Ridurre al minimo l'impatto dei veicoli elettrici sulla rete

17 marzo 2023 (Notizie Nanowerk) I piani nazionali e globali per combattere il cambiamento climatico comprendono l'aumento dell'elettrificazione dei veicoli e della percentuale di elettricità generata da fonti rinnovabili. Ma alcune proiezioni mostrano che queste tendenze potrebbero richiedere nuove e costose centrali elettriche per far fronte ai picchi di carico serali, quando le auto vengono collegate alla presa dopo la giornata lavorativa. Inoltre, la sovrapproduzione di energia proveniente dai parchi solari durante il giorno può sprecare preziosa capacità di generazione di elettricità. In un nuovo studio, i ricercatori del MIT hanno scoperto che è possibile mitigare o eliminare entrambi questi problemi senza la necessità di sistemi tecnologici avanzati di dispositivi connessi e comunicazioni in tempo reale, che potrebbero aumentare i costi e il consumo di energia. Invece, incoraggiare la collocazione di stazioni di ricarica per veicoli elettrici (EV) in modo strategico, invece di lasciarle sorgere ovunque, e creare sistemi per avviare la ricarica delle auto in tempi ritardati potrebbe potenzialmente fare la differenza. Lo studio, pubblicato sulla rivista Cell Report Scienze fisiche (“Strategie per una ricarica vantaggiosa dei veicoli elettrici al fine di ridurre i picchi di domanda di elettricità e immagazzinare energia solare”), è di Zachary Needell PhD '22, postdoc Wei Wei e la professoressa Jessika Trancik dell'Institute for Data, Systems, and Society del MIT. Nella loro analisi, i ricercatori hanno utilizzato i dati raccolti in due città campione: New York e Dallas. I dati sono stati raccolti, tra le altre fonti, da record anonimizzati raccolti tramite dispositivi di bordo nei veicoli e da sondaggi che hanno campionato attentamente le popolazioni per coprire comportamenti di viaggio variabili. Hanno mostrato gli orari del giorno in cui vengono utilizzate le auto, per quanto tempo e quanto tempo trascorrono i veicoli in diversi tipi di luoghi: residenziali, lavorativi, commerciali, di intrattenimento e così via. I risultati, afferma Trancik, “completano il quadro sulla questione di dove posizionare strategicamente i caricabatterie per supportare l’adozione dei veicoli elettrici e supportare anche la rete elettrica”. Una migliore disponibilità di stazioni di ricarica nei luoghi di lavoro, ad esempio, potrebbe aiutare ad assorbire l’energia di picco prodotta a mezzogiorno dagli impianti di energia solare, che altrimenti potrebbe andare sprecata perché non è economico costruire batterie o altra capacità di stoccaggio sufficienti per risparmiare tutta la energia. per più tardi nella giornata. Pertanto, i caricabatterie sul posto di lavoro possono fornire un doppio vantaggio, contribuendo a ridurre il carico di picco serale derivante dalla ricarica dei veicoli elettrici e sfruttando anche la produzione di elettricità solare. Questi effetti sul sistema di energia elettrica sono considerevoli, soprattutto se il sistema deve soddisfare le richieste di ricarica di una flotta di veicoli personali completamente elettrificati insieme ai picchi di altre richieste di elettricità, ad esempio nei giorni più caldi dell’anno. Se non mitigati, i picchi serali nella domanda di ricarica dei veicoli elettrici potrebbero richiedere l’installazione di oltre il 20% in più di capacità di generazione di energia, dicono i ricercatori. “La ricarica lenta sul posto di lavoro può essere preferibile rispetto alle tecnologie di ricarica più veloci per consentire un maggiore utilizzo delle risorse solari di mezzogiorno”, afferma Wei. Nel frattempo, con la ricarica domestica ritardata, ogni caricabatterie per veicoli elettrici potrebbe essere accompagnato da una semplice app per stimare il tempo di inizio del ciclo di ricarica in modo che si carichi appena prima che sia necessario il giorno successivo. A differenza di altre proposte che richiedono un controllo centralizzato del ciclo di ricarica, un tale sistema