V2G: cosa c'è da sapere sul vehicle-to-grid nel 2025!

La tecnologia Vehicle-to-Grid, introdotta nei primi anni 2000 per dare stabilità e affidabilità alla rete elettrica, ha fatto molta strada. I principali produttori di auto elettriche stanno ora introducendo veicoli che supportano il V2G. Sebbene questa tecnologia possa dare un contributo promettente alla stabilità della rete elettrica, è ancora in fase di sviluppo e non è ancora pronta per un uso diffuso.

In questo articolo analizziamo il motivo di tanto clamore per il vehicle-to-grid e i progressi ancora necessari prima che i proprietari di auto elettriche possano provare questa tecnologia.

V2G è l'acronimo di Vehicle-to-Grid ed è una tecnologia che consente ai veicoli elettrici di reimmettere nella rete elettrica l'elettricità immagazzinata nelle loro batterie. È stata sviluppata per creare un equilibrio tra produzione e consumo di energia.

Il Vehicle-to-Grid è uno dei tre principali tipi di ricarica bidirezionale:

• Vehicle-to-grid (V2G): Immissione di energia nella rete.

• Vehicle-to-Home (V2H): alimentazione di una casa con l'energia della batteria di un veicolo elettrico (ad esempio, durante un'interruzione di corrente).

• Vehicle-to-load (V2L): alimentazione di dispositivi esterni (ad esempio, una macchina per il caffè in campeggio) tramite un veicolo elettrico.

Il V2G trasforma sostanzialmente i veicoli elettrici in unità mobili di stoccaggio dell'energia. Ma non si tratta solo di sostenere la rete elettrica. I proprietari di auto che utilizzano questa tecnologia possono potenzialmente guadagnare immettendo l'energia in eccesso nella rete. Questa possibilità rende il V2G non solo molto interessante, ma anche molto complicato.

L'idea alla base del V2G è che i veicoli elettrici vengano caricati quando la domanda di elettricità è bassa. Durante i picchi di carico, poi, immettono l'elettricità dalle loro batterie nella rete pubblica. La stazione di ricarica comunica con il gestore della rete per determinare la domanda di energia e controllare il flusso di elettricità tra il veicolo elettrico e la rete.

Quando le persone tornano a casa dal lavoro, ad esempio, aumentano la potenza dell'aria condizionata, che prima era impostata al minimo, accendono il forno, la lavatrice ed eventualmente l'asciugatrice e attivano altri elettrodomestici che erano in modalità standby. Il risultato è che il gestore della rete registra un carico elevato e ha un forte interesse ad acquistare l'elettricità immagazzinata nelle batterie delle auto.

Nelle ore non di punta, ad esempio di notte, quando c'è un surplus di energia, le e-car possono essere ricaricate. In questo caso, l'obiettivo della ricarica bidirezionale delle auto elettriche è contribuire alla stabilità della rete e ridurre la necessità di centrali elettriche aggiuntive.

Se la tecnologia V2G fosse un puro piacere, il suo sviluppo progredirebbe più rapidamente. Una preoccupazione è che l'uso frequente possa accelerare l'usura delle batterie. Inoltre, l'infrastruttura necessaria è costosa e i vantaggi finanziari per i proprietari non sono sempre chiari. Un uso eccessivo del vehicle-to-grid potrebbe anche sovraccaricare una rete e dei sistemi di pagamento che non sono ancora preparati per questo.

Diamo un'occhiata più da vicino a questo aspetto.

Secondo alcuni, cicli di ricarica troppo ravvicinati potrebbero portare ad un’usura più veloce della batteria. Questo di conseguenza ridurrebbe la durata stessa della batteria e causerebbe costi alti per la sostituzione. Ma non tutti condividono questa opinione.

Innanzitutto, una rata di scarico di 3 kW che può essere un riferimento per la ricarica bidirezionale, non dovrebbe avere alcuna conseguenza per la batteria. La ricarica bidirezionale, o in questo caso il V2G, non danneggia la batteria se avviene a casa tramite una wallbox, poiché l’energia prelevata è relativamente bassa.

Inoltre, alcuni produttori di auto già stanno implementando misure precauzionali. Volkswagen ad esempio limita alcuni dei suoi modelli elettrici ad uno scarico minimo del 20% quando è coinvolta la ricarica bidirezionale in CC. In questo modo il rischio di danni per la batteria viene minimizzato.

