Man mano che i produttori introducono nuovi modelli di veicoli elettrici, la loro domanda è in costante crescita. Nuove vendite di veicoli elettrici negli Stati Uniti quasi raddoppiato nel 2021 e potrebbe raddoppiare di nuovo nel 2022, da Da 600,000 a 1.2 milioni. I leader del settore automobilistico si aspettano che i veicoli elettrici possano rappresentare almeno la metà di tutte le vendite di auto nuove negli Stati Uniti entro la fine del decennio.

I veicoli elettrici si rivolgono a clienti diversi in modi diversi. Molti acquirenti vogliono aiutare a proteggere l'ambiente; altri vogliono risparmiare sulla benzina o prova la tecnologia più recente e più cool.

In aree come California ed Texas che hanno subito grandi interruzioni di corrente dovute alle condizioni meteorologiche negli ultimi anni, i consumatori stanno iniziando a considerare i veicoli elettrici in un modo nuovo: come una potenziale fonte di elettricità quando le luci si spengono. Ford ha reso l'alimentazione di riserva un punto di forza del suo pick-up elettrico F-150 Lightning, che dovrebbe arrivare negli showroom nella primavera del 2022. L'azienda afferma che il camion può alimentare completamente una casa media per tre giorni con una singola carica.

Finora, però, solo pochi veicoli possono caricare una casa in questo modo, e richiede attrezzature speciali. Anche la ricarica da veicolo a casa, o V2H, pone sfide per le utility. Ecco alcune delle questioni chiave coinvolte nel portare V2H al mainstream. La benzina può fluire solo in un modo, dalla pompa all'auto, ma con alcuni progressi tecnici, presto i veicoli elettrici saranno in grado di inviare energia alle case.

L'ABC del V2H

I principali fattori coinvolti nell'utilizzo di un veicolo elettrico per alimentare una casa sono le dimensioni della batteria dei veicoli e se è impostata per la "ricarica bidirezionale". I veicoli con questa capacità possono utilizzare l'elettricità per caricare le batterie e possono inviare elettricità da una batteria carica a una casa.

Ci sono due modi per giudicare quanto sia "grande" una batteria. Il primo è la quantità totale di carburante elettrico immagazzinato nella batteria. Questo è il numero più pubblicizzato dai produttori di veicoli elettrici, perché determina la distanza percorribile dall'auto.

Le batterie per berline elettriche come la Tesla Model S o la Nissan Leaf potrebbero essere in grado di immagazzinare da 80 a 100 kilowattora di carburante elettrico. Per riferimento, 1 kilowattora è energia sufficiente per alimentare un tipico frigorifero per cinque ore.

Un tipico uso domestico degli Stati Uniti circa 30 kilowattora al giorno, a seconda delle sue dimensioni e degli elettrodomestici utilizzati. Ciò significa che una tipica batteria per veicoli elettrici può immagazzinare abbastanza carburante elettrico per soddisfare il fabbisogno energetico totale di una tipica casa per un paio di giorni.

L'altro modo per valutare la capacità di una batteria EV è la sua potenza massima in modalità di alimentazione di riserva. Questo rappresenta la maggiore quantità di combustibile elettrico che potrebbe essere immessa in rete o in una casa in un dato momento. Un veicolo elettrico che funziona in modalità di backup avrà in genere una potenza massima inferiore rispetto a quando è in modalità di guida. La capacità dell'alimentazione di riserva è importante, perché indica quanti apparecchi una batteria EV potrebbe alimentare contemporaneamente.

Questa cifra non è così ampiamente pubblicizzata per tutti i veicoli elettrici, in parte perché la ricarica da veicolo a casa non è stata ancora ampiamente implementata. Ford ha annunciato che il suo F-150 elettrico avrebbe una potenza massima V2H di 2.4 kilowatt, potenzialmente aggiornabile a 9.6 kilowatt – più o meno come un singolo di fascia alta Tesla Powerwall accumulatore di energia domestica.

Nella fascia bassa, 2.4 kilowatt sono una potenza sufficiente per far funzionare da otto a 10 frigoriferi contemporaneamente e potrebbero far funzionare gran parte di una tipica famiglia ininterrottamente per alcuni giorni, o molto di più se l'elettricità viene utilizzata con parsimonia. Nella fascia alta, un livello di potenza di 9.6 kilowatt potrebbe far funzionare più apparecchi o quelli più potenti, ma quel livello di utilizzo consumerebbe la batteria più velocemente.

