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Carlo Albinoni

Ricarica veicoli elettrici nelle abitazioni

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Carlo Albinoni

Riporto l'articolo di un professore di ingegneria ambientale che da un po' è passato all'uso di auto solo elettriche.

http://rienergia.staffettaonline.com/articolo/32754/Considerazioni+sull'utilizzo+esclusivo+di+un'auto+elettrica+in+Italia+nel+2017/Mario+Grosso

 

Considerazioni sull'utilizzo esclusivo di un'auto elettrica in Italia nel 2017

 

E’ possibile nel 2017 in Italia muoversi esclusivamente in elettrico, abbandonando così i combustibili fossili, le loro emissioni nell’ambiente, l’angoscia dell’aumento dei prezzi dei combustibili? La risposta è, al solito, “dipende”. Dipende da molti fattori, quali la possibilità di ricaricare a casa propria, il tipo di utilizzo che si fa della vettura, la zona geografica di residenza. Di questi tre fattori, il primo è in realtà l’unico che deve necessariamente essere verificato se l’auto elettrica sarà la seconda auto di famiglia, affiancata ad una termica per i trasferimenti più lunghi. Ma qua stiamo parlando di utilizzo esclusivo, quindi devono essere verificati tutti e tre.

Sgombriamo innanzitutto il campo da equivoci. Passare alla mobilità elettrica oggi significa cambiare in maniera profonda l’approccio alle proprie esigenze di mobilità. Cambiarlo sia in termini di sacrifici da affrontare, sia in termini di nuove opportunità che si possono presentare e che vanno colte. Sostanzialmente c’è poco spazio per l’improvvisazione e ogni spostamento deve essere attentamente pianificato con sufficiente anticipo. Vanno verificate le distanze, la tipologia di percorso, l’altimetria, la disponibilità di colonnine di ricarica lungo l’itinerario e presso la destinazione.

Partiamo però dagli elementi che limitano la diffusione della mobilità elettrica: prezzo di acquisto, autonomia limitata, disponibilità dell’infrastruttura di ricarica e tempi per la ricarica stessa.

Il prezzo di listino di vetture elettriche nuove è indubbiamente più elevato delle corrispondenti versioni termiche, anche se in questi ultimi anni il divario si sta lentamente restringendo. Questo grazie alla diminuzione del costo delle batterie al litio, che dovrebbe proseguire anche nei prossimi anni grazie a consistenti economie di scala. Ricordiamo che il settore delle batterie al litio non è per il momento trainato dai veicoli elettrici, bensì da tutta l’elettronica di consumo, che non sembra destinata a rallentare la sua corsa.

Curioso è peraltro il caso di Tesla, il più importante player del settore a livello mondiale, dove il prezzo di attacco della Model S non è invece così differente da modelli di case tradizionali appartenenti allo stesso segmento. Questo spiega perché in alcuni mercati le vendite di Tesla Model S hanno superato quelle di Audi, BMW, Mercedes. Ma per l’elettrico la valutazione del costo non si può esaurire al prezzo di listino, bensì deve considerare il costo complessivo di gestione (TCO – Total Cost of Ownership). Sebbene l’Italia rappresenti il fanalino di coda delle politiche di incentivazione alla mobilità elettrica, anche da noi l’esenzione dalla tassa di possesso, dal pagamento degli accessi alle zone a traffico limitato e una tariffa assicurativa piuttosto bassa consentono di ottenere risultati molto interessanti su una prospettiva temporale di alcuni anni. Va aggiunto un altro aspetto fondamentale, totalmente precluso ai veicoli tradizionali: la possibilità di autoprodursi l’energia elettrica attraverso un impianto fotovoltaico. In questo caso anche il costo dell’utilizzo quotidiano può essere drasticamente abbattuto.

