Da maggio 2021 ad aprile 2023 ARERA (Autorità di Regolazione per Energia Reti e Ambiente) ha condotto una sperimentazione finalizzata a facilitare la ricarica dei veicoli elettrici tramite wallbox intelligenti a uso residenziale. La sperimentazione è stata condotta con utenti che si sono iscritti volontariamente, e l’analisi dei dati ricavati è ancora in corso e continuerà fino a fine 2025. Per avere più partecipanti e informazioni, l’Autorità ha riaperto le iscrizioni alla sperimentazione, da metà febbraio a fine 2024.
Emanuele Regalini, Direzione Servizi di Sistema e Monitoraggio Energia di ARERA, ci ha illustrato i risultati ottenuti finora.
La sperimentazione di ARERA per la ricarica dei veicoli elettrici tramite smart wallbox
L’iniziativa ha attirato un pubblico di circa 2.400 utenti, prevalentemente domestici. Di questi, solo circa 1.600 sono stati effettivamente considerati, gli altri sono stati respinti perché non conformi alle regole di ammissione. Decisivi per lo scarto sono stati l’impiego di wallbox non idonee, ovvero non smart e quindi non connesse, e un’installazione non a regola d’arte, priva di una dichiarazione di conformità rilasciata da un professionista.
Ricaricare l’auto senza utilizzare un dispositivo fisso e installato correttamente è molto limitante, perché una wallbox, oltre a garantire una maggiore sicurezza, consente di accedere a livelli di potenza impossibili da raggiungere con un cavo o con un caricatore portatile attaccato a una comune Schuko. Con una presa elettrica domestica il limite in sicurezza è di 2 kW, con una wallbox si arriva a 6 – 7 kW.
Le wallbox smart possono offrire anche di più (le funzionalità di smart charging di cui parleremo più avanti) e la sperimentazione ha evidenziato la rapida crescita dell’offerta di caricatori intelligenti. Se nel 2021 questi dispositivi erano solo circa il 30% del mercato delle wallbox domestiche, ora coprono circa l’80% dei listini. L’iniziativa di ARERA ha stimolato lo sviluppo delle wallbox smart, tanto è vero che sono stati numerosi i costruttori che hanno contattato GSE (che ha gestito operativamente la sperimentazione) per fornire informazioni sui propri modelli intelligenti.
D’altra parte, però, bisogna notare che gli utenti che hanno partecipato a questa sperimentazione sono pochissimi rispetto a quelli potenzialmente eleggibili. Se si considera che verso la fine del 2023 il parco circolante di veicoli a batteria e ibridi plug-in in Italia è stimato in circa 400.000 unità, la richiesta di adesione di circa 2.400 utenti è ben poca cosa e corrisponde solo allo 0,5%. La riapertura della sperimentazione dovrebbe portare all’iscrizione di nuovi utenti e quindi all’acquisizione di nuovi dati.
Emanuele Regalini, Direzione Servizi di Sistema e Monitoraggio Energia di ARERA
I vantaggi di ricaricare nelle ore notturne
Negli ultimi anni diversi enti di ricerca hanno analizzato i consumi e i prezzi dell’energia elettrica nel settore residenziale. È emerso che c’è un picco di prelievo giornaliero nelle fasce preserali e serali, un picco variabile a seconda della regione e della stagione, ma comunque ben definito tra le ore 17:00 e le 21:00. In questi orari ci sono i maggiori problemi di fornitura di energia, con rischi di interruzione e di impiego di generatori di back-up meno efficienti e più costosi.
Con la sua iniziativa, ARERA ha voluto far notare all’utente finale che è meglio evitare di ricaricare il veicolo elettrico in quei due orari di picco, e programmare la ricarica in modo che sia attiva nelle fasce notturne, quelle più scariche per la rete, tipicamente tra le 23:00 e le 07:00. Il ripristino dell’energia nelle batterie del veicolo in queste ore notturne permette di sfruttare quasi completamente i 6 kW.
La delibera 634/2023/R/eel
La 634/2023/R/eel è la prima delibera che scaturisce dal documento di consultazione 540/2023/R/eel, che ARERA ha pubblicato nel novembre 2023 e che è stato la seconda tappa di un processo di consultazione iniziato nel 2022, il tutto dedicato all’iniziativa di regolazione. In sostanza verte su cosa ARERA può fare per rimuovere gli ostacoli a una completa elettrificazione dei consumi finali. Un processo che riguarda diversi settori, non solo quello della mobilità elettrica (che comunque è stato il più centrale) ma anche delle pompe di calore e dell’elettrificazione delle banchine portuali.
La delibera 634 dispone due interventi: l’estensione di questa sperimentazione con l’aggiornamento di alcuni suoi aspetti, e l’avvio di tavoli tecnici (focus group) con le associazioni di settore.
Per quanto riguarda la sperimentazione, sono state aggiunte due nuove specifiche. Una è relativa al fatto che la sperimentazione deve rimanere attiva indipendentemente da eventuali variazioni di carattere commerciale che il cliente può richiedere. In altre parole, se l’utente cambia fornitore, il flusso di dati proveniente dal contatore smart non deve venire interrotto. La seconda specifica è la necessità di impiegare wallbox conformi alle regole elaborate da CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano) e pubblicate nell’Allegato X alla norma CEI 021. Questo documento definisce le caratteristiche che un controllore di infrastruttura di ricarica deve avere, ovvero le funzionalità che devono essere implementate nei dispositivi di ricarica per essere considerati smart.