Accumulo di energia quando è più economico

Per trarre energia domestica dalle loro auto, i proprietari di veicoli elettrici hanno bisogno di un caricabatterie bidirezionale e di un veicolo elettrico compatibile con V2H. I caricatori bidirezionali sono già disponibili in commercio, anche se alcuni possono aggiungere diverse migliaia di dollari al prezzo dell'auto.

Un numero limitato di veicoli elettrici sul mercato ora è compatibile con V2H, incluso il Ford Lightning, Nissan Leaf ed Mitsubishi Outlander. General Motors e Pacific Gas & Electric pianificano di prova la ricarica V2H in California a metà del 2022 utilizzando più veicoli elettrici GM.

Alcuni proprietari di case potrebbero sperare di utilizzare il loro veicolo per ciò che i pianificatori di servizi pubblici chiamano "picco di rasatura” – prelevare l'energia elettrica domestica dal proprio veicolo elettrico durante il giorno invece di fare affidamento sulla rete, riducendo così gli acquisti di elettricità durante le ore di punta della domanda. Per fare ciò, potrebbe essere necessario installare speciali apparecchiature di misurazione in grado di controllare sia lo scaricamento della batteria del veicolo che il flusso di energia dalla rete alla casa.

La riduzione del picco ha più senso nelle aree in cui le utility hanno prezzi elettrici in base al tempo di utilizzo, il che rende l'energia dalla rete molto più costosa durante il giorno che di notte. Una famiglia con il picco di rasatura utilizzerebbe elettricità a basso costo di notte per caricare la batteria del veicolo elettrico e quindi immagazzinerebbe quell'elettricità da utilizzare durante il giorno, evitando i prezzi elevati dell'elettricità.

Utilities e il futuro di V2H

Sebbene le funzionalità V2H esistano ora, probabilmente passerà un po' di tempo prima che vedano un'adozione diffusa. Il mercato dei veicoli elettrici compatibili con V2H dovrà crescere e i costi dei caricabatterie V2H e di altre apparecchiature dovranno diminuire. Come con il Powerwall di Tesla, il mercato più grande per il V2H sarà probabilmente quello dei proprietari di case che desiderano alimentazione di riserva per quando la rete si guasta ma non vogliono investire in un generatore speciale solo per quello scopo.

Consentire ai proprietari di case di utilizzare i loro veicoli come riserva quando la corrente si interrompe ridurrebbe l'impatto sociale dei blackout su larga scala. Darebbe inoltre più tempo alle utenze per ripristinare il servizio, soprattutto in caso di danni sostanziali ai poli e ai cavi di alimentazione, come accaduto durante Uragano Ida in Louisiana nell'agosto 2021.

Le aziende elettriche dovranno ancora spendere soldi per costruire e mantenere la rete per fornire un servizio affidabile. In alcune aree, i costi di manutenzione della rete vengono trasferiti ai clienti attraverso i picchi di domanda, il che significa che le persone senza V2H – che avranno maggiori probabilità di avere redditi più bassi – potrebbero sostenere una quota maggiore di quei costi rispetto a quelli con V2H, che lo faranno evitare di acquistare potenza di picco dalla rete. Ciò è particolarmente vero se molti proprietari di veicoli elettrici utilizzare pannelli solari sul tetto per caricare le batterie delle loro auto e utilizzare quei veicoli per la rasatura massima.

Tuttavia, anche con V2H, i veicoli elettrici rappresentano un enorme mercato potenziale per i servizi di pubblica utilità. La ricarica bidirezionale è anche parte integrante di una visione più ampia per a rete elettrica di nuova generazione in cui milioni di veicoli elettrici prendono costantemente energia dalla rete e la restituiscono, un elemento chiave di un futuro elettrificato. Prima, però, i pianificatori energetici dovranno capire come i loro clienti usano V2H e come può influenzare le loro strategie per mantenere la rete affidabile.

Circa l'autore

Seth Blumsack, Professore di Economia Energetica e Ambientale e Affari Internazionali, Penn State

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.