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La continua crescita della domanda sta portando le reti elettriche al loro limite, e la ricarica bidirezionale V2G (vehicle-to-grid) può contribuire a uniformare la capacità di picco
I veicoli elettrici (EV) possono dare un forte contributo alla fornitura di energia sostenibile per le nostre reti elettriche.
Grazie alla tecnologia vehicle-to-grid (V2G), l’energia delle batterie dei veicoli elettrici può essere sfruttata per alimentare le case o condividere l’energia immagazzinata con le reti elettriche al crescere della domanda. La tecnologia a semiconduttori diventerà fondamentale per il rollout della tecnologia V2G, spingendo l’elettrificazione verso nuove soluzioni di ricarica e stoccaggio a batteria.
Ecco cinque aspetti che gli esperti della nostra azienda ritengono importanti in merito al V2G:
Il V2G può alleggerire il carico sulle reti elettriche meno recenti
«Il problema non è tanto la capacità complessiva della rete, quanto la capacità di picco della rete stessa. I picchi di domanda si stanno facendo sempre più elevati e si verificano sempre più spesso a mano a mano che aumenta la dipendenza dall’energia elettrica. La tecnologia a semiconduttori V2G può contribuire a uniformare questi picchi e tradursi in interruzioni meno frequenti e in un minore costo dell’energia complessivo. Un aspetto fondamentale consiste nel fornire alle persone tecnologie intelligenti grazie alle quali possano conoscere più facilmente il momento ottimale per ricaricare i loro veicoli elettrici. A condizione che non effettuino la ricarica tutti allo stesso tempo, ad esempio la sera quando tornano a casa dal lavoro, la rete sarà in grado di gestire il carico».
– Henrik Mannesson, Direttore Generale per infrastrutture di rete
La ricarica bidirezionale apre la strada al V2G
«La ricarica bidirezionale, ossia la tecnologia che consente alla corrente elettrica di scorrere in entrambe le direzioni, diventerà una caratteristica onnipresente sui veicoli elettrici, in quanto le case automobilistiche e i proprietari si abitueranno all’idea di utilizzare le batterie dei veicoli come fonti di alimentazione. Il costo legato al passaggio alla ricarica bidirezionale risulta ridotto per i veicoli elettrici, in quanto sono già dotati di caricabatterie di bordo e di gran parte dell’equipaggiamento necessario. Per ricarica bidirezionale non si intende soltanto la possibilità per le auto di restituire energia alla rete, ma anche la capacità da parte dei veicoli elettrici di fornire energia all’abitazione. Questa opportunità tornerà utile in caso di black out, ad esempio, permettendo quindi alle persone di sfruttare una fonte di alimentazione di riserva grazie alle batterie dei veicoli elettrici».
– Jason Cole, Responsabile Linea Prodotto per prodotti di rilevamento della corrente
Il V2G necessiterà di una tecnologia di ricarica rapida ed efficiente
«La capacità dei veicoli elettrici di ricaricarsi e reimmettere l’energia in rete rapidamente è fondamentale perché il sistema V2G possa funzionare. Una ricarica rapida significa poter trasferire la corrente elettrica in modo efficiente dalla rete alla batteria di un veicolo elettrico, e viceversa. È qui che entra in gioco la tecnologia ad ampio bandgap al nitruro di gallio (GaN). Il GaN rende possibile una maggiore densità di potenza e una maggiore efficienza rispetto ai semiconduttori tradizionali basati sul silicio per applicazioni di trasferimento dell’energia fra i veicoli elettrici e la rete. Un’efficienza maggiore significa minori perdite di energia sotto forma di calore. In questo modo, si assicura uno spreco minimo di energia in fase di ricarica e si contribuisce a tenere bassi i costi e ad alleggerire il carico sulla rete».
– David Snook, Responsabile Linea Prodotto per prodotti GaN
La tecnologia di rilevamento della corrente migliorerà l’efficienza del V2G
«La ricarica bidirezionale fra veicoli elettrici e rete può apparire semplice dal punto di vista concettuale, ma il processo stesso richiede una sofisticata tecnologia di rilevamento. È necessario disporre di sensori in grado di misurare in modo accurato e affidabile la corrente e la tensione fra i veicoli elettrici e l’infrastruttura di ricarica. Migliore è la misurazione, maggiore è l’efficienza di trasferimento dell’energia dalla rete all’auto, e viceversa. L’abbinamento tra sensori e tecnologia a semiconduttori non si limita a soddisfare questa esigenza, ma permette inoltre di gestire tensioni elevate e ridurre al minimo la radiazione elettromagnetica, permettendo quindi di realizzare misurazioni e comunicazioni non corrotte in modo da massimizzare l’efficienza di ricarica».
– Navin Kommaraju, Responsabile Linea Prodotto per gamme con ADC isolato e amplificatore isolato
La connettività avanzata aiuterà i gestori di rete a gestire i carichi di energia
«Per far sì che il sistema V2G funzioni su larga scala, saranno necessarie tecnologie affidabili e flessibili per la connettività in grado di aiutare gli operatori di rete a prevedere e mantenere la domanda di energia in modo sostenibile su un’ampia rete di stazioni di ricarica da ogni punto di vista in termini di ubicazione e ambiente. Ciò significa acquisire e condividere grandi volumi di dati per garantire che tale energia sia disponibile dove richiesto e per informare i proprietari di veicoli elettrici in merito al momento ottimale per ricaricare il veicolo o restituire energia alla rete. La connettività deve riuscire a coprire più piattaforme, mettendo in collegamento le interfacce uomo-macchina con veicoli elettrici e stazioni di ricarica sul cloud. I processori smart in grado di gestire le tecnologie di intelligenza artificiale (AI) sono fondamentali per consentire questo livello di connettività. Poiché con il passare del tempo viene acquisita una quantità sempre maggiore di dati, l’intelligenza artificiale può permettere di prevedere i tempi e le postazioni di ricarica ottimali per i proprietari di veicoli elettrici in base al comportamento della rete e ai modelli di utilizzo».
– Artem Aginskiy, Responsabile Linea Prodotto per processori Sitara™ MPU
Grazie alla conversione bidirezionale della potenza, al rilevamento di corrente e tensione, alla connettività e all’immagazzinamento dell’energia, il rapporto tra i veicoli elettrici e la rete sta diventando più dinamico e connesso che mai. Sono sempre di più i veicoli elettrici in circolazione e diventerà quindi fondamentale trovare un equilibrio tra il consumo e la domanda di energia, adottando misure per incrementare la capacità e l’efficienza della rete attraverso innovazioni nella tecnologia dei semiconduttori.