non necessita di comunicazione di informazioni tra dispositivi e può essere preprogrammato e può realizzare un importante cambiamento nella domanda sulla rete causato dalla crescente penetrazione dei veicoli elettrici. Il motivo per cui funziona così bene, dice Trancik, è la naturale variabilità dei comportamenti di guida tra gli individui di una popolazione. Con “ricarica domestica” i ricercatori non si riferiscono solo alla ricarica delle apparecchiature nei singoli garage o aree di parcheggio. Affermano che è essenziale rendere disponibili stazioni di ricarica nei parcheggi su strada e anche nei parcheggi dei condomini. Trancik afferma che i risultati evidenziano il valore della combinazione delle due misure – ricarica sul posto di lavoro e ricarica domestica ritardata – per ridurre i picchi di domanda di elettricità, immagazzinare energia solare e soddisfare comodamente le esigenze di ricarica degli automobilisti tutti i giorni. Come dimostrato dal team in una ricerca precedente, la ricarica domestica può essere una componente particolarmente efficace di un pacchetto strategico di punti di ricarica; La ricarica sul posto di lavoro, hanno scoperto, non è un buon sostituto della ricarica domestica per soddisfare le esigenze dei conducenti tutti i giorni. “Dato che ci sono molti soldi pubblici destinati all’espansione delle infrastrutture di ricarica”, dice Trancik, “come si può incentivare l’ubicazione in modo tale che questa venga integrata in modo efficiente ed efficace nella rete elettrica senza richiedere molta espansione aggiuntiva della capacità? " Questa ricerca offre alcune indicazioni ai policy maker su dove concentrare regole e incentivi. “Penso che uno degli aspetti affascinanti di questi risultati sia che essendo strategici puoi evitare molte infrastrutture fisiche di cui altrimenti avresti bisogno”, aggiunge. “I vostri veicoli elettrici possono eliminare parte della necessità di stoccaggio stazionario dell’energia, e potete anche evitare la necessità di espandere la capacità delle centrali elettriche, pensando alla posizione dei caricabatterie come uno strumento per gestire le richieste – dove si verificano e quando si verificano”. verificarsi." Il team ha scoperto che una ricarica domestica ritardata potrebbe fare una differenza sorprendente. “Fondamentalmente incentiva le persone a iniziare a caricare più tardi. Questo può essere qualcosa che è preprogrammato nei tuoi caricabatterie. Incentivi le persone a ritardare un po’ l’inizio della ricarica, in modo che non tutti facciano la ricarica nello stesso momento, e questo attenua il picco”. Un programma di questo tipo richiederebbe un certo impegno anticipato da parte dei partecipanti. “Sarebbe necessario che un numero sufficiente di persone si impegnassero in anticipo in questo programma per evitare investimenti in infrastrutture fisiche”, afferma Trancik. “Quindi, se hai abbastanza persone che si iscrivono, essenzialmente non devi costruire quelle centrali elettriche extra”. Non è un dato di fatto che tutto ciò si allinei correttamente e mettere in atto il giusto mix di incentivi sarebbe fondamentale. “Se si vuole che i veicoli elettrici fungano da efficace tecnologia di stoccaggio dell’energia solare, allora il mercato [dei veicoli elettrici] deve crescere abbastanza velocemente per poterlo fare”, afferma Trancik. Per utilizzare al meglio i fondi pubblici e contribuire a realizzare ciò, afferma, “puoi incentivare le installazioni di ricarica, che idealmente passerebbero attraverso un processo competitivo: nel settore privato, ci sarebbero aziende che fanno offerte per diversi progetti, ma puoi incentivare l’installazione di ricarica sul posto di lavoro, ad esempio, per sfruttare entrambi questi vantaggi”. Anche i caricabatterie a cui le persone possono accedere quando parcheggiano vicino alla propria residenza sono importanti, aggiunge Trancik, ma per altri motivi.

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• Fonte: https://www.nanowerk.com/news2/green/newsid=62605.php