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L’ibrido misto o complesso

Ottobre 8, 2019 Commenti (0) Ingegneria, Ingegneria Energetica, Uncategorized Tempo di Lettura:

Auto elettriche per tutti: solo questione di tempo?

Nell’articolo precedente abbiamo analizzato i pro e i contro della singola auto elettrica. In futuro, il mondo dei trasporti su strada potrebbe decidere di puntare su questa nuova tecnologia; ma come reagirebbe il nostro sistema energetico ad un aumento così importante dei consumi di elettricità? Sarebbe realistico pensare di usare solo auto elettriche e di alimentarle partendo solo da fonti rinnovabili?

 

Quante saranno?

Il mercato dell’elettrico sta crescendo sempre di più, anno dopo anno. L’International Energy Agency ha riscontrato nel 2018 una crescita delle vendite a livello globale del 63% rispetto all’anno precedente. Questi record sono destinati ad essere presto battuti: le stime delle vendite negli anni futuri sono molto variabili, ma quello che è certo è che finora ogni anno ha visto un aumento di vendite sempre più elevato in percentuale rispetto all’aumento dell’anno precedente. Quello che è stato riscontrato è che la velocità di crescita dei mercati dipende in gran parte dalle politiche adottate dai singoli paesi. Prendendo come esempio l’Europa, che sta attualmente inseguendo la Cina nella corsa all’elettrificazione, si nota subito un divario notevole tra i vari stati: se in Italia le auto elettriche e ibride plug-in non rappresentano neanche l’1% delle immatricolazioni totali, in Norvegia gli stessi veicoli hanno superato ormai il 50%.

 

Le proiezioni di Bloomberg sul numero di veicoli elettrici venduti per il 2018, nonostante la grande crescita prevista, si sono addirittura rivelate troppo caute rispetto ai dati raccolti a fine anno.

Quanta energia servirà?

Garantire più energia elettrica del normale su larga scala sarà un problema? Secondo Terna, entro il 2030 in Italia i veicoli elettrici potrebbero arrivare a rappresentare il 5/6% della domanda di elettricità; pur essendo un aumento da non sottovalutare, non saranno necessari particolari stravolgimenti al sistema energetico nazionale per raggiungere gli incrementi richiesti. Anche negli stati dove le auto elettriche raggiungeranno numeri ancora più elevati non ci saranno complicazioni dal punto di vista produttivo; la domanda energetica del mondo dei trasporti è infatti comunque contenuta se paragonata a quella di altri settori (riscaldamento e climatizzazione, industrie, ecc.). La vera sfida non è tanto quella di produrre più energia, quanto quella di riuscire a distribuirla in modo efficiente, riuscendo a coprire i picchi di richiesta e di produzione. Ma cosa si intende per “picchi di richiesta” e “picchi di produzione”? L’auto elettrica potrebbe avere un impatto significativo su queste problematiche?

 

“Duck curve”, la nemesi degli ingegneri energetici

Nel corso delle 24 ore, la domanda di energia non è ovviamente costante: la fascia oraria in cui si verifica un picco di richieste generalmente è quella serale. Fino a una decina di anni fa questo non era un problema, perché la produzione di energia con la maggior parte delle fonti non è vincolata a determinati orari. Successivamente al boom del solare, tuttavia, la generazione di potenza ha iniziato ad essere concentrata nelle ore di luce: ciò ha creato uno squilibrio tra le ore in cui veniva richiesta molta energia e le ore in cui ne veniva prodotta la maggior parte. Col passare degli anni il problema potrebbe diventare sempre più importante; sempre supposto che le reti elettriche siano in grado di reggere queste variazioni di carico, occorrerebbe creare dei giganteschi sistemi di accumulo, conservazione e rilascio di energia che permettano di immagazzinare quanto prodotto durante il giorno per poi utilizzarlo la sera.

 

Il grafico della duck curve per la rete energetica della California in un giorno di primavera. Ogni linea rappresenta la domanda di energia nell’arco della giornata. La “pancia” rappresenta la graduale decrescita della domanda di energia nelle ore di luce col passare degli anni; la “testa” rappresenta invece il picco di richiesta.

 

Un nuovo modo di pensare l’energia

Al contrario di quanto si possa pensare, le auto elettriche, se gestite e interconnesse in modo intelligente alla rete energetica, potrebbero addirittura risolvere alcuni problemi legati ai picchi di richiesta e produzione. Stiamo parlando della cosiddetta Smart Grid, letteralmente rete intelligente.

 

La Smart Grid (a destra) confrontata con i sistemi attuali (a sinistra)

 

Smart Grid

Per capire il concetto di Smart Grid, ci basta confrontarlo con le reti attuali di distribuzione, come nell’immagine sopra. Attualmente l’energia percorre le reti unidirezionalmente: l’elettricità viene prodotta da poche grandi centrali, distribuita ed usata dai consumatori in modo passivo. All’interno del sistema Smart grid, al contrario, non solo la produzione di energia avviene in tante centrali di dimensioni più contenute, ma soprattutto consumatori hanno un ruolo attivo: disponendo di sistemi di accumulo (batterie), sono in grado di reinserire in circolo l’energia in eccesso che non consumano, vendendola. Questa energia può essere immagazzinata da grandi impianti di accumulo o, nella maggior parte dei casi, può essere utilizzata da altri utenti, i quali a loro volta possono contribuire in modo attivo al ricircolo dell’energia.

 

L’auto elettrica come soluzione

Questo modo di pensare all’energia come qualcosa di condivisibile potrebbe rappresentare la soluzione al problema della duck curve. Per attuare questo cambiamento, tuttavia, sarebbero necessari numerosi impianti di accumulo energetico, e attualmente non li abbiamo: potrebbero essere necessari diversi anni (oltre che diversi milioni di euro) prima di riuscire ad averne una quantità sufficiente. Ma servirebbe davvero costruire gli impianti da zero? La risposta potrebbe essere no, proprio grazie all’auto elettrica. La soluzione è infatti piuttosto semplce: basta vedere i veicoli elettrici non solamente come consumatori di energia, ma come una vera e propria grandissima batteria, un sistema di accumulo “decentralizzato” dove immagazzinare energia nei momenti di scarsa domanda e dai quali prelevare energia nei momenti di richiesta. Le auto, generalmente usate poco a metà giornata, potrebbero essere caricate in questa fascia oraria tramite apposite colonnine disposte su tutto il territorio; durante i picchi di domanda serali, al contrario, potrebbero aiutare a fornire energia alle singole abitazioni, evitando di sovraccaricare il sistema di distribuzione.

 

 

In conclusione

In questa serie di tre articoli (se non avete letto i due precedenti, trovate il primo qui e il secondo qui) abbiamo analizzato l’auto elettrica a 360 gradi, partendo dalle varie componenti del veicolo fino ad arrivare al sistema complessivo della mobilità elettrica. Il passaggio verso una mobilità meno inquinante sembra necessario e, soprattutto, fattibile. Ma siamo sicuri che l’unica soluzione per migliorare il futuro dei trasporti sia semplicemente quella di cambiare auto? Lo vedremo prossimamente, dedicando uno spazio alle forme di trasporto alternative all’auto e analizzando le loro probabilità di successo nel mondo di domani.

 

 

Fonti

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