Come le microreti alimentano la ricarica ad alta velocità dei veicoli elettrici nelle aree con vincoli energetici

Con l'accelerazione dell'adozione dei veicoli elettrici (EV), la domanda di ricariche ad alta velocità nelle aree di servizio autostradali, nelle destinazioni turistiche remote e nei siti minerari industriali è in forte aumento. Tuttavia, queste località si trovano spesso ad affrontare una capacità di rete limitata e infrastrutture elettriche obsolete. Soluzioni microgrid per la ricarica dei veicoli elettrici stanno emergendo come la tecnologia definitiva per colmare questo divario. Questo articolo esplora come le microreti utilizzano la tecnologia "Solare-più-Storage" per fornire una ricarica ultraveloce efficiente e stabile in ambienti con vincoli energetici.

La sfida della ricarica nelle aree con vincoli di rete

Nelle aree rurali o nella “fine” della rete elettrica, l’installazione di stazioni di ricarica rapida CC (DCFC) presenta due ostacoli importanti:

• Sovraccarico del trasformatore: un singolo caricabatterie rapido (in genere da 120 kW a 360 kW) può facilmente superare la capacità totale dei trasformatori locali.

• Costi infrastrutturali proibitivi: estendere le linee ad alta tensione o sostituire trasformatori di grandi dimensioni richiede molto tempo e offre un basso ritorno sull'investimento (ROI).

Meccanismi fondamentali: come le microreti risolvono il divario di potenza

Una microrete è un sistema energetico localizzato costituito da risorse energetiche distribuite (DER), sistemi di accumulo di energia (ESS) e software avanzato di gestione dell'energia (EMS). Risolve i vincoli di ricarica attraverso i seguenti metodi:

1. Accumulo di energia: ottenere la “moltiplicazione di potenza”

Il sistema di accumulo di energia a batteria (BESS) funge da "tampone". Nelle ore non di punta, il sistema preleva lentamente energia dalla rete o immagazzina energia solare. Quando un veicolo richiede una ricarica rapida, la batteria e la rete si scaricano in parallelo. Questo meccanismo di "compensazione della potenza" consente a una rete che originariamente supportava solo una ricarica lenta da 7 kW di alimentare improvvisamente un caricabatterie rapido da oltre 120 kW.

2.Solare più accumulo: riduzione dei costi operativi

Integrando sistemi fotovoltaici (FV), come le pensiline solari, le microreti danno priorità all'energia verde.

• Autoconsumo: riduce la necessità di acquistare elettricità dalla rete elettrica principale, abbassando le bollette.

• Riduzione dei picchi di consumo: caricando la batteria durante le ore non di punta (tariffe basse) e scaricandola durante le ore di punta (tariffe alte), gli operatori possono ridurre significativamente il periodo di ammortamento.

3. EMS intelligente: garantire la sicurezza del sistema

Il sistema di gestione dell'energia (EMS) è il "cervello" della microrete. Monitora il carico della rete in tempo reale. Quando più veicoli elettrici si ricaricano contemporaneamente, l'EMS regola automaticamente l'uscita della batteria per garantire che il carico totale non superi mai la soglia del trasformatore, prevenendo blackout o danni alle apparecchiature.

Principali vantaggi delle microreti per la ricarica dei veicoli elettrici

Per gli operatori e gli investitori, il modello della microrete offre un valore strategico significativo:

• Evita massicci aggiornamenti della rete: riduce notevolmente i tempi di costruzione e le spese in conto capitale (CAPEX) per le infrastrutture.

• Maggiore affidabilità: in caso di guasto della rete principale, la microrete entra in "modalità isola", mantenendo in modo indipendente i servizi di ricarica di emergenza.

• Sostenibilità: massimizza l'uso di energia rinnovabile, riducendo significativamente l'impronta di carbonio di ogni miglio percorso.

• Scalabilità modulare: i sistemi possono essere progettati in modo modulare, consentendo agli operatori di aggiungere maggiore capacità alla batteria man mano che aumenta la domanda di ricarica.

Scenari applicativi tipici

Aree di servizio autostradali: gestione dei picchi di traffico durante i periodi di punta delle vacanze.

• Siti remoti e minerari: utilizzo Sistema di microrete eolica, solare, diesel e di accumulo per alimentare camion elettrici pesanti o veicoli per il trasporto di passeggeri.

• Aree urbane dismesse: installazione di stazioni di ricarica rapide nei vecchi quartieri in cui la rete di distribuzione esistente non può essere facilmente potenziata.

Conclusione

I limiti di potenza non dovrebbero rappresentare un ostacolo allo sviluppo dei veicoli elettrici. Integrando l'accumulo di energia e le fonti di energia distribuita, le microreti garantiscono che la ricarica ad alta velocità dei veicoli elettrici non sia più limitata dalla posizione geografica o dalle condizioni della rete, consentendo la costruzione di reti di ricarica per veicoli elettrici efficienti, affidabili ed economiche anche nelle aree con infrastrutture elettriche più deboli.

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