La domanda energetica che deriva dal settore dei veicoli elettrici (EV) sta aumentando vertiginosamente e non è certo se, nel breve periodo, i sistemi di generazione convenzionali possano far fronte a tutto il surplus richiesto. Una soluzione potrebbe essere quella di affiancare alla rete tradizionale i sistemi che utilizzano le energie rinnovabili, in questo modo sarebbe possibile mitigare le criticità della futura domanda energetica. In questo case study con la soluzione KEBA parleremo dell’utilizzo dell’eccedenza di kW prodotta da un impianto fotovoltaico e di come è possibile ricaricare un veicolo elettrico nel modo più efficiente possibile.
Non è raro che ci siano persone che decidano di trasferire la loro residenza da una grande città verso zone suburbane o di periferia. Questa storia infatti riguarda una coppia, Elisa e Roland, che decide di trasferirsi in una zona distante dalla loro città di origine: Linz. Dati i requisiti della loro nuova abitazione, riscaldata da un sistema di pompe di calore, si è resa necessaria l’implementazione di pannelli fotovoltaici. Inoltre, la coppia per spostarsi da e verso Linz senza problemi ha deciso di utilizzare una vettura elettrica. Preso atto di voler intraprendere una nuova vita caratterizzata da uno stile decisamente più energivoro i due hanno pensato di coniugarla in modo da avere un impatto più basso, facendo qualcosa di concreto per l’ambiente e utilizzare così meno elettricità proveniente dalla rete tradizionale.
La sfida è stata pertanto quella di produrre un quantitativo di energia sufficiente a coprire il fabbisogno per il riscaldamento domestico e possibilmente, con l’eccedenza prodotta, riuscire a ricaricare la loro automobile elettrica. L’impianto della nuova abitazione di Elisa e Roland è stato impostato in modo che durante il giorno venga prodotta e immagazzinata più energia di quanto gli elettrodomestici possano effettivamente consumare. Considerando poi che la remunerazione da parte del gestore riguardo all’energia autoprodotta è ben inferiore al prezzo corrisposto per l’acquisto di elettricità, i proprietari di case vogliono risparmiare denaro e coprire la maggior parte dei loro consumi attraverso l’energia autoprodotta.
Evitando di immettere il surplus fotovoltaico nella rete, la coppia, ha cercato una soluzione semplice che permettesse loro di caricare l’auto elettrica a domicilio. Pertanto, oltre alla scelta dell’impianto fotovoltaico era necessario valutare una stazione di ricarica efficiente e affidabile.
L’impianto fotovoltaico installato ha una potenza di picco di 8,25 kW. In estate, naturalmente, questo produce molta più elettricità di quanto l’abitazione abbia bisogno, mentre durante i periodi con meno luce l’impianto si interfaccia con la rete di distribuzione. Parallelamente al sistema fotovoltaico è stato predisposto un sistema per la ricarica dell’EV, con lo scopo di sfruttare al massimo l’eccedenza di energia prodotta senza tralasciare il fabbisogno domestico.
Da KEBA e-Mobility la soluzione per la ricarica EV
KEBA e-Mobility, è un vero e proprio pioniere delle wallbox e fornitore europeo di soluzioni di elettro mobilità sostenibili. L’ampia offerta KEBA e-Mobility comprende diverse soluzioni per la ricarica efficiente attraverso l’energia solare. Ad esempio in questa case study è stato scelto il set PV Edition, la soluzione completa di KEBA, che comprende dispositivi per la misurazione, il controllo e l’erogazione dell’energia. KeContact E10, KeContact S10 e KeContact P30 PV Edition.
Il sistema è costituito da un contatore smart di energia KeContact E10 che misura in tempo reale il fabbisogno energetico della casa. Se la domanda è inferiore alla potenza disponibile dall’impianto fotovoltaico, l’eccedenza viene messa a disposizione della stazione di ricarica. Il dispositivo di commutazione di fase KeContact S10 consente di selezionare in modo automatico la modalità di carica. Ciò è particolarmente vantaggioso nelle stagioni con meno luce a disposizione o in condizioni nuvolose poiché il dispositivo può selezionare la modalità monofase anziché la modalità trifase e viceversa. La wallbox KeContact P30 PV Edition si interfaccia con il KeContact E10 e il KeContact S10 così che, nel caso in cui il surplus fotovoltaico fosse molto basso, sarà comunque possibile effettuare la ricarica e quindi utilizzare fino all’ultimo watt autoprodotto. In aggiunta è stata inserita l’app e-Mobility KEBA, semplice e intuitiva, che attraverso un laptop o un normale computer offre numerose opzioni di configurazione. Attraverso l’app è possibile gestire e controllare la wallbox, ad esempio verificare lo stato di ricarica del veicolo, monitorare sessione per sessione e misurare i kW. Inoltre, l’app e-Mobility KEBA consente di ricaricare velocemente il veicolo elettrico anche nel caso non sia disponibile molta energia solare, attivando la funzione Boost nell’interfaccia Web o direttamente dall’app.
KeContact P30 PV EDITION
KeContact P30 PV EDITION consente di ottimizzare l’utilizzo dell’energia solare autoprodotta. La wallbox consente di mettere a disposizione del veicolo elettrico l’intera potenza in esubero proveniente dall’impianto fotovoltaico. Normalmente, l’energia prodotta dall’impianto viene destinata all’alimentazione domestica, e successivamente all’auto elettrica. Soltanto quando il fabbisogno totale è stato soddisfatto vi è la possibilità di reimmettere l’energia nella rete. Inoltre, la quantità di kW anche se non è sufficiente per effettuare la ricarica completa del veicolo, come ad esempio nei periodi con meno luce solare a disposizione, può essere utilizzata in combinazione con quella proveniente dalla rete esterna.
I risultati
La combinazione dei pannelli fotovoltaici e del pacchetto PV Edition ha permesso di sfruttare l’eccedenza di energia autoprodotta destinandola alla carica di un EV. A conti fatti i vantaggi in termini numerici sono sorprendenti poiché è stato impiegato un impianto di normali dimensioni. In particolare, il sistema fotovoltaico è in grado di produrre una quantità compresa fra 8.000 e 9.000 kWh all’anno; mediamente un’auto elettrica ha un consumo di 20 kWh ogni 100 km. Elisa e Roland percorrono annualmente circa 10.000 km che corrispondono a 2.000 kWh, pertanto restano a disposizione 6.000 – 7.000 kWh destinati all’uso domestico. Inoltre, da un punto di vista puramente tecnico, se il veicolo ha la possibilità di ricaricarsi più frequentemente durante le ore diurne, periodo di massima produzione da fotovoltaico, sarebbe persino possibile caricare una seconda auto elettrica.