Con l’aumento della domanda di veicoli elettrici e l’attenzione crescente alla sostenibilità, i sistemi di accumulo associati alle colonnine di ricarica stanno guadagnando sempre più importanza nel settore della e-mobility.
Un team di ricercatori dell’Enea, in collaborazione con l’Università di Cassino (Frosinone), si è concentrato sul calcolo dell’invecchiamento di questi sistemi di accumulo. L’obiettivo è stimare i costi per la realizzazione e gestione di colonnine di ricarica dotate di impianto fotovoltaico, attraverso un esperimento che ha coinvolto 11 stazioni di ricarica nell’area metropolitana di Barcellona.
Sono stati analizzati due diversi modelli di invecchiamento dei pacchi batterie e i relativi impatti sui costi operativi e di investimento, e i risultati sono stati molto interessanti.
Metodi di calcolo per l’invecchiamento dei sistemi di accumulo
Il team di ricercatori ha confrontato i due modelli per l’invecchiamento dei sistemi di accumulo utilizzati nelle stazioni di ricarica per veicoli elettrici.
Il primo modello considera solo la quantità di energia scambiata dalla batteria, applicando un approccio lineare con limiti di funzionamento tra il 10% e il 90%. Questa strategia estende la vita del sistema, ma ha un impatto ridotto sull’ottimizzazione dell’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico.
Il secondo modello, invece, prende in considerazione anche la profondità di scarica, sfruttando completamente il range di ricarica dallo 0% al 100%. Sebbene questo approccio consenta di sfruttare al meglio l’energia rinnovabile prodotta, comporta un degrado più rapido delle batterie, presentando un evidente svantaggio.
Implicazioni economiche dell’invecchiamento delle batterie
La sperimentazione ha rivelato importanti implicazioni economiche relative all’invecchiamento dei sistemi di accumulo delle colonnine di ricarica.
Ad esempio, una batteria con una durata di vita di 2.500 cicli completi di ricarica, considerando il modello di invecchiamento basato sulla profondità di scarica, può arrivare al 60% della sua capacità iniziale dopo 14 anni. D’altro canto, utilizzando il modello di invecchiamento basato sulla quantità di energia scambiata, la batteria non raggiunge la fine della sua vita utile nell’intero orizzonte d’investimento di 15 anni.
Questi risultati mettono in luce l’importanza di una corretta gestione delle batterie e della scelta del modello di invecchiamento, influenzando i flussi di energia effettivi e la durata stessa del sistema di accumulo.
Considerazioni sulla pianificazione delle infrastrutture di ricarica
L’impennata prevista nella domanda di veicoli elettrici comporta una crescente necessità di infrastrutture di ricarica adeguate. Infatti l’uso di sistemi di accumulo associati alle colonnine di ricarica offre opportunità per ridurre la dipendenza dalla rete elettrica e ottimizzare l’energia rinnovabile.
Tuttavia, la pianificazione accurata delle infrastrutture di ricarica rispetto al fabbisogno energetico e alla gestione dei flussi di potenza diventa fondamentale. La corretta scelta dei modelli di calcolo per l’invecchiamento delle batterie gioca un ruolo chiave nel dimensionamento e nell’efficienza del sistema, influenzando il profilo operativo complessivo.
Il futuro dei sistemi di accumulo per le colonnine di ricarica
L’adozione di veicoli elettrici è destinata a crescere in modo esponenziale, rendendo i sistemi di accumulo delle colonnine di ricarica ancora più cruciali per il futuro della mobilità sostenibile.
Un’efficace gestione delle batterie e la scelta dei modelli di invecchiamento adeguati diventano elementi determinanti per garantire una maggiore efficienza energetica e una sostenibilità a lungo termine.
Le infrastrutture di ricarica dotate di sistemi di accumulo ben progettati permetteranno di ottimizzare l’uso dell’energia rinnovabile e di affrontare la crescente domanda di veicoli elettrici in modo efficace, contribuendo a un futuro più green e a una mobilità elettrica sempre più concreta e connessa alla sostenibilità ambientale.