Le auto elettriche a ricarica intelligente con un meccanismo di prezzo dinamico possono svolgere un ruolo importante per evitare il sovraccarico della rete elettrica. Per il suo PDEng alla Twente University, Marieke van Amstel di ElaadNL e Enexis Netbeheer hanno progettato un modello per rendere più flessibile la domanda e l'offerta di energia. Ciò eliminerà il rischio maggiore di sovraccaricare la rete elettrica. Gli operatori della rete devono poter intervenire se necessario e far caricare le auto più lentamente in caso di rischio di sovraccarico.

La settimana scorsa, Marieke van Amstel ha difeso con successo la sua tesi (Dottorato professionale in Ingegneria) dal titolo Progettazione di sistemi di flessibilità per veicoli elettrici. Esecuzione della gestione della congestione per il DSO, ad Arnhem, Paesi Bassi. Ha creato un progetto di sistema per la flessibilità nella rete elettrica per l'operatore di rete elettrica Enexis ed ElaadNL, il centro di conoscenza e innovazione per la ricarica intelligente dei veicoli elettrici. Ha basato il suo progetto su un'analisi dell'impatto di diversi tipi di ricarica intelligente sull'utilizzo della rete elettrica utilizzando una simulazione al computer di un quartiere nella città olandese di Den Bosch.

Esame delle varianti di ricarica intelligente

È disponibile una gamma di metodi di ricarica intelligenti. Gli stimoli di prezzo possono spesso avere un ruolo, ad esempio. Esiste già un mercato dell'energia che rende attraente la ricarica in finestre temporali a prezzi inferiori. E negli esperimenti in corso, le parti di mercato sono pagate per il livello di flessibilità che offrono nella domanda di energia. In altri test di ricarica intelligente, la gestione delle stazioni di ricarica è regolata per fornire meno energia durante le ore di punta, e altro durante le ore non di punta. I ricercatori stanno anche esaminando lo scenario in cui l'operatore di rete trasmette un segnale di controllo diretto che fa sì che le auto elettriche si ricarichino più lentamente se esiste il rischio di un sovraccarico della rete elettrica. Lo studio confronta nove scenari in un modello di simulazione basato su agenti per un distretto di Den Bosch caratterizzato da una varietà di tipologie residenziali e opzioni di ricarica. La simulazione assume il power mix previsto per l'anno 2030, con l'80% di tutte le famiglie che possiedono un'auto elettrica.

La ricarica intelligente con profili dinamici riduce i picchi di carico

Tra l'altro, la simulazione dimostra che la ricarica intelligente con profili statici dovrebbe essere scoraggiata. Ad esempio, se non si consente la ricarica dei veicoli elettrici tra le 17:00 e le 19:00 per ridurre il carico durante le ore di punta, un nuovo picco e ancora più alto risulta alla fine di quella finestra temporale. Tutte le auto collegate prima delle 19:00 inizieranno a ricaricarsi contemporaneamente alle 19:00. Profili dinamici, sulla base di un mercato, ad esempio, si traduca in una riduzione del carico di picco.

Van Amstel vuole aggiungere un meccanismo di controllo per gli operatori della rete elettrica per prevenire il sovraccarico. Un contratto di capacità flessibile sarebbe una possibile opzione. Il contratto di capacità consente agli operatori regionali della rete elettrica di attuare limiti di capacità quando la rete elettrica è a rischio di sovraccarico. Un segnale viene quindi inviato a dispositivi flessibili, come stazioni di ricarica per veicoli elettrici, quindi consumano meno energia temporaneamente. La simulazione mostra che l'intervento è necessario solo incidentalmente se il mercato funziona adeguatamente.

Opportunità e sfide per la rete elettrica

L'ascesa dei veicoli elettrici può rappresentare sia una sfida che un'opportunità nella gestione della rete elettrica. Se più veicoli vengono caricati contemporaneamente in un unico distretto, questo può portare a richieste elevate (o eccessive) sulla rete elettrica in futuro. Il picco di domanda di un'auto elettrica moderna è paragonabile a quello di dieci famiglie. La ricarica intelligente risolve questo problema, con conseguente utilizzo più efficiente della rete. La diffusione della tecnologia intelligente significherà che le auto si ricaricano principalmente al di fuori delle ore di punta. In questo modo, le auto elettriche possono migliorare la flessibilità nella domanda di energia, consentendo maggiori contributi di energia solare ed eolica alla rete. Tradizionalmente, l'offerta è adeguata alla domanda (le centrali elettriche devono produrre più energia durante i picchi di domanda), ma ora la domanda può anche essere adattata all'offerta. Questo è un bene per un sistema energetico che genera sempre più energia da fonti sostenibili. Utilizzando la ricarica intelligente, i veicoli elettrici potranno ricaricarsi più velocemente nei momenti di elevata produzione di energia solare o eolica.