Il tema dell’autonomia limitata, che ha contraddistinto la prima generazione di veicoli elettrici, si sta lentamente ridimensionando grazie alla disponibilità sul mercato di veicoli con batterie più capienti. Nelle fasce medio-basse ci si sta assestando verso i 30-40 kWh, sufficienti ad avvicinarsi ai 300 km con un “pieno”, mentre nella categoria premium si è raggiunto il ragguardevole valore di 100 kWh, dunque oltre 500 km. Va rimarcato che quest’ultimo valore, che può sembrare esorbitante, equivale dal punto di vista del contenuto energetico a soli 10 litri di gasolio! Possiamo dunque comprendere quanto siano efficienti i veicoli elettrici nello sfruttamento dell’energia rispetto a quelli termici, dove con 10 litri di gasolio è difficile pensare di raggiungere i 200 km di percorrenza.

Tuttavia il discorso dell’autonomia, e della conseguente dimensione del pacco batterie, non può prescindere da analoghe considerazioni circa la disponibilità di un’infrastruttura capillare di ricarica rapida. Anzi, è necessario individuare un punto di equilibrio tra questi due aspetti, tale da evitare la rincorsa a pacchi batterie sempre più grandi (e dunque più impattanti nella fase di produzione). È, infatti, universalmente riconosciuta, oltre che assolutamente auspicabile, la necessità di fare una breve sosta dopo due ore di guida continuativa. Una rete di ricarica rapida sugli assi autostradali dovrebbe pertanto essere dimensionata per garantire questo tipo di esigenza, con un tempo di 20 minuti circa per ricaricare energia sufficiente a percorrere i successivi 200-300 km.

Il tema dei tempi di ricarica, a cui abbiamo appena accennato per quanto riguarda la velocità delle ricariche rapide, può rappresentare in realtà un’interessante opportunità per i veicoli elettrici. Infatti, un ulteriore elemento che distingue un veicolo tradizionale da uno elettrico è l’ampio spettro di tipologie di rifornimento di energia disponibili. Si va, infatti, da ricariche molto lente, che richiedono parecchie ore e che possono sfruttare al meglio tutti i momenti in cui il veicolo è fermo, a ricariche estremamente rapide, che si sposano con la classica sosta per un caffè o uno spuntino durante un lungo trasferimento. In mezzo si collocano sistemi di ricarica a velocità intermedia, ideali per un rabbocco parziale della batteria nel caso di soste di una o qualche ora (ad es. presso un centro commerciale, un ristorante o un cinema). La predisposizione di un’infrastruttura di ricarica in grado di ricomprendere tutte queste modalità rappresenta la chiave di volta per consentire uno sviluppo adeguato della mobilità elettrica anche da parte dell’utente medio, non particolarmente appassionato e motivato da considerazioni etiche o di tutela dell’ambiente (come lo sono generalmente i cosiddetti “early adopters”).

Tornando alla domanda iniziale, la risposta è affermativa se sono soddisfatte le condizioni riportate e brevemente approfondite. Nel nostro paese l’aspetto più critico è, manco a dirlo, quello relativo all’infrastruttura di ricarica. E’ mancata e continua a mancare una pianificazione seria a livello nazionale, soprattutto relativamente alla copertura degli assi viari autostradali con sistemi di ricarica rapida. Numerose sono invece state le iniziative locali, quasi sempre basate su ricariche lente, ma anche qua non inserite in una pianificazione organica. Il risultato è una situazione frammentata, a macchia di leopardo e scarsamente accessibile, visto che servono numerose tessere differenti per poter utilizzare i diversi circuiti. Il paradosso è che in Italia abbiamo il rapporto più basso al mondo tra numero di veicoli e numero di colonnine, ovvero ci sono molte più colonnine che veicoli circolanti. Una situazione che evidentemente necessita di un importante cambio di passo.

 

http://www.pensierinbicicletta.it/blog/?cat=4
 

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Sven_G

Una domanda terra terra: se in un ipotetico box/garage ho una linea da 2,5 mmq preesistente, posso allacciare un wall box da circa 3 kW a quella linea, o devo per forza far tirare una nuova linea esclusivamente dedicata alla ricarica (cosa che potrebbe essere problematica)...? Alcune marche (tipo la e-Station) sembrano far capire che basti il primo scenario (allaccio alla linea esistente), mentre altre propendono per il secondo (linea dedicata). In quest'ultimo caso, perché occorrerebbe per forza una linea dedicata? Perché quella esistente forse non reggerebbe il carico? Comunque, questi wall box sembrano spesso incorporare il relativo MTD di tipo A a protezione della linea...

