L’elettromobilità è una risorsa potente sia per la decarbonizzazione del settore dei trasporti sia per la fornitura di servizi di flessibilità al sistema elettrico; un’integrazione ottimale tra veicoli e rete contribuirà a una pianificazione e a un funzionamento efficienti di un “sistema di sistemi” con vantaggi per tutti gli attori coinvolti [1]. Il presente documento analizza le caratteristiche principali della mobilità elettrica, concentrandosi sul suo impatto sul sistema elettrico. I decisori dell’Unione Europea (UE) stanno orientando il settore dei trasporti verso l’adozione di auto, veicoli commerciali e autobus elettrici, oltre a spingere verso soluzioni a zero emissioni (compreso l’idrogeno privo di CO2) anche per il trasporto marittimo e aereo.

Il numero di modelli di veicoli elettrici è in aumento, mentre le preoccupazioni degli utenti sulla resistenza e sugli elevati prezzi di acquisto iniziali sono in via di risoluzione. Lo sviluppo di un’infrastruttura di ricarica diffusa che risponda alle esigenze dei diversi stakeholder e l’adozione diffusa di processi di ricarica intelligenti rappresentano attualmente la principale lacuna da colmare per far coincidere casi aziendali positivi con i benefici del sistema.

Il processo di ricarica dei veicoli elettrici (EV) è il punto in cui si realizza l’accoppiamento cyber-fisico tra i settori dei trasporti e dell’energia ed è l’elemento cruciale per garantire il successo dello sviluppo di entrambi. Una ricarica non controllata può comportare problemi per il sistema elettrico, mentre la gestione del processo di ricarica non solo limita i potenziali problemi, ma apre anche nuove opportunità. La ricarica “intelligente” può supportare l’integrazione di una maggiore produzione di energia rinnovabile, rimodellando la curva della domanda di energia, supportando l’adeguatezza della flotta di generazione e riducendo i costi del sistema e le emissioni di CO2. I veicoli elettrici consentiranno una migliore gestione del sistema in termini di servizi ausiliari e congestioni della rete, mentre gli utenti beneficeranno di costi di ricarica più bassi.

Dopo le autovetture, i veicoli pesanti (HDV) sono il secondo segmento dei trasporti per emissioni di CO2. A causa dei loro casi d’uso orientati al business, i loro proprietari/operatori logistici stanno affrontando una strategia di decarbonizzazione in modo strutturale. Il pacchetto Green Deal dell’UE mira a decarbonizzare gli HDV attraverso carburanti a zero emissioni o motori elettrici alimentati da batterie o celle a combustibile a idrogeno. La decarbonizzazione dei trasporti avrà un impatto sul sistema elettrico, attraverso l’elettrificazione diretta (batterie elettrochimiche) o indiretta (idrogeno elettrolitico).

La proporzione di assorbimento del mercato tra questi due aspetti rimane incerta, a seconda del grado di preparazione della tecnologia, delle preferenze dei consumatori e del tasso di diffusione delle infrastrutture di ricarica/rifornimento. Le ultime proiezioni favoriscono i veicoli a batteria a causa di una catena di fornitura più matura e del vantaggio di costo delle FER rispetto all’idrogeno basato sulle FER. Ciò è particolarmente rilevante per gli operatori di rete, DSO e TSO, sia in termini di funzionamento della rete (maggiori carichi energetici e picchi di potenza, nuovi profili di carico) che di pianificazione dello sviluppo della rete. Anche i TSO subiscono un impatto in termini di funzionamento del sistema energetico in senso lato: potenziale di flessibilità delle batterie dei veicoli elettrici e impatto dei grandi elettrolizzatori per i veicoli a celle a combustibile a idrogeno (accoppiamento del settore con i futuri sistemi a idrogeno).

L’infrastruttura di ricarica/rifornimento deve essere coordinata sia per la sua installazione (ubicazione, rinforzi della rete) che per il suo funzionamento (ricarica intelligente e Vehicle-to-Grid) attraverso opportuni strumenti: caricabatterie interoperabili e digitalizzati, gestione della ricarica orientata al mercato, modelli tariffari e commerciali, regolamentazione e regole di mercato aggiornate.

Il presente documento affronta, in una prospettiva di sistema, le tecnologie e le tendenze per l’adozione di veicoli ad alta velocità a emissioni zero e delle relative stazioni di ricarica/rifornimento. Si basa su un’analisi tecnico-economica che copre le proiezioni dei veicoli e delle infrastrutture di ricarica, i requisiti operativi, l’economia, la regolamentazione e le questioni di mercato. Il documento individua una tassonomia dei casi d’uso della ricarica, il loro impatto sulle reti e sul sistema energetico in generale, raccomandando azioni coordinate.