione offre un doppio vantaggio. Da un lato permette di integrare nuova capacità d’accumulo in maniera più economica rispetto allo storage su scala utility; elemento fondamentale soprattutto in Paese come l’Italia, dove la crescita dell’idroelettrico a pompaggio è limitata e le grandi centrali a batterie sono in ritardo. Dall’altro rappresenta una concreta opportunità per gli automobilisti di ottimizzare i costi di esercizio delle vetture elettriche. Come? Sfruttando la tecnologia per massimizzare l’autoconsumo delle rinnovabili domestiche o più semplicemente vendendo questa capacità d’accumulo alla rete. Mettere a disposizione la batteria del proprio mezzo, anche solo per alcune ore predefinite, permetterebbe di ottenere remunerazioni dell’ordine dei 1000-1500 euro l’anno.

Una tecnologia win-to-win dove guadagna il consumatore ma che il sistema energetico, risparmiando milioni di euro su eventuali nuovi mega impianti di stoccaggio.

Il “viaggio” di Nissan nel mondo del Vehicle to Grid

La Nissan è stata la prima casa automobilistica a testare il V2G in Europa. E non poteva essere altrimenti. Nissan LEAF e Nissan e-NV200 van, le due teste elettriche del gruppo giapponese, utilizzano per la ricarica rapida lo standard CHAdeMO. Questo sistema, a differenza del CCS europeo e di quello americano Tesla Supercharger, ha pubblicato il suo protocollo per la ricarica bidirezionale (V2X) già nel 2014. E ad oggi rimane l’unico. In altre parole la Nissan ha goduto da subito di una posizione di superiorità. E dopo i primi progetti sperimentali, nel 2016, nel Regno Unito e in Danimarca, la società ha fatto da apripista anche in Italia.

Nel 2019, in collaborazione con Enel X ed RSE (Ricerca sul Sistema Energetico) ha creato il primo laboratorio nazionale dedicato al Vehicle to Grid.

Il progetto si è focalizzato fin dall’inizio sull’impiego di due colonnine di ricarica V2G di Enel X, installate nella microgrid creata da RSE. E ovviamente sulle prestazioni delle Nissan LEAF da cui acquisire le misure provenienti da motore e batterie, sia durante la guida che durante la ricarica. Le colonnine si interfacciano alla Test Facility di RSE attraverso una piattaforma basata sul cloud, gestita da EnelX stessa.

Grazie a questa piattaforma si sta studiando la rispondenza delle auto ai fini della stabilizzazione della microrete. I test stanno indagando anche un’ampia gamma di servizi ancillari, come l’ottimizzazione dei flussi energetici dell’utenza. E ovviamente in ogni operazione di condivisione dell’energia tiene conto anche delle esigenze di mobilità e di ricarica. Durante questi mesi di sperimentazione, sono stati analizzati diversi casi di utilizzo dei veicoli, da quello tipico delle flotte aziendali a quello dei privati verificando i potenziali benefici mediante l’utilizzo di algoritmi ad hoc.

I vantaggi per l’utente, sono intuitivi: le vetture possono “fare il pieno” nelle fasce orarie in cui le tariffe e la domanda di energia sono più basse, per poi usare l’elettricità accumulata o rivenderla alla rete durante le fasce orarie a tariffa più elevata. La possibilità di sfruttare per più finalità le batterie attraverso il Vehicle to Grid permetterà da un lato di risparmiare sui costi e dall’altro di partecipare alla transizione ecologica in atto. Un elemento in grado di favorire ulteriormente la diffusione dei veicoli elettrici nel nostro Paese.


fonte: www.rinnovabili.it

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Ricarica bidirezionale, a Torino il progetto Vehicle-to-Grid da record

FCA, Engie Ep. e Terna lavora insieme per testare la ricarica V2G nel complesso di Mirafiori. Nel 2021 l’impianto permetterà di interconnettere fino a 700 veicoli elettrici, fornendo una risorsa preziosa al bilanciamento del sistema elettrico nazionale.




L’Italia inizia a fare sul serio in materia di Vehicle-to-Grid (V2G), recuperando il tempo perso. Lo dimostra, da ultimo, l’ambizioso progetto pilota presentato stamane, a Torino, da FCA, Engie e Terna. Insieme le tre realtà realizzeranno la più grande infrastruttura di ricarica bidirezionale del mondo: entro un anno nell’hub logistico di Drosso (complesso Mirafiori), all’ombra di 12mila moduli fotovoltaici, fino a 700 auto elettriche potranno far dialogare le proprie batterie con la rete.