Una rete di ricarica strutturata
Le colonnine pubbliche sono le più facili da indentificare, mentre per le ricariche private è quasi impossibile effettuare un conteggio preciso, perché la maggioranza è collegata a POD (Point Of Delivery, punti di prelievo) già esistenti, in larga misura usati anche senza wallbox.
Per quanto riguarda la ricarica pubblica, in attesa dell’attivazione della Piattaforma Unica Nazionale, dove dovranno essere censiti tutti i punti pubblici, si può fare riferimento ai dati diffusi dalle associazioni (Motus-E e UNRAE) o dall’osservatorio europeo EAFO. In base a queste informazioni, nel 2023 erano 40.000 i punti di ricarica accessibili al pubblico, rispetto a circa 400.000 veicoli elettrici e ibridi plug-in circolanti. È un rapporto 1:10, un dato piuttosto positivo.
Quello che ad ARERA interessa è l’impatto che questa ricarica ha e avrà sulla rete, tenendo presente che la grande maggioranza delle ricariche (circa l’80%) è effettuata nei luoghi non accessibili al pubblico, ovvero negli ambiti domestici e aziendali, luoghi dove le ricariche sono di lunga durata e a bassa potenza.
È fondamentale fare un uso efficiente della rete. In questi ultimi anni sono sempre di più i punti di ricarica, con potenze in continuo aumento perché si punta alle ricariche veloci. Se nel 2013 la potenza media dei punti di ricarica era di 3 kW, oggi siamo intorno ai 22 kW e sono sempre più numerose le colonnine sopra i 100 kW. Ma la maggior parte dei veicoli oggi circolanti non è in grado di ricaricare a quel livello. Di conseguenza i punti ad alta potenza sono poco usati e quindi hanno un basso prelievo medio di energia. In altre parole, sono poco sfruttati e i tempi di ammortamento dei soldi investiti per la loro installazione sono molto lunghi.
Di più, il potenziamento della rete non è completamente a carico dell’azienda che installa le colonnine ad alta potenza, ma è in parte pagato in bolletta da tutti gli utenti. L’azienda paga solo il costo dell’infrastruttura necessaria dalla cabina al punto di ricarica.
Per ridurre al minimo i costi legati al potenziamento della rete, ARERA sta spingendo affinché si affermino lo smart charging (di cui la ricarica con wallbox smart è un esempio) e le tecnologie tese a ridurre i picchi di richiesta di potenza tipici delle colonnine ultra fast. Una soluzione sempre più spesso utilizzata consiste nel dotare i punti di ricarica ad alta potenza di un sistema di accumulo: in alcuni casi lo si può alimentare a bassa potenza (50 kW) ma renderlo capace di fornire tutta l’energia necessaria alle auto collegate, anche oltre i 300 kW.
Queste installazioni sono più costose a livello hardware, naturalmente, ma sono molto più convenienti per quanto riguarda costi di connessione e spese tariffarie e soprattutto hanno tempi di allacciamento molto più ridotti. Infatti, se per ottenere una connessione in bassa tensione servono poche settimane, per una in media tensione può trascorrere anche più di un anno.
In molti casi potrebbe essere meglio puntare su soluzioni di questo tipo piuttosto che aspettare la futura implementazione del V2G, una tecnologia complessa e costosa, che richiede all’utente finale la disponibilità a cedere l’uso di parte della batteria della sua auto elettrica.
Le caratteristiche dei sistemi di ricarica disponibili sul mercato
Il settore dei sistemi di ricarica è in continua evoluzione, in particolare quello relativo alle wallbox. In Italia operano molti marchi con numerosi modelli ed esiste una buona competizione. Come è naturale, più si sale con la complessità, con la potenza e con le funzionalità dei dispositivi, più il mercato si restringe. I costruttori di sistemi di ricarica ultra fast sono pochissimi nel nostro Paese. Questo comporta meno competizione e costi più alti. Per ridurre i costi, sono in via di sviluppo anche modelli di business innovativi, come l’integrazione nelle colonnine di ricarica ad alta potenza di grandi display per mostrare materiale pubblicitario.
ARERA è attenta anche ad aspetti di cui si parla poco, come i consumi in stand-by dei punti di ricarica. Questi dispositivi, come abbiamo visto, sono usati molto poco nell’arco di un anno. Oggi siamo attorno al 2% di ore annue per un punto di ricarica pubblico, mentre con quelli privati si arriva al 6 – 7% all’anno. Anche nelle ore di inutilizzo questi apparecchi consumano corrente, un’energia che, sebbene limitata, cumulativamente arriva a cifre non trascurabili.
In pratica, circa un dispositivo su tre consuma costantemente tra 20 e 30 W, mentre solo un dispositivo su cinque risulta avere consumi trascurabili, inferiori a 5 W. Visto che a ogni watt di prelievo in stand-by corrisponde un consumo energetico annuo pari a 8,76 kWh, l’installazione di 10.000 dispositivi di ricarica slow o quick (con un valore medio di consumo in stand-by di circa 12 W) comporterebbe il superamento di 1 GWh di consumo annuo in stand-by, mentre altrettanti dispositivi di tipo fast o ultra fast arriverebbero a 5,25 GWh/anno.
Per massimizzare l’efficienza, ARERA propone di stimolare la creazione di sistemi di ricarica privata collettiva in condomini, autorimesse, parcheggi aziendali e altri luoghi simili. Impianti di questo tipo sarebbero composti da più colonnine collegate a un unico POD (cioè punto di prelievo dalla rete elettrica), un’architettura che permette non solo di ottimizzare il funzionamento ma anche di fare load balancing, ovvero bilanciare i carichi energetici in modo da sfruttare appieno la potenza disponibile senza sovraccaricare il sistema.