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Sven_G

... Qui, per esempio, all'inizio si dice che si può allacciare il tutto all'impianto esistente (vedi morsetteria standard), poi però al punto 2 viene detto anche che bisogna predisporre una linea dedicata: non è dunque molto chiaro se, nel caso si installi il wall box o simile presso una presa già esistente, si possa utilizzare la linea preesistente che alimenta la presa (come accade per molti box/garage tradizionali, già serviti da linea da 2,5 mmq, che andrebbe bene per una ricarica da 3,7 kW/16 A). Boh! 

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Sven_G

A proposito invece della protezione, per esempio BTicino nel suo opuscolo sulla linea Green'Up propone un MTD di tipo A-HPI da 20 A (e non da 16 A, come ci si potrebbe aspettare) per una linea di ricarica da 3x2,5 mmq: insomma, ogni costruttore sembra proporre soluzioni leggermente diverse, senza una vera standardizzazione...

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Carlo Albinoni
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se in un ipotetico box/garage ho una linea da 2,5 mmq preesistente, posso allacciare un wall box da circa 3 kW a quella linea, o devo per forza far tirare una nuova linea esclusivamente dedicata alla ricarica (cosa che potrebbe essere problematica)...? 

Esiste ormai da anni anche in Italia la sezione 722 della CEI 64-8 che prescrive i requisiti per gli impianti elettrici per la ricarica.

Prescrive un circuito dedicato con qualche altro requisito.

I motivi si possono capire: l'auto è un carico importate e il punto di ricarica va considerato caricato al suo valore nominale (un'auto che carica a 16 A preleva 16 A effettivi per molte ore di seguito.... non è come una lavatrice che durante il suo ciclo varia continuamente tra 0 A, 5 A... non a lungo supera i 10 A). Poi i circuiti esistenti potrebbero non avere il differenziale corretto o non averlo affatto, ecc.

Però, è chiaro, negli impianti esistenti si fa quello che si può, ma non passare il concetto che una "presa qualunque" di un "impianto qualunque" va sempre bene.

Ricordo che la guida CEI 64-50 ultima edizione raccomanda la predisposizione (cavidotto, scatole, etc) per la futura installazione degli apparecchi di ricarica presso i posti auto negli edifici.

 

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Comunque, questi wall box sembrano spesso incorporare il relativo MTD di tipo A a protezione della linea...

Forse quelli "a spina". Ma in generale le protezioni possono essere incorporate o da mettere a monte (l'installatore legge le specifiche e usando la citata sezione 722 provvede).

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Carlo Albinoni
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A proposito invece della protezione, per esempio BTicino nel suo opuscolo sulla linea Green'Up propone un MTD di tipo A-HPI da 20 A (e non da 16 A, come ci si potrebbe aspettare) per una linea di ricarica da 3x2,5 mmq

 

20 A al posto del 16 A è molto francese, ovvero molto Renault.

La prima edizione della Renault Zoe era un po' capricciosa con spunti di corrente eccessivi, quindi Renault consiglia 20 A e molti costruttori si sono adeguati.

Comunque non fa molta differenza, basta che i cavi siano protetti.

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Carlo Albinoni

Visto che ne abbiamo parlato, nel fascicolo seguente ho trovato un articolo che illustra i requisiti della CEI 64-8 per la ricarica.

Comunque, converrebbe leggere direttamente la norma che, come sappiamo, l'elettricista deve usare come usa il cacciavite.

 

https://library.e.abb.com/public/87a24c6291da653dc1257c4600597c83/2CSC007060G0910.pdf

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Sven_G

OK, grazie, adesso è tutto più chiaro! :) B)

 

(In effetti, avevo visto sul web degli schemi di impianti domestici francesi con interruttori da 20 A dove ci si aspetterebbe quelli da 16 A...)

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ilsolitario

Buonasera  ma tutti i veicoli possono essere ricaricati in caso di emergenza in modo 2 ? Mentre normalmente vengono ricaricati in modo 3 ?  Non capisco perchè non si è arrivati ancora ad una persa unificata, leggevo di tipo 1 , tipo 2, tipo 3c ?? 

