Una delle obiezioni più gettonate da chi non crede che si vada verso trasporti largamente elettrificati (ma veramente pensano che si continuerà con gasolio e benzina?), è che la produzione elettrica dovrà crescere enormemente per alimentare quei milioni di veicoli a batteria.
E presumono che la rete non ce la farà a distribuire l’energia, soprattutto quando buona parte delle auto, nel corso della sera, si attaccheranno alle colonnine per ricaricarsi.
Questi timori sono stati ascoltati dall’Office of Energy Efficiency and Renewable Energy’s Vehicle Technologies del Department of Energy degli Usa, che ha deciso di rilasciare due rapporti sull’argomento: il primo, curato del Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) che affronta il lato produzione, già pubblicato (allegato in basso), e il secondo quello sulla distribuzione, che uscirà nei prossimi mesi.
«È un lavoro indispensabile – ha detto l’ingegnere Michael Kintner-Meyer, che ha diretto lo studio perché anche se non sappiamo a che velocità il passaggio da motori termici ad elettrici si completerà, sicuramente avverrà, e ci dobbiamo preparare per tempo».
Il lavoro fatto dai tecnici statunitensi è consistito nel simulare la risposta del Wecc, la rete elettrica dell’Ovest degli Usa, all’arrivo di 9 milioni di veicoli elettrici fra auto, furgoni e camion (EV), entro il 2028, estrapolando poi quanto scoperto all’intera nazione.
Per capire il salto, basta considerare che al momento in tutti gli Usa circolano circa 1,5 milioni di EV.
I risultati, diciamolo subito, indicano che non ci sarà nessuna emergenza: la domanda da parte degli EV è infatti relativamente limitata, in quanto la loro efficienza fa sì che in termini di energia un veicolo a batteria richieda poco più di un terzo dei kWh richiesti da uno a motore termico.
Lo studio, infatti prevede un aumento del picco di richiesta di elettricità nel Wecc, da 130 a 170 GW in un giorno estivo medio, e da 120 a 140 GW in uno medio invernale.
Un aumento limitato, è vero, però che questo picco da EV, in entrambi i casi, avverrebbe intorno alle 19, quando tutti tornano a casa e attaccano l’auto alla spina più vicina, andando così a sommarsi al picco che già ora si verifica nelle ore serali.
«Ma evitarlo non sarà difficile: basterà adottare strategie, per esempio di prezzo, che spingano le persone a ritardare la ricarica degli EV nelle ore notturne, così da spostare il picco da ricarica dalle 23 alle 7, le ore con il carico minore. Questo darebbe anche notevoli benefici “appiattendo” la curva del carico, e quindi riducendo l’uso dei “peaker” le costose centrali a turbogas che coprono i picchi di domanda».
Secondo gli autori, lasciando le persone caricare le auto quando vogliono si potrebbero comunque aggiungere senza problemi 9 milioni di EV a carico del Wecc e 30 milioni in tutti gli Usa.
Ma andando sopra quel numero comincerebbero a verificarsi interruzioni di corrente per eccesso di carico.
«Grazie ad una strategia per far ritardare la ricarica, la rete potrebbe reggere 19 milioni di EV nel Wecc e 65 milioni a livello nazionale, quasi un quarto di tutti i veicoli esistenti oggi negli States».
Quindi dal punto di vista produttivo non ci sarebbe problemi ad accomodare gli EV: ma da dove verrà l’elettricità che useranno?
Qui il rapporto parla solo degli Stati dell’Ovest, e conclude che circa l’85% della generazione extra per gli EV arriverebbe dalle centrali a ciclo combinato a gas e dalle turbogas, con tre aggiunte minori: nello stato di Washington avrebbe un ruolo importante anche l’idroelettrico, in Arizona il carbone e in California lo storage dell’elettricità solare ed eolico, accumulata di giorno.
Questi differenti scenari farebbero sì che le persone in Arizona si dovrebbero aspettare un aumento del costo dell’elettricità di appena il 3%, mentre la California potrebbe prendersi una batosta di aumento del 23%, per un ruolo maggiore delle costose centrali a turbogas.
In particolare, al 2028, senza il ritardo nelle ricariche, alle 19 di un giorno estivo, nel Wecc circa 7 dei 16 GW extra totali richiesti potrebbero arrivare dal turbogas, con una cifra di poco inferiore da ciclo combinato + idroelettrico, e solo 1 GW da storage.
Con le ricariche notturne il picco arriverebbe fra le 5 e le 8 del mattino, e permetterebbe un uso maggiore del ciclo combinato, dello storage e dell’idroelettrico, a spese dei turbogas, riducendo anche l’aumento in bolletta.
Ma forse la veloce adozione di giganteschi impianti di storage, potrebbe nel prossimo futuro ridurre più del previsto la quota da coprire con il gas, con benefici per costi e clima: in California, a Moss Landing, è stata per esempio chiesta l’autorizzazione per costruire un impianto di accumulo in grado di immagazzinare per 4 ore 1,5 GW di potenza, in pratica più di tutti gli accumuli per la rete installati nel mondo nel 2019, che, da solo, basterebbe a coprire gran parte della domanda extra da ricarica degli EV previsti nel rapporto.
«C’è infine da notare, che la ricarica delle auto elettriche, presente tutto il giorno, ridurrebbe di molto anche i curtailment, i momenti in cui la rete non può assorbire l’eccesso di produzione solare ed eolica, che vengono così sprecate: stimiamo un calo dei curtailmente del 75-91%, nelle ore di massima ricarica e del 25-41% in quelle di minima».
E per quanto riguarda i problemi di distribuzione?
«Per i dettagli dovremo aspettare la pubblicazione dello studio apposito, ma già si può anticipare che questi problemi ci saranno soprattutto in aree dove la rete fa già oggi fatica a soddisfare i picchi di domanda, come per esempio Los Angeles, e soprattutto a causa del surriscaldamento delle linee. A crearli saranno soprattutto le ricariche veloci, che possono far schizzare l’intensità di corrente assorbita a 400 ampere per 45 minuti, invece dei circa 15 spalmati per 6-8 ore. Una volta disponibile lo studio dettagliato, però, potremo valutare le migliori strategie per contenere i rischi», conclude Kintner-Meyer.
Insomma l’inevitabile transizione creerà problemi, ma tecnicamente risolvibili: un prezzo infimo da pagare se si considera che secondo uno studio della Northwestern University apparso su GeoHealth, la sostituzione del 25% dei veicoli attuali con EV negli Usa, porterebbe a una riduzione proporzionale degli inquinanti atmosferici da traffico e un calo nelle emissioni di CO2 di 250 milioni di tonnellate annue (la metà di quelle italiane), con risparmi per spese mediche, morti evitate e danni da cambiamento climatico di circa 17 miliardi di dollari ogni anno.
Con una sostituzione al 75% arriverebbero a 70 miliardi di dollari in spese evitate all’anno.
Il seguente documento è riservato agli abbonati a QualEnergia.it PRO:
Prova gratis il servizio per 10 giorni o abbonati subito a QualEnergia.it PRO