Il progetto è stato inaugurato ufficialmente stamane con le prime 32 colonnine V2G, capaci di connettere simultaneamente 64 veicoli. Questa fase permetterà ai partner di sperimentare la tecnologia della ricarica bidirezionale e la gestione logistica del parcheggio, prima di ampliarne ulteriormente le dimensioni.
Il Vehicle-to-Grid in salsa italiana

Per il Belpaese si tratta di un prezioso progresso, soprattutto rispetto alla corsa tecnologia degli altri Paesi europei. Le prime norme italiane in materia di ricarica bidirezionale, infatti, hanno visto la luce solo a febbraio 2020, con un decreto ad hoc recante criteri e modalità per favorire la diffusione a livello nazionale della nuova tecnologia. Il provvedimento stabilisce in che modo le auto elettriche e le speciali colonnine V2G possano partecipare al mercato per i servizi di dispacciamento (MSD).

Ora anche l’Italia è pronta a cimentarsi seriamente con il Vehicle-to-Grid, ma la strada da percorrere è tutta all’inizio.

Il progetto firmato FCA, ENGIE Eps e Terna sfrutta le rispettive competenze per creare una sorta di ecosistema energetico, capace di scambiare energia in maniera intelligente con la rete. E in questo modo fornire una risorsa preziosa al bilanciamento del sistema elettrico nazionale.

La tecnologia bidirezionale – che consente sia di caricare i veicoli elettrici sia di restituire energia alla rete – funzionerà in modo efficace quando auto e infrastruttura di ricarica parleranno un linguaggio comune. Ed è proprio questo linguaggio, l’obiettivo primario della sperimentazione. La gestione della seconda fase sarà invece dettata da logiche di economicità. In tal senso si aspetta la definizione da parte del governo dei nuovi incentivi dedicati. “Ora – spiega Roberto Di Stefano, responsabile e-Mobility di FCA – dovrà seguire un completo framework normativo, riferito alla giusta remunerazione dei servizi di stabilizzazione alla rete e a copertura dei costi aggiuntivi associati all’installazione dei dispositivi di connessione bidirezionali e dei sistemi di misura, ai fini dell’erogazione dei servizi ancillari”.

“FCA – ha aggiunto Pietro Gorlier, Chief Operating Officer della region EMEA del gruppo – sta investendo 5 miliardi di euro, che toccano tutti i nostri stabilimenti, di cui due per il comprensorio di Mirafiori. In questo contesto, oltre al V2G si inseriscono numerosi altri progetti, come i pannelli fotovoltaici della Solar Power Production Units: una superficie di 150 mila metri quadrati in grado di produrre 15 MW di elettricità e contribuendo così alla riduzione delle emissioni per oltre 5 mila tonnellate di CO2. O il Battery Hub che prevede l’assemblaggio di batterie con l’uso di tecnologie all’avanguardia”.

fonte: www.rinnovabili.it

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Vehicle to grid, il decreto in Gazzetta ufficiale

È stato pubblicato in GU il decreto MiSE 30 gennaio 2020, che stabilisce criteri e modalità per favorire la diffusione della tecnologia di integrazione tra i veicoli elettrici e la rete elettrica, conosciuta come "vehicle to grid".


Secondo quanto previsto dal decreto, il "vehicle to grid" consente ai veicoli elettrici di erogare, attraverso le infrastrutture di ricarica, i seguenti servizi:

• servizi di riserva terziaria e bilanciamento, articolati nelle modalità "a salire" e "a scendere", nonchè di risoluzione delle congestioni;

• ulteriori servizi tra i quali la regolazione primaria e secondaria di frequenza e la regolazione di tensione, ove tecnicamente fattibile.

Tali servizi sono denominati "V2G" quando comportano anche iniezioni di potenza dalla batteria del veicolo verso la rete; diversamente, essi sono denominati "V1G".

Entro il 16 maggio 2020, Arera dovrà integrare le proprie disposizioni sul dispacciamento, "affinchè i requisiti minimi prestazionali per l'abilitazione a ciascun servizio, compresi i servizi di breve durata ed a risposta rapida, consentano adeguata partecipazione delle infrastrutture di ricarica, tenendo conto delle caratteristiche e della specificità delle stesse infrastrutture, incluse le domestiche, nonchè delle esigenze dei veicoli per la mobilità".
Riferimenti

• Decreto MinSviluppo economico 30 gennaio 2020 - Promozione dell'integrazione tra veicoli elettrici e rete elettrica (cd. "vehicle to grid") - Ex articolo 1, comma 11, legge 27 dicembre 2017, n. 205 (legge di bilancio 2018)
in Nextville (Osservatorio di normativa energetica)


fonte: www.nextville.it

Delfanti: ecco i primissimi test sulla V2G

RSE, Nissan ed ENEL X hanno attivato recentemente la prima sperimentazione del sistema vehicle-to-grid (V2G), la tecnologia per la ricarica bidirezionale per veicoli elettrici. Abbiamo chiesto a Maurizio Delfanti, AD di RSE, quali sono i primi risultati dei loro test.

