La sfida della mobilità sostenibile (Terza parte)

Riccardo Amirante - Politecnico di Bari

Sergio Bruno, Politecnico di Bari

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Sommario
Integrazione dei veicoli elettrici nelle reti di distribuzione intelligenti
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Conclusioni

Sommario

Nell'intervento la terza cronaca della giornata di studio organizzata all'Accademia Pugliese delle Scienze. Terza ed ultima parte della sintesi di una giornata di studio organizzata dall'Accademia Pugliese delle Scienze, per riflettere sui temi connessi alla transizione energetica ed in particolare della mobilità sostenibile, tenutasi alla presenza di importanti "policy maker", autorevoli esponenti del mondo della produzione e ricercatori.

L'occasione è quella di determinare riflessioni e stimolare il dibattito con l'obbiettivo di far emergere alcune possibili soluzioni per un adeguato e rapido processo di transizione. La sfida verso una mobilità sostenibile propone già da oggi soluzioni diverse che impongono scelte legate alle politiche di vendita delle aziende costruttrici ma anche e soprattutto degli organi decisionali per determinare e orientare le scelte dei fruitori. BEV (veicoli a batteria), PHEV (ibridi plug-in) e veicoli a celle a combustibile con idrogeno (FCEV) appaiono in alternativa ai più diffusi veicoli con MACI (motori alternativi a combustione interna) alimentati a gasolio, benzina, metano e GPL. In questo scenario, nei due precedenti numeri della rivista la Termotecni ca, si sono proposte due memoria dai titoli provocatori "Keeping the fire burning - esiste il futuro dei motori a combustione interna?" e poi "Mobilità elettrica: panacea o placebo?" di Elia Distaso, ricercatore del settore concorsuale "Macchine e sistemi per l'energia e l'ambiente" del Politecnico di Bari, nelle quali sono trattati e puntualmente evidenziati i paradossi di un processo di transizione probabilmente non correttamente governato e adeguatamente progettato. L'ultimo contributo, di seguito proposto, completa il quadro delle informazioni con una riflessione opportuna sulle necessarie azioni da introdurre in tempi brevissimi per ammodernare e completare le reti di distribuzione elettrica e consentire il progressivo progredire delle immatricolazioni di veicoli BEV, i quali sono a pieno titolo candidati ad occupare da subito e nel prossimo futuro alcuni spazi della mobilità sostenibile in un quadro ambientale più corretto.