Come già menzionato, l’introduzione della tecnologia V2G potrebbe diminuire la domanda per nuove centrali elettriche. Tuttavia, un uso su larga scala con uno scambio di energia efficiente richiederebbe un adattamento costoso e complicato della rete elettrica, dell’infrastruttura di ricarica e della componentistica elettrica all’interno dei veicoli.

L'opportunità di generare reddito con l’immissione di energia nella rete elettrica è certamente allettante. Tuttavia, al momento nessuno può promettere che la remunerazione effettiva sia sufficiente a giustificare la potenziale usura delle batterie o i costi di installazione. 

Alcune situazioni possono indurre le persone a non vedere il V2G come particolarmente vantaggioso. Ad esempio, se ricarichi la batteria della tua auto a 15 centesimi/kWh e poi la lasci in garage perché non hai bisogno di guidare fino al mattino successivo, l'operatore di rete potrebbe acquistare l'elettricità da te a soli 5 centesimi/kWh. Questo deriva dal fatto che attualmente non esiste ancora un sistema per negoziare il prezzo. 

Inoltre, anche se non hai bisogno di energia in questo momento, la tua batteria è ancora in uso e potrebbe quindi non essere carica quando ne hai bisogno. Viceversa, se lo stato di carica della batteria viene impostato su un valore elevato, ad esempio il 70%, ci sarà energia sufficiente per il giorno successivo, ma il ritorno finanziario sarà inferiore perché non è possibile trasferire molta energia alla rete in questo modo.

Se imposti un livello di carica troppo basso, rischi di ritrovarti con la batteria scarica quando ne hai veramente bisogno. Così il ritorno economico ne vale la pena? Difficilmente.

I prerequisiti più importanti per la maturità del mercato per il V2G sono: la standardizzazione della norma ISO 15118 per una comunicazione efficace, il lancio sul mercato di veicoli più compatibili e di stazioni di ricarica bidirezionali, la risoluzione delle questioni relative alla rete e alla regolamentazione e la fornitura di soluzioni accessibili.

Lo standard internazionale ISO 15118 è la chiave del vehicle-to-grid. Il suo scopo è quello di consentire la comunicazione tra i veicoli e l'infrastruttura di ricarica. Mentre la norma ISO 15118-20 è standardizzata per la ricarica in corrente continua, la ricarica in corrente alternata è ancora in fase di sviluppo.

Numerose strutture legali ed economiche per il V2G sono ancora in fase di sviluppo. Alcuni Paesi, come la Francia, dispongono già di normative chiare. Altri Paesi, come l'Austria, sono più lenti nell'introdurre misure politiche adeguate, nel risolvere le questioni fiscali e nel creare incentivi finanziari per l'accettazione del V2G.

La motivazione per l'introduzione del vehicle-to-grid varia a seconda del mix energetico del Paese e dell'impatto sulla stabilità della rete e sulla compensazione dei consumatori. L’Italia, che ha visto un forte sviluppo dell’energia solare negli ultimi anni, grazie alla diffusione sempre maggiore di pannelli fotovoltaici, promette ai consumatori futuri un beneficio importante con l’uso del V2G. Secondo il Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima (PNIEC) inoltre, le rinnovabili elettriche copriranno il 63% del fabbisogno energetico nazionale, con una previsione di almeno il 73% entro il 2040.

Al contrario, i Paesi con un'alta percentuale di energia idroelettrica, come l'Austria, offrono meno incentivi perché l'energia idroelettrica è relativamente flessibile e presenta basse fluttuazioni di fornitura. I Paesi con un mix energetico più tradizionale, come la Polonia, possono offrire incentivi moderati per la gestione dei picchi di carico. L'ultimo scenario si applica anche alla Francia, ma il Paese è leader nello sviluppo della ricarica bidirezionale grazie al suo impegno nella transizione energetica e agli obiettivi di sostenibilità. Inoltre, la Francia ha un mercato dei veicoli elettrici ben consolidato e in rapida crescita che offre un'ampia base per la sperimentazione e l'introduzione della tecnologia di ricarica bidirezionale.

Mentre ci si concentra su come portare il V2G sul mercato, non bisogna dimenticare di assicurarsi che i proprietari di veicoli elettrici siano interessati a utilizzarlo. Ad esempio, dovrebbero essere consapevoli del fatto che i costi energetici si ridurranno, quando questo è effettivamente il caso. Inoltre, un maggior numero di produttori di veicoli elettrici dovrebbe affrontare apertamente le preoccupazioni relative alla durata delle batterie e alle possibili modifiche dei termini di garanzia.