Il 24 maggio è stata inaugurata a Milano la prima sperimentazione italiana sui servizi avanzati del vehicle-to-grid, la cosiddetta V2G, la tecnologia che consente alle autovetture elettriche di immagazzinare e restituire energia alla rete, al fine di stabilizzarla.

Si tratta di un sistema bidirezionale con immense potenzialità se immaginiamo il futuro delle città basato sulle reti intelligenti, sulla produzione di energia distribuita da fonti rinnovabili, su sistemi IoT.

Il concetto su cui si basa V2G è molto semplice in quanto nasce da un’intuizione: perché non utilizzare l’energia presente nella batteria di una vettura elettrica mentre è parcheggiata e collegata ad una colonnina di ricarica? Immaginando un futuro, neanche tanto lontano, in cui il numero delle auto elettriche collegate alle colonnine sarà elevato, il parco batterie di bordo potrà davvero costituire un fattore di stabilità della rete ed un ottimo sistema per stoccare l’energia prodotta da fonte rinnovabile.

Su questi presupposti è partita la sperimentazione grazie ad un accordo tra RSE, Nissan ed ENEL X per raccogliere dati e produrre algoritmi che possano rendere ulteriormente intelligente e performante il sistema. L’obiettivo, così sfidante, è basato sulla realizzazione di una microrete sperimentale, presso la sede milanese di RSE, e l’utilizzo quotidiano di due Nissan Leaf. Una di queste vetture è utilizzata personalmente da Maurizio Delfanti, AD di RSE.

Prof. Delfanti, lei ha avuto l’opportunità di provare personalmente, tra i primi in Italia, il sistema di ricarica V2G. Ed è un test particolarmente realistico in quanto ha in  prova una vettura Nissan LEAF per la percorrenza quotidiana della tratta ufficio / abitazione. Si tratta di una testimonianza per noi doppiamente interessante, sia perché riguarda una tecnologia particolarmente innovativa, sia perché lei è un tecnico e può meglio di altri fornirci un feed back realistico del suo effettivo funzionamento. Partiamo dall’inizio, in cosa consiste la tecnologia V2G per la ricarica dei  veicoli elettrici?

Prelevare energia dalla rete per caricare le batterie di un veicolo elettrico, oppure restituire parte dell’energia accumulata a fronte di un comando della rete stessa. Ecco che cosa permette di fare la tecnologia che sta alla base del Vehicle-to-grid (V2G) e del Vehicle-to-Home (V2H), due diverse applicazioni (dette nel complesso V2x) che si differenziano qualora il comando provenga da un operatore di rete che si vuole approvvigionare di servizi per il Sistema Elettrico o da un sistema di gestione domestica dell’energia, per aumentare la quota di autoconsumi di un utente dotato di un  proprio impianto fotovoltaico.

Un sistema di ricarica V2x consta di un inverter di potenza di tipo bidirezionale che si accoppia lato auto direttamente ai poli positivo e negativo della batteria del veicolo (300-500 Volt) e lato rete domestica in bassa tensione (230 V).  In funzione dei comandi che riceve da un operatore di rete o dall’abitazione, l’inverter bidirezionale o preleva energia dalla rete per caricare la batteria alla pari di una comune colonnina di ricarica o preleva energia dalla batteria per mandarla in rete alla pari di un qualunque generatore (come ad esempio i sistemi FV).

Lei è il responsabile del centro RSE dove è stata allestita l’infrastruttura sperimentale V2G. Da un punto di vista dell’impiantistica si tratta di un allestimento più complesso rispetto ad una stazione di ricarica convenzionale? E se sì, per quali motivi?

La complessità di installazione di un impianto V2G (e i costi) sono, come è intuitivo, superiori a quelli di una wallbox tradizionale. Invero, la complessità aggiuntiva è confinata all’interno delle colonnine stesse. Queste ultime infatti devono interfacciarsi con l’automobile in corrente continua, come le colonnine per la ricarica rapida; ma l’elettronica di potenza al loro interno deve poter gestire flussi di potenza bidirezionali. Le colonnine che supportano il V2G saranno comunque dispositivi commerciali, che si integrano con il resto dell’impianto in corrente alternata come le colonnine tradizionali. L’unica accortezza è quella di dimensionare correttamente l’impianto, tenendo conto della bidirezionalità dei flussi di potenza, ad esempio nella scelta dei dispositivi di misura e di protezione. 

