La diffusione massiccia dei Veicoli Elettrici (EV, dall’inglese Electric Vehicle) rappresenta una sfida per la rete elettrica, che dovrebbe essere potenziata per sostenere il loro fabbisogno di potenza, soprattutto nei luoghi in cui ci sono infrastrutture per la ricarica rapida. Tuttavia, gli EV possono anche rappresentare un’opportunità per la rete elettrica, poiché possono fornire servizi di supporto alla rete attraverso la modulazione della potenza di ricarica durante la giornata o, in alcuni casi, fornire energia alla rete.

Il Vehicle-to-Grid (V2G) rappresenta, quindi, una soluzione interessante per utilizzare le batterie delle auto come sistemi di accumulo energetico distribuito. L’apertura del mercato dei servizi ancillari a nuovi attori, come le Unità Virtuali Abilitate Miste (UVAM), aumenta le risorse di flessibilità disponibili per mantenere un’operatività sicura e stabile della rete. Gli aggregatori, operatori di mercato che, sfruttando la flessibilità delle risorse da loro aggregate, potranno offrire servizi alla rete, rappresenteranno un ruolo chiave negli anni a venire. L’analisi e la sperimentazione dell’utilizzo dei VE come mezzo di flessibilità per il sistema elettrico è cruciale per poter sfruttare in modo efficace questa nuova e in prospettiva abbondante risorsa.

Inoltre, l’adozione di queste tecnologie può facilitare il raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione e di riduzione delle emissioni di CO2, contribuendo alla lotta contro i cambiamenti climatici. Dunque, è fondamentale promuovere la ricerca e lo sviluppo in questo campo, per garantire un futuro sostenibile per la mobilità elettrica in Italia.

Il presente lavoro si propone di fornire una revisione dello stato dell’arte sulle sfide ed opportunità offerte dalla tecnologia V2G. Viene anzitutto presentata un’analisi dettagliata dei meccanismi di ricarica intelligente, con particolare attenzione alle proprietà degli schemi di controllo e alle architetture utilizzate. Nella seconda parte del lavoro, viene presentata un’analisi di redditività basata su un approccio recentemente proposto da RSE, che tiene conto di alcune delle fonti di incertezza che caratterizzano questo problema.

Nello specifico, viene preso in esame il comportamento di una flotta di veicoli aziendali e la loro interazione con il mercato dell’energia, utilizzando un caso semplificato per ricavare le condizioni necessarie e sufficienti per un comportamento redditizio. Tali condizioni vengono poi validate attraverso simulazioni numeriche in MATLAB. Infine, si presenta lo sviluppo di un modello elettro-termico equivalente di un pacco batteria al litio, utile per la stima dell’invecchiamento della batteria che equipaggia un veicolo elettrico.

Il modello è progettato per essere flessibile in modo da rappresentare diverse tipologie di pacchi batteria, e indipendente dai servizi erogati alla rete dal V2G. Le prove sperimentali evidenziano i vantaggi e gli svantaggi del modello proposto. La disponibilità di un modello di invecchiamento per le batterie consente di tenere conto dell’efficienza e della capacità residua delle batterie all’interno del problema di ottimizzazione, riflettendo gli effettivi comportamenti del sistema reale.