Audi sviluppa la ricarica bidirezionale: l’auto elettrica rende smart la rete domestica

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Garantire la stabilità della rete elettrica, ridurre i costi dell’energia e contribuire alla tutela dell’ambiente: ecco gli obiettivi perseguiti da Audi e dal Gruppo Hager. L’integrazione dell’auto a elettroni con l’impianto elettrico domestico costituisce il cardine di un innovativo progetto di ricerca volto allo sviluppo della ricarica bidirezionale. Un sistema che garantisce notevoli vantaggi soprattutto in abbinamento a un sistema fotovoltaico. L’energia solare in eccesso può essere accumulata temporaneamente e ceduta in funzione delle necessità.

 

Audi recepisce gli obiettivi definiti dall’Accordo di Parigi sui cambiamenti climatici e mira entro il 2050 a ottenere un bilancio carbon neutral di tutte le attività del Brand. Per raggiungere questo target, la Casa dei quattro anelli introdurrà in gamma 20 modelli integralmente elettrici entro il 2025 e porrà l’auto a zero emissioni sempre più al centro del proprio programma di mobilità sostenibile.

 

Nel primo semestre 2020, per la prima volta le fonti rinnovabili hanno coperto oltre il 50% del fabbisogno energetico in Germania. Una crescita frenata da un unico problema che affligge tanto l’energia eolica quanto quella solare: l’incostanza della produzione. In presenza di condizioni climatiche favorevoli, manca tuttora la possibilità di stoccare il surplus d’energia disponibile.

 

La crescita del mercato delle vetture elettriche porta a un incremento degli “accumulatori mobili” disponibili: una risorsa per la gestione smart dell’energia. Audi e il Gruppo Hager hanno sviluppato un programma di ricerca con risvolti positivi sotto il profilo sia economico sia della stabilità del network, confluito nello sviluppo del sistema di ricarica bidirezionale.

“La mobilità elettrica porta l’industria automobilistica e quella energetica a collaborare. La batteria di Audi e-tron, ad esempio, potrebbe coprire il fabbisogno energetico di una villetta unifamiliare per un’intera settimana. In prospettiva, vogliamo sfruttare questo potenziale e trasformare l’auto in un accumulatore mobile che sia parte integrante della rete” ha affermato Martin Dehm, responsabile tecnico di Audi AG per il progetto di ricarica bidirezionale.

 

L’auto elettrica quale accumulatore mobile d’energia

L’idea è tanto semplice quanto innovativa: la batteria ad alto voltaggio dell’auto elettrica potrà essere ricaricata per mezzo della wall box di casa e, al tempo stesso, verrà utilizzata come accumulatore decentralizzato, chiamato a cedere energia all’impianto domestico. Un Cliente che possieda un impianto fotovoltaico potrà usare la batteria della propria auto elettrica per immagazzinare temporaneamente la corrente prodotta. E dopo il tramonto, la vettura “restituirà” energia alla casa. La ricarica bidirezionale, denominata Vehicle-to-Home (V2H), ha un grande potenziale sia quanto a riduzione dei costi energetici sia quanto a stabilizzazione della rete. In combinazione con un accumulatore domestico, diviene possibile garantire un’autonomia pressoché totale e la costanza di approvvigionamento anche in caso di blackout.

“L’idea di sfruttare la batteria dei veicoli elettrici a vantaggio della sostenibilità del network energetico ci ha affascinato sin dagli albori. Audi, in quest’ottica, è per noi il partner ideale” ha spiegato Ulrich Reiner, responsabile del progetto V2H per il Gruppo Hager.

 

Stabilità della rete e costi energetici ridotti

Ciò che in teoria appare semplice, nella pratica richiede lo sviluppo di tecnologie altamente versatili, in grado d’interagire efficacemente a livello domestico e veicolare. Il progetto di ricerca ha avuto quale cardine un esemplare di Audi e-tron, dotato di un sistema di ricarica vicino a quanto previsto di serie. Il SUV a elettroni è stato alimentato mediante una wall box a corrente continua (DC) con potenza massima di 12 kW e un accumulatore domestico con capacità di 9 kWh. Grazie alla tensione costante garantita dall’impianto, il collegamento tra il sistema fotovoltaico e la vettura è avvenuto senza inverter, a vantaggio dell’efficienza del network.

 

La ricarica bidirezionale è adatta soprattutto a specifiche situazioni domestiche, ad esempio le villette unifamiliari con impianto fotovoltaico di proprietà, che possono contare sulla produzione autonoma d’energia rinnovabile. Un contesto nel quale l’auto a zero emissioni assorbe la corrente prodotta dai pannelli solari in eccesso rispetto al fabbisogno del momento. Qualora il Cliente attivi un piano tariffario variabile, la vettura elettrica garantisce l’alimentazione domestica nelle fasce orarie in cui l’energia è più costosa. Di notte, e nelle fasce orarie più economiche, il veicolo si ricarica sino al livello preimpostato. Oltre alla riduzione delle spese energetiche, la ricarica bidirezionale garantisce la costanza d’approvvigionamento: in caso d’interruzioni nell’erogazione d’energia, il sistema alimenta la casa o fornisce corrente a un ambiente indipendente.

 

Sistema Plug and Play

Gli sviluppatori hanno dato priorità al carattere user friendly della tecnologia. “Assicurare fruibilità e intuitività è un aspetto fondamentale. Per rendere la ricarica bidirezionale idonea all’utilizzo quotidiano, il Cliente non deve essere obbligato ad alcuna rinuncia” ha affermato Martin Dehm. “Il sistema di gestione intelligente della ricarica controlla lo status della batteria, massimizzando l’efficienza della rete. L’accesso alla nuova tecnologia è quanto di più semplice: il Cliente connette l’auto e il resto avviene automaticamente”.

 

Lo sviluppo del progetto di ricarica bidirezionale consente due considerazioni: i Clienti con un impianto fotovoltaico domestico possono gestire la propria mobilità ottimizzando i costi e alleggerendo il carico della rete elettrica. Questo permette a chi possiede una vettura a zero emissioni di dare un ulteriore contributo al radicamento della mobilità sostenibile. L’utilizzo smart della batteria ad alto voltaggio dell’auto porta a un’inedita relazione bidirezionale tra ambiente domestico e veicolare, favorendo il rendimento delle fonti rinnovabili.