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Carlo Albinoni

si: tutti i veicoli che caricano in modo 3 possono essere caricati anche in modo 2 (e non solo in emergenza).

La presa unificata europea e' la tipo 2 ormai definita 4 anni fa dopo anni di discussioni anche difficili.

La direttiva AFID ne impone la presenza su tutti i punti di ricarica pubblici installati o rinnovati dal 2017. In aggiunta alla tipo 2 però si possono aggiungere tutte le prese che si vogliono.

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ilsolitario

Grazie mille Carlo per avermi chiarito i dubbi, devo dire che dove lavoro su ristrutturazioni importanti per predisposizione portiamo un cavidotto da la nicchia contatore fino al garage e poi una scatola separata ma credo non vada bene.. enel mi pare posi un nuovo contatore quando montano le loro wall box da 3,7 Kw.. leggendo mi pare come fattore di contemporaneità ed utilizzazione vada considerato il valore di 1.. 

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Carlo Albinoni

Enel fa il suo business che non è solo quello di fornitura dell'energia!

Non c'è bisogno di Enel per ricaricare un veicolo e può fare tutto l'elettricista acquistando un wall box da un fornitore.

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ilsolitario

Infatti dal nostro fornitore avevo visto dei pieghevoli delle wall box di casa ABB, già dotate di differenziale in classe a per le versioni in monofase. Devo ammettere che ultimamente questo argomento stimola la mia curiosità.. per esempio non sapevo che esistessero ricariche sia in AC che in DC

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Carlo Albinoni
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per esempio non sapevo che esistessero ricariche sia in AC che in DC

 

Be', ricarica AC significa semplicemente che il caricabatteria è a bordo, ricarica DC che è a terra nella stazione di ricarica.

La ricarica AC si usa sino a una certa potenza che varia da vettura e vettura, la DC per potenze superiori.

 

In Italia si è scoraggiata parecchio la ricarica DC, ipotizzando una via italiana alla ricarica, ma sappiamo come sono andate le cose.

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ilsolitario

In qualche modo dobbiamo farci riconoscere eheh.. per esempio su i sistemi di accumulo fotovoltaici che devono intervenire se la rete è in sottofrequenza o sovrafrequenza..  In giappone per le olimpiadi hanno deciso di investire ben 385 milioni di dollari o euro adesso non ricordo per le stazioni di ricarica ad idrogeno, una cosa è certa il petrolio almeno per il settore dei trasporti non ha più futuro

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Carlo Albinoni

Ma di quale futuro parliamo? :)

un anno? Un decennio? Un secolo?

vero che le auto elettriche avranno via via un penetrazione sempre maggiore (almeno in Europa, in Italia pare di no), ma le auto a petrolio continueranno ad essere una parte consistente almeno per qualche lustro. Nel mezzo ci stanno le ibride ricaricabili con qualche decina di chilometri da fare a spina e poi vanno a benzina.

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Carlo Albinoni

Un articolo interessante. 

Mobilità elettrica, è ora di capire come e dove va il mondo
Diversi governi europei e asiatici stanno puntando sulla mobilità elettrica. Le case automobilistiche spostano sempre più investimenti sulle auto a batteria. Ma in Italia i veicoli elettrici rappresentano una quota molto bassa e manca una roadmap chiara.

 

http://www.qualenergia.it/articoli/20170512-mobilità-elettrica-è-ora-di-capire-come-e-dove-va-il-mondo

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ilsolitario

Ciao Carlo interessante articolo, ma cercando in rete non trovo niente che parli della durata delle batterie di un auto elettrica, non dico di km per ricarica.. ma quanti cicli di carica e scarica può durare.. la loro sostituzione o rigenerazione potrebbe avere costi proibitivi che ne limitano la diffusione,

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Carlo Albinoni

Direi che l'unica informazione affidabile è la garanzia del costruttore (le cui condizioni sono in progressivo miglioramento).

Vedo che molti acquirenti di auto elettrica stanno passando dalla formula del noleggio della batteria (che implica la garanzia a vita) all'acquisto che in molti ritengono più vantaggioso.

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