V2G e prevenzione dei blackout: studio macedone dimostra come proteggere le reti di distribuzione grazie alle auto elettriche

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photo credit: Broo_am (Andy B) via photopin cc
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Cresce l’interesse del mondo scientifico per una delle tecnologie connesse alla diffusione della mobilità elettrica, vale a dire il V2G – per esteso, Vehicle To Grid – e per le sue benefiche applicazioni.

È infatti una questione centrale nella vita quotidiana degli operatori dell’energia la prevenzione di cali di tensione e blackout nelle reti di distribuzione cui si alimentano le nostre città, le nostre case e, scendendo di scala, moltissimi degli strumenti che ormai siamo abituati ad usare.

Miriadi di cause possono infatti combinarsi e provocare sbalzi nel flusso di elettricità inviata verso i consumatori – basta un picco di richiesta da parte delle utenze durante un break pubblicitario in TV come un calo della produzione da parte di una delle fonti – con possibili danni a macchinari ed elettrodomestici.

Le società elettriche cercano di prevedere questi momenti critici sulla base di complessi modelli matematici, chiaramente non infallibili, in modo da non farsi cogliere impreparate ed essere sempre pronte a far entrare in gioco riserve di energia localmente immagazzinate o generatori di emergenza, soluzione, questa, preferibilmente evitata perché antieconomica e di norma appoggiata ad impianti inquinanti.

Ecco perché il V2G e, quindi, le auto elettriche, destano tanta attenzione nel settore dell’energia e dell’ingegneria che ne studia i sistemi di gestione: dopo i progetti della Difesa degli Stati Uniti e numerose ricerche accademiche, è stata pubblicata sul New Journal Of Physics un nuovo studio effettuato in Macedonia.

Alla Macedonian Academy Of Sciences and Arts con sede a Skopje è stato dimostrato che i veicoli elettrici possono aiutare gli operatori di energia rispondendo dinamicamente alle richieste delle reti sotto stress: il V2G non è quindi da vedersi limitatamente alla sola opportunità di “stanziare” energia prodotta in eccesso in momenti di bassa richiesta da utilizzare in caso di picchi eccezionali bensì come uno strumento costantemente in grado di contribuire costantemente alla stabilità delle forniture.

Gli studiosi di Skopje sono giunti alla conclusione che tramite il V2G la fluttuazione del voltaggio nelle reti dovuta a grandi interferenze è riducibile in un ordine di grandezza da 1 a 5 volte, incrementando al contempo la rapidità del ripristino di un 20-40%.

Il segreto sta nella banda larga: connettendo veicoli e rete elettrica via Ethernet ad alta velocità è infatti possibile uno scambio di informazioni tra operatore e veicolo predisposto per il V2G in tempo reale. Il trasferimento di energia dalle batterie alla rete avviene in appena 10-20 millisecondi dalla richiesta dell’operatore, decisamente meno dei secondi (a volte minuti) necessari per far entrare in funzione degli impianti di generazione di riserva.

Un altro passo avanti nella gestione dei veicoli predisposti è stato compiuto facendo un salto di scala: i Macedoni hanno pensato di lavorare sul più piccolo frazionamento gestibile della rete di distribuzione, rendendo ogni sottostazione elettrica in grado di gestire i mezzi connessi alla propria area locale.

Raggruppando il più possibile per zone l’interazione rete-veicoli i tempi di risposta diminuiscono e, quindi, la stabilità delle forniture aumenta ancora.

La differenza fondamentale con i precedenti modelli di utilizzo della tecnologia V2G risiede in particolare nell’entità dei fenomeni presi in considerazione: mentre finora si è teso a considerare l’unica dinamica per cui nei momenti di bassa domanda l’elettricità inutilizzata viene diretta nelle batterie degli EV per poi essere richiamata con l’aumento dei consumi, a Skopje si sono focalizzati su brevi e controllati scambi di energia.

Lo scopo è più quello di fornire in tempo reale un “rattoppo” mentre altre fonti di emergenza vengono attivate per sopperire alle carenze in modo più duraturo.

Il sistema studiato dall’università macedone risolve anche un altro problema connesso al V2G, vale a dire la possibilità di trovare l’auto scarica per via del completo prelievo della sua riserva di energia da parte della rete: unico neo da risolvere rimane il limite di veicoli che possono essere connessi simultaneamente. Se in numero eccessivo, infatti, la risposta alle domande dell’operatore può provocare un sovraccarico energetico.

Una nuova sfida per la prossima ricerca.

 

 

 

Andrea Lombardo

Fonte: Phys

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