Integrazione dei veicoli elettrici nelle reti di distribuzione intelligenti

L'utilizzo di veicoli con propulsori ibridi plug-in (motore elettrico alimentato a batteria con ricarica dalla rete elettrica e motore endotermico) o comple tamente elettrici (con batteria di più grandi capacità ricaricabili dalla rete), in sostituzione di quelli con motori esclusivamente a combustione interna è oggetto oggigiorno di intense attività di studio per diversi aspetti della conoscenza tecnica; questo perché la completa transizione a queste tipolo gie di veicoli rappresenterebbe una fondamentale rivoluzione ambientale e tecnologica, decisiva per contribuire alla transizione energetica in atto. I fattori che spingono la ricerca verso lo studio di questi veicoli sono orientati a determinare la riduzione dell'inquinamento atmosferico prioritariamente nei centri abitati, in una prima battuta dislocandolo, nonché, nei prossimi anni, a soddisfare la necessità pressante di uno sviluppo che sia vicino ai criteri di sostenibilità non solo locali, ma globali. Tali attività di sostituzione tecnologica devono consentire uno sviluppo che sia rispettoso di un patto transgenerazionale che garantisca da subito le generazioni del futuro, concentrando su di esse la nostra prioritaria attenzione. Esistono una serie di indicatori che confortano le azioni protese nella direzione di una elettrificazione della mobilità, tra questi sicuramente i più rilevanti sono:
- L'orientamento dei "policy maker" verso servizi ad elevata e crescente elettrificazione nei più disparati settori;
- Il contesto normativo e strategico attualmente coerente tra sistema legislativo europeo, nazionale e spesso regionale;
- Le roadmap descritte nel c.d. "Pacchetto Clima 2030" con indicazioni sulla riduzione delle emissioni, l'incremento delle rinnovabili, l'innalza mento dell'efficienza dei sistemi energetici;
- I regolamenti specifici che definiscono il target medio di flotta per le nuove autovetture fissando i vincoli di emissioni di CO2 per km, sempre più stringenti (già dall'anno in corso -2021- 95 gCO2/km e con successive e notevoli riduzioni per gli anni successivi);
- Le politiche incentivanti (es. Ecobonus per autovetture con emissioni 0-20 gco2/km e 21-70 gco2/km) e disincentivanti per i veicoli maggior mente inquinanti (es. Ecotassa per suv >160 gco2/km);
- Agevolazione della circolazione nei centri urbani per i veicoli elettrici, ovvero facilitazioni del parcheggio e accessi, esenzioni da blocchi di circolazione e pagamento della tassa di possesso, indicazioni, queste, obbligatorie nei piani di mobilità sostenibile dei comuni italiani;
- Quanto previsto nel pnrr (piano nazionale di riprese e resilienza) in termini di investimenti su energie rinnovabili, mobilità sostenibile ed economia dell'idrogeno, mentre dal punto di vista meramente tecnico:
- Lo sviluppo estremamente promettente delle tecnologie per l'accumulo, a minori costi, minori ingombri e peso, maggiore efficienza e autonomia;
- Il notevole impulso dell'offerta delle case automobilistiche con listini su più modelli con tecnologie "a batteria", mild hybrid, full hybrid, plug-in hybrid, battery ev;
- La possibilità concreta di utilizzare i veicoli connessi alla rete come sistemi di bilanciamento dei carichi, ovvero sistemi bidirezionali di flussi di energia (vehicle-to-x).

A fronte di queste indicazioni, che tracciano chiaramente la via verso una massiccia e rapida elettrificazione della mobilità, si intendono fornire le opportune riflessioni relative all'impatto che la stessa potrà avere in relazione alla transizione energetica e allo sviluppo di reti intelligenti di distribuzione. Saranno quindi presentate e discusse anche alcune soluzioni tecnologiche e le relative architetture di controllo sviluppate dal Politecnico di Bari nell'ambito di progetti di ricerca industriale in collaborazione con le imprese del tessuto imprenditoriale pugliese.

La sfida della mobilità sostenibile (Terza parte)

Conclusioni

I prossimi anni saranno anni di svolta per la diffusione dei veicoli elettrici in Italia e nel Mondo. Il contributo dei veicoli elettrici alla sostenibilità può assumere un ruolo determinante nella transizione energetica e nello sviluppo delle azioni smart sia nelle reti in zone fortemente antropizzate che per le nuove fonti di energia non programmabili, ma anche e soprat tutto per modificare radicalmente la vivibilità delle nostre città. Si pensi agli enormi benefici diretti derivanti dal contributo al ristoro della qualità dell'aria nei centri abitati ed alla riduzione dei rumori, e si immagini ancora l'enorme contributo indiretto alla riduzione della spesa sanitaria per effetto della dislocazione (prima) e dell'eliminazione globale (poi) di agenti fortemente nocivi ed inquinanti. Se da un lato la mobilità elettrica inciderà sull'aumento dei consumi di elettricità con un grande impatto sulle reti elettriche di distribuzione, dall'altro l'efficienza dei diversi ren dimenti di conversione troverà sicuro beneficio, come pure l'integrazione e il controllo delle infrastrutture per la mobilità elettrica all'interno delle smart grid consentirà di trasformare i veicoli elettrici in risorse per la resilienza e la flessibilità, necessarie per sfruttare meglio le fonti di energia diffuse non programmabili e per ottimizzare il funzionamento delle reti elettriche. Le smart grid rappresentano la soluzione per questa nuova sfida, attraverso sistemi di monitoraggio avanzati, automazione e telecontrollo dei punti di carica e l'integrazione con la gestione delle reti e con i mercati per i servizi di rete.