SUN2WHEEL: un garage ad alimentazione indipendente per auto elettriche

Casa e auto: Due mondi che si fondono grazie alla mobilità elettrica

SUN2WHEEL, il progetto di sviluppo più recente di uno specialista ticinese di mobilità elettrica, è un garage ad alimentazione indipendente (autarchico) per auto elettriche con batterie tampone «Second Use». La peculiarità tecnica di SUN2WHEEL consiste nel fatto che durante la ricarica le auto elettriche vengono controllate attivamente e regolate come le utenze, tenendo conto delle richieste di regolazione delle rispettive aziende di approvvigionamento elettrico. Questo garage può consentire un ROI (Return on Investment) in un periodo inferiore a 10 anni.

Dal punto di vista energetico casa e auto, come utilizzatori di diesel, si sono divisi il vettore energetico fossile per molti anni, anche se questo combustibile è stato gestito in modo separato per motivi fiscali. L’epoca con le emissioni di CO2 molto elevate è ormai alla fine, poiché le case vengono riscaldate sempre più con energie rinnovabili. Lo scandalo dei gas di scarico Volkswagen ha inoltre contribuito a far sì che il diesel presto scompaia anche come carburante per le auto. Elettrificazione e digitalizzazione rappresentano la soluzione ottimale per i due ambiti. Si è creata così la premessa migliore per avvicinare auto e casa, al %ne di offrire all’utente una soluzione energetica unitaria che ha come obiettivo la produzione fotovoltaica, l’accumulo inerziale, la ricarica bidirezionale dell’auto elettrica e un’alimentazione energetica autarchica di casa e veicolo. Per consentire tutto ciò è necessaria un’integrazione completa di impiantistica dell’edificio e del veicolo, che corrisponde all’obiettivo del progetto SUN2WHEEL. Segue un’illustrazione del sistema.

Come funziona SUN2WHEEL?

L’obiettivo di SUN2WHEEL è creare una sinergia in rapida crescita tra impianto elettrico dell’edificio e motore elettrico del veicolo, coinvolgendo l’azienda di approvvigionamento elettrico. Questa svolta tecnologica consente un migliore ROI per il cliente %nale, perché il consumo proprio degli impianti fotovoltaici per i privati può essere aumentato e i picchi di potenza per i clienti industriali possono essere ridotti. Con il controllo da parte dell’azienda di approvvigionamento elettrico (ad es. mediante comando centralizzato o segnali Smart Meter) e la possibilità di introdurre il prodotto SUN2WHEEL nel mercato attraverso le aziende di approvvigionamento elettrico, tali aziende non perderebbero completamente i clienti sempre più autarchici. Per ottimizzare l’offerta allettante anche in un’ottica di commercializzazione, è già in fase di sviluppo un «ROI optimizer software » in grado di illustrare al singolo cliente i tempi ridotti di ammortamento del proprio investimento.

L’elettricità fotovoltaica prodotta localmente serve in primo luogo a ricaricare le auto elettriche, in modo diretto o con accumulo temporaneo, poiché le auto non sono necessariamente parcheggiate in garage quando il sole risplende. Il surplus viene ceduto alla casa e se vi è ancora energia in eccesso, l’eccedenza viene immessa nella rete. L’intero sistema viene ottimizzato dal comando SUN2WHEEL, tenendo conto delle esigenze delle aziende di approvvigionamento elettrico per quanto riguarda la gestione del carico.

Dal punto di vista della mobilità elettrica, i componenti chiave sono la stazione di ricarica e la batteria. Il primo componente centrale di SUN2WHEEL è uno o più dispositivi controllabili «Home Charge Device », regolati mediante Smart Grid o comando centralizzato tramite IEC61851. La stazione di ricarica è disponibile anche come prodotto separato, attualmente è adottato dai primi clienti svizzeri delle aziende di approvvigionamento elettrico come prototipo già dal 2016 nella fase di test. Dal 2018 si testeranno anche le stazioni di ricarica bidirezionali.

Il secondo componente chiave è la batteria. Attualmente SUN2WHEEL utilizza come accumulatori tampone delle batterie agli ioni di litio della LEAF prodotta in oltre 200’000 esemplari dal 2011. Nell’applicazione Second Life di SUN2WHEEL, la capacità viene limitata a 15 kWh, in modo tale che la batteria venga sollecitata in misura molto minore rispetto alla precedente vita nell’auto, pertanto si può prevedere una lunga durata della batteria nel secondo impiego.

Cosa contraddistingue SUN2WHEEL?

SUN2WHEEL si contraddistingue per l’interazione ottimale dei singoli componenti, il cui stato si inverte reciprocamente sfruttando il consumo proprio al massimo. L’azienda di approvvigionamento elettrico ha inoltre la possibilità di far presente le proprie richieste di regolazione e con tariffe differenziate (ad es. come quelle della centrale elettrica di Bellinzona) di offrire al cliente una tariffa privilegiata per il controllo del suo carico.

Con l’aumento crescente di auto elettriche, per le aziende di provvigionamento elettrico in futuro sarà interessante poter disattivare o ridurre temporaneamente i carichi che variano con estrema rapidità. D’altra parte all’utente viene sempre garantita un’autonomia minima definita e la regolazione avviene solo per l’energia «in eccesso».

Dall’idea SUN2WHEEL al lancio sul mercato: il primo garage «demo» a Rovio

Prima che SUN2WHEEL sia acquistabile sul mercato, Protoscar intende costruire una dozzina di impianti pilota insieme a clienti pionieri, per registrare e analizzare i loro dati. Il primo impianto è stato messo in funzione nell’autunno 2016 a Rovio come garage DEMO e può accogliere fino a 3 auto elettriche e 2 batterie tampone con complessivamente 30 kWh. La struttura architettonica moderna è opera dell’architetto Federico Testa. L’edi%cio è costituito da un basamento in calcestruzzo e da un involucro in legno. L’intero tetto di 60 m2 è costituito da pannelli fotovoltaici SUNAGE, montati dalla

ditta DESIGNERGY a formare una struttura portante, ventilata e isolata, e produce oltre 7’000 kWh/anno (sufficiente per il consumo di un’auto elettrica di 18 kWh/100 km per circa 40’000 km/anno). L’energia grigia utilizzata per l’edificio completo è stata calcolata in circa 85’000 kWh, pari a circa 1’500 kWh/anno per una durata di 50 anni o a un punto di pareggio energetico di 12 anni.

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Fonte: Protoscar SA
Foto: Simone Bossi