I veicoli elettrici sono più ecologici e silenziosi rispetto a quelli con motore a scoppio. Questi ultimi presentano tuttavia un vantaggio: riempire il serbatoio di benzina richiede qualche minuto, mentre la carica alle tradizionali colonne AC a corrente alternata richiede, a seconda dell’accumulatore, diverse ore.
Il motivo: i veicoli devono prima trasformare la corrente alternata della presa in corrente continua, perché la batteria può conservare solo questa.
Se questo avviene di notte a casa o durante l’orario di lavoro nel parcheggio dell’azienda, non c’è nessun problema. Tuttavia, nelle città densamente popolate per molti utilizzatori di veicoli elettrici non ci sono stazioni di carica nei parcheggi sotterranei. Spesso questi hanno poco apporto energetico e poco spazio e l’installazione di dispositivi dipende dal proprietario dell’immobile. Anche presso le aziende le stazioni di carica sono piuttosto scarse, sebbene queste potrebbero migliorare di molto il loro bilancio di CO2. Secondo gli esperti, nel giro dei prossimi anni crescerà piuttosto rapidamente la necessità di stazioni di carica pubbliche nelle aree urbane.
Anche se non si arriverà ad avere degli ingorghi, la carica dovrà poter essere fatta in modo rapido anche in luoghi diversi dai garage di casa. Per questo, a integrazione delle stazioni di carica AC, che sono un po’ più grandi e care, ma anche chiaramente più potenti, sono ideali le stazioni di carica DC a corrente continua. Queste, con una potenza di 50 Kilowatt all’ora e oltre possono caricare un veicolo elettrico in meno di un’ora, a seconda della batteria e delle dimensioni.
Ma dove potrebbero essere collocate queste stazioni di carica nelle aree urbane ad alta densità? Negozi e ristoranti, ma anche PMI e attività commerciali possono dotare i propri parcheggi a tale scopo e offrire così il servizio ai propri clienti e altri utilizzatori di veicoli elettrici. In questo modo non contribuirebbero solo alla rivoluzione verde nel traffico, con l’integrazione delle stazioni di carica in un sistema di pagamento basato su software, queste potrebbero anche essere ammortizzate in tempi brevi e divenire quindi presto un nuova fonte di guadagno.
Stazioni di carica rapida all’avanguardia presso i garage
Anche in Svizzera, nel 2022 già circa il 20% delle nuove auto immatricolate è elettrico e questa è una tendenza in pieno divenire. Un esempio è lo Use-Case nell’Autogarage Wallishauser di Regensdorf nell’agglomerato di Zurigo che Siemens ha potuto realizzare quest’anno. Il garage si trova sulla Wehnstrasse, che porta dalla Furttal a Zurigo Nord, una delle strade più utilizzate della Svizzera. «Il nostro cliente voleva mettere a disposizione in questa regione il primo Siemens High Power Charger, che può essere aumentato fino a una potenza di 300 KW», spiega Angelo Turchi, Sales Manager Future Grid presso Siemens Smart Infrastructure. L’obiettivo era di offrire ai propri clienti la possibilità di caricare il veicolo e promuovere l’attrattiva della sede del garage e della regione.
Dopo aver visionato diverse offerte, il proprietario del garage ha optato per la soluzione di Siemens. Questa era composta da una stazione di carica rapida Sicharge D con potenza di 160 KW, due stazioni di carica AC Sicharge più piccole dotate ciascuna da 22 KW, fondazioni prefabbricate, un paletto di protezione per l’installazione e un controller Siemens Desigo PXC5 per la gestione dinamica della corrente e del carico. «Per installare questo sistema, su richiesta del cliente, gli abbiamo messo a disposizione anche un esperto Project Manager», continua Turchi.
Il cuore dell’impianto è costituito dalla stazione di carica rapida D Sicharge di Siemens. Il loro vantaggio, oltre alla loro efficienza, è la modularità. Nella versione base, la Sicharge D fornisce 160 KW all’ora, per cui è possibile installare fino a sette moduli da 20 KW. Questi alimentano due punti di carica a corrente continua. Nel caso di una richiesta di maggiore capacità, la stazione può essere ampliata con altri due cavi di carica per corrente continua, così da poter caricare contemporaneamente e in modo rapido fino a quattro veicoli.
