Ogni discorso su ricarica elettrica finora in questa serie ha sempre presupposto che l’elettricità si muova in una sola direzione: dalla rete, attraverso un caricatore, dentro l’auto. Il Vehicle-to-Grid (V2G) pone una domanda diversa — se la batteria di un’auto può immagazzinare elettricità e un’auto passa la maggior parte della sua vita parcheggiata, perché quell’energia immagazzinata non può tornare a fluire fuori quando la rete, o la casa a cui è collegata, ne ha davvero più bisogno dell’auto stessa?
L’hardware che rende possibile il “contrario”
Un caricatore per auto elettriche normale è costruito per fare esattamente una cosa bene: convertire l’elettricità AC della rete nella DC che una batteria può accettare, a senso unico. Un impianto capace di V2G ha bisogno di un convertitore in grado di fare quella conversione anche al contrario in modo altrettanto pulito, trasformando la DC immagazzinata nella batteria di nuovo in AC sincronizzata con la rete su richiesta — sia dentro l’auto stessa (un caricatore di bordo bidirezionale) sia dentro una wallbox dedicata bidirezionale che gestisce la conversione esternamente. Serve anche un protocollo di comunicazione su cui auto e punto di ricarica si accordano per negoziare esattamente quando, quanto e quanto velocemente l’energia deve fluire in ciascuna direzione — lo standard attuale per questo è ISO 15118-20, e le auto equipaggiate con CHAdeMO (guidate all’inizio dalla Nissan Leaf) hanno avuto un vantaggio di partenza semplicemente perché il connettore CHAdeMO era stato progettato fin dall’inizio pensando al flusso bidirezionale, ben prima che la maggior parte dell’hardware CCS Combo si allineasse.
Tre sigle, tre lavori diversi: V2G, V2H, V2L
Il V2G propriamente detto rimanda energia dall’auto verso la rete elettrica pubblica, tipicamente coordinato da un aggregatore — un’azienda che raggruppa la capacità di batteria in eccesso di molte auto elettriche insieme e vende questa flessibilità combinata come servizio ai gestori di rete, dividendo il pagamento con i guidatori partecipanti. Il V2H (Vehicle-to-Home) è il cugino più semplice, già commerciale: la batteria dell’auto alimenta direttamente la casa, sia per integrare i consumi durante le ore costose di tariffa di picco sia per mantenere la corrente durante un blackout di rete, senza bisogno di coordinarsi con nessuno fuori dalla proprietà — il Ford F-150 Lightning e diverse auto elettriche coreane e giapponesi lo offrono già come funzione commercializzata. Il V2L (Vehicle-to-Load) è ancora più semplice: una semplice presa di corrente di bordo alimentata direttamente dalla batteria, utile per far funzionare utensili o attrezzatura da campeggio, senza alcuna sincronizzazione con la rete né controllo intelligente. Delle tre, solo il vero V2G richiede l’intera infrastruttura di negoziazione e pagamento che rende questo argomento interessante per i gestori di rete e lento a scalare davvero.
Perché la rete lo vuole davvero
Una rete elettrica moderna deve bilanciare offerta e domanda nel giro di secondi, e quel compito è diventato strutturalmente più difficile mentre eolico e solare — entrambi intermittenti, entrambi impossibili da “alzare” semplicemente quando la domanda schizza — prendono una quota crescente della generazione. Una flotta di auto elettriche parcheggiate, collegate e capaci di V2G, è una batteria distribuita di scala genuinamente enorme che sta per la maggior parte inutilizzata: anche una flotta elettrica nazionale modesta rappresenta una capacità di stoccaggio che costerebbe miliardi da costruire appositamente a livello di rete. Attingere a quella capacità per qualche minuto o qualche ora durante un picco di domanda, per poi ricaricare tranquillamente le auto di notte quando domanda e prezzi sono entrambi bassi, è il nucleo del caso economico del V2G — monetizza una capacità che esiste già invece di richiedere la costruzione da zero di nuove batterie a scala di rete.
L’inconveniente: alle batterie non piace essere ciclate più del necessario
Ogni ciclo di carica-scarica causa un po’ di degrado della batteria, e il V2G per definizione aggiunge cicli extra oltre a quelli semplicemente necessari per guidare l’auto — una preoccupazione legittima che ha frenato considerevolmente l’entusiasmo iniziale per questa tecnologia. In pratica, i programmi V2G ben progettati limitano la scarica a una banda ristretta dello stato di carica della batteria, evitano le scariche profonde e le raffiche ad alta potenza che stressano di più le celle, e compensano i guidatori specificamente per l’usura che la loro batteria subisce, trattando il degrado come un costo da inserire nel prezzo del servizio invece che come un’esternalità da ignorare. Le condizioni di garanzia dei costruttori stanno ancora rincorrendo questa realtà nella maggior parte dei mercati, e come venga garantita l’usura della batteria dovuta alla partecipazione al V2G resta una delle questioni pratiche più irrisolte che frenano una diffusione più ampia.
La ricerca UE che costruisce la tecnologia e il mercato per farlo
La ricarica bidirezionale ha bisogno sia di un hardware migliore sia di un modello di business praticabile prima di poter scalare, e due progetti finanziati dall’UE hanno affrontato direttamente queste due metà del problema. INCIT-EV (“Large demonstration of user centric urban and long-range charging solutions to boost an engaging deployment of Electric Vehicles in Europe”, Horizon 2020, Innovation Action, coordinato da Fundación CIRCE, Spagna, €15,0M di contributo UE su €18,0M di budget totale, 2020-2024) ha portato la ricarica intelligente bidirezionale come uno dei sette casi d’uso reali in cinque siti dimostrativi che attraversano condizioni urbane, periurbane ed extraurbane, insieme a ricarica wireless dinamica e corridoi di ricarica superfast — una validazione genuinamente su larga scala e multi-tecnologia, non un singolo prototipo di laboratorio. V2Market (“Valorising Energy Efficiency and Flexibility at Demand-Side Using Vehicle to Grid (V2G) and Vehicle to Building (V2B) Technology”, Horizon Europe, Coordination and Support Action, coordinato da Asociación Ecoserveis, Spagna, €2,0M, 2021-2024) ha affrontato l’altra metà del problema: definire il ruolo dell’aggregatore e gli accordi contrattuali necessari per pagare davvero i proprietari di auto elettriche e collegarli ai gestori di rete (DSO e TSO) e alle parti responsabili del bilanciamento — l’infrastruttura di mercato di cui il V2G ha bisogno esattamente quanto ha bisogno dell’hardware di ricarica in sé.
Photo: © Car-Shooters