Naturalmente, la tecnologia potrebbe essere pronta per il mercato prima che questi problemi siano risolti. Ma “pronto” che cosa significa in questo caso?

Per abilitare il V2G, le wallbox e le altre stazioni di ricarica devono essere dotate di un hardware avanzato in grado di collegare i veicoli a tutto (V2X). Esistono già alcune stazioni di ricarica CC, ma sono molto costose.

I produttori di wallbox come go-e stanno lanciando prodotti con hardware compatibile, come il nostro go-e Charger PRO. Tuttavia, il software per lo scambio di energia in tempo reale e la fatturazione non è ancora pronto per l'implementazione da parte delle aziende, poiché i problemi sopra menzionati devono ancora essere risolti prima che il software possa essere finalizzato.

Sì, esistono wallbox con l'hardware appropriato che supportano il V2G. Tuttavia, il sistema complessivo richiesto per la funzionalità V2G non è ancora pronto per un uso diffuso. Ciò significa che, sebbene tali wallbox esistano, non sono attualmente accessibili per un uso regolare con il V2G.

La maggior parte delle stazioni di ricarica compatibili con il V2G sono stazioni di ricarica a corrente continua. A differenza delle stazioni di ricarica a corrente alternata, in cui l'auto si occupa della conversione della corrente alternata in corrente continua, le stazioni di ricarica a corrente continua effettuano la conversione da sole. Ciò significa che il V2G potrebbe essere attivato dal software dell'auto senza componenti aggiuntivi. Mentre il software per il V2G è ancora in fase di sviluppo, le stazioni di ricarica a corrente continua sono più vicine a supportarlo pienamente.

Alcune wallbox AC, come go-e Charger PRO, openWB Pro e la stazione di ricarica SolarEdge, dovrebbero supportare il V2G con il progredire della tecnologia. Affinché il V2G funzioni con la ricarica in corrente alternata, l'auto elettrica deve essere dotata di uno speciale caricatore bidirezionale a bordo per inviare l'energia alla rete. Poiché la maggior parte delle auto elettriche non dispone ancora di questa funzione, le wallbox non supportano attualmente il V2G. Non appena un maggior numero di veicoli supporterà lo standard ISO 15118 e il software V2G sarà finalizzato, la ricarica bidirezionale diventerà una realtà.

Alcune auto elettriche sono pronte per il V2G, ma poiché gli standard non sono ancora stati finalizzati, la tecnologia non può ancora essere utilizzata a causa di problemi quali lo sviluppo incompleto dello standard di ricarica in corrente alternata (ISO 15118-20), la mancanza di software compatibili per lo scambio di energia e la fatturazione in tempo reale e il continuo sviluppo di quadri normativi e di mercato.

Auto elettriche come la Nissan Leaf, la Volvo EX90, la Cupra Born e la Polestar 3 sono predisposte per il V2G. Anche i modelli Volkswagen più diffusi, come ID.3, ID.4, ID.5 e ID Buzz, sono predisposti per i flussi di energia bidirezionali. Inoltre, i veicoli della prossima generazione della Genesis Electrified G80/GV70 saranno predisposti per il V2G.

• Il vantaggio del V2G è che i veicoli elettrici fungono da accumulatori mobili di energia. I proprietari possono potenzialmente guadagnare immettendo l'energia in eccesso nella rete. Inoltre, il vehicle-to-grid può aiutare a ridurre la necessità di ulteriori centrali elettriche e contribuire alla stabilità della rete.

• Gli svantaggi del V2G includono la possibile usura delle batterie dovuta a frequenti cariche e scariche, costosi aggiornamenti tecnologici e incentivi finanziari incerti. I vantaggi potrebbero non compensare i costi.

• Sebbene siano disponibili stazioni di ricarica dotate di hardware compatibile con il V2G, l'infrastruttura necessaria per il suo funzionamento non è ancora completamente sviluppata. Pertanto, le wallbox non possono attualmente essere utilizzate per le normali applicazioni V2G.

Ci sono ancora diverse sfide da superare prima che il Vehicle-To-Grid diventi una realtà. A cominciare dalla creazione di normative efficaci e dall'implementazione della tecnologia, fino alla creazione di reali vantaggi per i clienti. Nel frattempo, un modello presentato dal Centro di Ricerca per l'Economia dell'Energia di Monaco ipotizza che entro il 2030 più di un terzo di tutti i veicoli elettrici presenti sul mercato sarà utilizzato in modo bidirezionale, compresa la ricarica V2G.