La caratteristica principale della stazione di carica rapida è la sua intelligenza. «La Sicharge D non distribuisce solo la propria capacità di carica in modo uniforme ai veicoli elettrici, ma lo fa in base al loro fabbisogno di potenza», afferma Angelo Turchi. Grazie a un algoritmo, la Sicharge D riconosce quanta potenza ha la batteria di un veicolo collegato e quale sia il suo livello di carica. «Se una batteria ha una potenza di ricarica massima di 50 KW, la Sicharge D adatta in modo dinamico la sua potenza di ricarica», aggiunge Turchi. Se si collega una seconda auto con una potenza di carica di 120 KW, la potenza per la prima auto viene ridotta a 40 KW, in modo che il secondo veicolo possa essere caricato con piena potenza. «In questo modo la potenza viene distribuita in modo ottimale, in base alle necessità. Le auto elettriche sono così caricate più rapidamente, mentre il proprietario della stazione di carica aumenta il proprio fatturato», afferma Turchi.
Per agevolare la procedura di pagamento dopo il pieno, la Sicharge D dispone sul lato frontale di uno schermo da 24 pollici, che può essere impostato in modo specifico per i clienti, di un lettore di carte di credito senza contatto e di un lettore di carte RFID per l’autenticazione degli utenti. Per il backend della stazione di carica, la corretta registrazione e il corretto calcolo dell’energia consumata, il gestore può fare ricorso alle soluzioni software disponibili.
Nel caso dell’Autogarage Wallishauser, il gestore usa la soluzione di Agrola, un grande gestore di stazioni di servizio in Svizzera, che punta molto sulle stazioni di carica elettriche. I suoi clienti possono quindi pagare comodamente con la scheda clienti Agrola o con altri comuni metodi di pagamento. «Esistono anche alternative, sistemi simili che si possono utilizzare dietro il versamento di una quota di abbonamento mensile il cui collegamento consente ai gestori di avere Siemens come consulente», afferma Angelo Turchi.
Evitare costi grazie alla gestione dinamica del carico
La sfida maggiore nell’installazione delle stazioni di carica a Regensdorf è stata tuttavia garantire un’alimentazione di corrente elevata, ma sicura, per le stazioni di servizio a corrente. «Per il gestore della stazione di ricarica rapida vuol dire evitare il sovraccarico della rete», afferma Turchi. Poichè questo può portare a un pericolo di incendio, nel peggiore dei casi, o a costi eccessivamente alti se vengono superati i limiti massimi concordati con i fornitori di energia. «Con le dimensioni di una stazione di carica rapida un solo aumento della potenza allacciata può rapidamente portare a costi in aumento nell’ordine di decine di migliaia di franchi», mette in guardia Turchi.
La soluzione per questo problema si chiama gestione dinamica del carico. In questo modo, da un lato si evitano picchi problematici, dall’altro è così possibile utilizzare in modo ottimale la capacità della potenza allacciata presente, che per molte PMI e gestori di stazioni di carica dovrebbe essere spesso sufficiente. Per questo scopo, al Garage Wallishauser è stato installato un Controller Desigo PXC 5.
Questo elemento di comando per la distribuzione del carico dà la priorità al consumo di energia, in base alle impostazioni inserite. «Se per esempio la mensa aziendale richiede più energia dalle 11 alle 13, il PXC 5 in questo orario fornirà meno energia alle stazioni di carica», spiega Turchi. «Alla sera, quando l’azienda richiede meno potenza, può essere utilizzata una grande parte della corrente delle stazioni di carica».
Non sono comunque solo i garage, le stazioni di servizio e le aree di sosta a essere ideali per l’installazione di stazioni di carica rapida. «Supportiamo tutti i gestori che vogliano affidarsi a questa tecnologia, con la realizzazione di tali progetti», sottolinea Turchi.
Roberto Schmid
www.siemens.ch