Se pensiamo al caso domestico, il tutto è assimilabile alla installazione di un sistema di accumulo, in quanto presuppone l’esistenza di un contatore allo scambio con la rete pubblica e di un contatore che misura l’energia scambiata con l’auto. Quindi, direi un livello di complessità a cui gli utenti finali che hanno già un impianto FV o un accumulo sono in qualche modo abituati.

Come sono stati ripartiti, in questa fase sperimentale, i ruoli con i vostri partner: Nissan ed ENEL X?

La collaborazione tra RSE, Nissan ed EnelX copre tutte le aree di interesse di questa sperimentazione. Nissan ha infatti fornito due vetture Leaf (una è quella che al momento guido io), e ci assiste nel monitoraggio delle auto, dandoci la possibilità di acquisire le misure provenienti dal motore e dalle batterie, sia durante la guida che durante la ricarica. EnelX ha invece fornito le due colonnine di ricarica bidirezionale, che si interfacciano alla Test Facility di RSE attraverso una piattaforma basata sul cloud, gestita da EnelX stessa.

RSE infine si occupa dell’esperimento vero e proprio: vengono infatti analizzati diversi casi di utilizzo delle auto, da quello di una flotta aziendale a quello di un’automobile privata (qui la cavia sono io…), verificando i potenziali benefici derivanti dall’erogazione di servizi V2G, mediante l’utilizzo di algoritmi di gestione del parco auto sviluppati da RSE stessa.

E veniamo alle sue esperienze e valutazioni dirette: è circa un mese e mezzo che lei utilizza la Leaf ricaricandola con il sistema V2G. Quali impressioni ne ha riportato? Le batterie della sua vettura hanno mai alimentato utenze nella sua abitazione o ufficio?

L’esperienza per l’utente è pensata per essere molto simile a quella di una ricarica tradizionale: l’applicazione per l’avvio della ricarica che sta sviluppando RSE richiede solo alcuni dati aggiuntivi, come ad esempio a che ora si pensa di prelevare l’auto e con che autonomia. Sarà poi il sistema di gestione del parco auto che programmerà opportunamente i profili di scambio dei singoli veicoli connessi, rispettando le richieste dell’utente e non scendendo mai sotto uno stato di carica richiesto.

In questo modo stiamo provando a testare sia i servizi Vehicle-to-Home, usando le auto per incrementare l’autoconsumo dell’energia prodotta dal proprio impianto fotovoltaico, sia i servizi Vehicle-to-Grid, scambiando potenza con la rete sulla base di segnali provenienti dal gestore della rete stessa. Se l’algoritmo di gestione è opportunamente disegnato, l’utente trova sempre la sua vettura carica al livello richiesto: questa è almeno la mia esperienza diretta (fino ad ora…).

Con quale velocità crede possa diffondersi questa tecnologia in Italia e quali potrebbero essere i fattori strategici per una sua ancor più rapida affermazione?

Ovviamente, un solo veicolo elettrico connesso a un sistema V2G da solo non è sufficiente ad essere di aiuto al sistema elettrico. E’ necessario che ci sia una popolazione di auto elettriche (e quindi di batterie) per mettere a disposizione sia la potenza sia l’energia necessaria per dare un contributo significativo alla stabilità del sistema. La figura dell’aggregatore si dovrà sviluppare maggiormente ed adeguare per valorizzare anche questa nuova tecnologia, che permetterà una ulteriore penetrazione delle rinnovabili come tratteggiato nel PNIEC. RSE ritiene che questa sperimentazione sia un passo importante nella direzione giusta. Come anche importante sarà il processo di successiva sostituzione della flotta aziendale con auto full electric (o, per alcune esigenze, con auto ibride plug-in): anche qui, ci siamo dati un traguardo sfidante, a brevissimo termine (primo quarter del 2020). Se guardiamo ai fattori strategici a livello nazionale, a breve sarà pronto un  Decreto in materia (cd Decreto V2G, alle cui attività preparatorie RSE ha contribuito).

Ma ritengo che la mobilità sostenibile (che non è solo auto elettrica) sia una dimensione del PNIEC su cui si possa mostrare più coraggio: per esempio, immaginando una tariffa di ricarica particolarmente “leggera”, magari in cambio di una ricarica flessibile. Simili vantaggi si potrebbero ottenere sfruttando le reti quando sono meno cariche (ricarica in fascia F3); ma anche impiegando sin dall’inizio infrastrutture intelligenti, che permettano ai distributori di modulare la ricarica in una sola direzione (cd servizi V1G) e al sistema di valorizzare dinamiche di ricarica evolute, come appunto il V2G.

fonte: www.rinnovabili.it