UNO SVILUPPO SOSTENIBILE DELLA MOBILITA' ELETTRICA NELLA PROVINCIA DI TRENTO

UNO SVILUPPO
SOSTENIBILE
DELLA
MOBILITA’
ELETTRICA
NELLA
PROVINCIA DI
TRENTO

INTRODUZIONE

               MOBILITÀ ELETTRICA

                    QUALITÀ DELL’ARIA
                         CLIMA
                      ECONOMIA

La mobilità con mezzi elettrici produce effetti positivi sulla qualità dell’aria, sul
clima e sull’economia perché non produce emissioni dannose, migliorando
quindi la qualità della vita.
Investire nel trasporto elettrico significa investire nell’innovazione e nello
sviluppo della sostenibilità offrendo opportunità per nuove aziende.

INTRODUZIONE

PROGETTI PILOTA EUROPEI
  Amsterdam:           Irlanda:
   Oltre 300       2000 stazioni di
    stazioni      ricarica private,
  pubbliche di    1500 pubbliche
    ricarica         e 30 stazioni
                        veloci

   Portogallo:         Spagna:
  1300 stazioni      259 stazioni
  pubbliche di        di ricarica
   ricarica, di       nella sola
  cui 50 veloci      Barcellona

INTRODUZIONE

             INCENTIVI PER L’UTILIZZO DI
                 VEICOLI ELETTRICI:
• parcheggi di attestamento gratuiti con possibilità di ricarica

• rete di colonnine elettriche sufficiente alla mobilità sul
territorio

• live point: punti info ausiliari (es. web kiosk nei parcheggi,
numero verde..)

• incentivi e riduzione tasse per i veicoli elettrici

INTRODUZIONE

             SITUAZIONE IN ITALIA
 351 colonnine elettriche di
ricarica per veicoli elettrici
 42 province fornite
DUE IN PROVINCIA DI TRENTO:
Ravina (Trento)
Ziano di Fiemme

INTRODUZIONE

PROGETTI PRESENTI IN PROVINCIA
          PER IL 2012:

INTRODUZIONE

                  OBIETTIVI EUROPEI:

                     La sfida energetica:

Uno degli obiettivi prioritari per l'Unione Europea è la lotta
contro il cambiamento climatico e lo sviluppo della
sostenibilità ambientale legata alla produzione dell'energia. Si
pone l'obiettivo di una riduzione sostanziale delle emissioni di
anidride carbonica entro l'anno 2020. Da qui la volontà di
definire un programma strategico per l'energia, che indichi le
priorità negoziandole con imprese, cittadini ed associazioni di
categoria proponendo scelte e soluzioni innovative attraverso
la redazione del Piano Energetico Comunale (PEC).

INTRODUZIONE

                     PREVISIONI:
In Europa al 2020 saranno installati 4,1 milioni di punti di
ricarica. Lo dice la più recente indagine di PIKE Research (il
più autorevole istituto di ricerca internazionale sulle “clean
technologies”), che prevede globalmente una crescita media
annuale dei ricavi del 49%.

OBIETTIVI
1. “PACCHETTO” per
una azienda pubblica o
privata che fornisce il                           2. Studio mobilità nella
progetto e                                        provincia di Trento:
l’installazione delle                              • numero minimo e
colonnine elettriche                               posizionamento
(alimentate da un                                  intelligente delle
eventuale impianto                                 colonnine di ricarica
fotovoltaico) ed uno                               • pensiline fotovoltaiche
studio sulla valutazione                           per la produzione di
economica e                                        energia elettrica “pulita”
ambientale di tale
                             OBIETTIVI:            • tecnologia di ricarica
scelta (es. PEC per i                              “wireless”: studio fattibilità
comuni).
                         3. Studio di sistemi di
                         accumulo per l’energia
                         elettrica     per     diverse
                         tipologie di impianti:
                         • grandi impianti pubblici
                         o privati
                         • lotti di impianti privati
                         • pensiline fotovoltaiche

1° OBIETTIVO

      ES. PROGETTO BASE DI 2 VETTURE
          PER IL COMUNE DI TRENTO
   Il progetto di partenza per il comune di Trento consiste
    nell’adozione di due veicoli ad alimentazione elettrica
    supportati da un’apposita colonnina per la ricarica.

1° OBIETTIVO

                      VEICOLI
   Abbiamo optato per due Citroen C-Zero: auto
    elettriche a 0 emissione di CO2 con le seguenti
    caratteristiche:

Prezzo:       28.000 euro
Autonomia:    150 Km
Velocità max: 130 Km/h

                              Lunghezza:    347 cm
                              Larghezza:    147 cm
                              Numero porte: 5

1° OBIETTIVO

           Colonnina per la ricarica
   Le colonnine per la ricarica in commercio si possono
    dividere in 4 tipologie:

1) Colonnina a corrente alternata
    da 3 KW (ricarica 6-8 ore)
2) Colonnina a corrente alternata
    da 6 KW (ricarica 3-4 ore)
3) Colonnina a corrente continua
    da 20 KW (ricarica 30-40 min )
4) Colonnina a corrente continua
    da 40 KW (ricarica 15-20 min)

Abbiamo optato per una colonnina
da 6 KW. Il cui prezzo si aggira
attorno ai 5.000 euro.

1° OBIETTIVO

CONTRIBUTI PAT PER IL 2012:

1° OBIETTIVO

                      INCENTIVI STATALI
Se si consegna una macchina da rottamare, si ha diritto ad un contributo
statale per l’acquisto di un’auto nuova elettrica o ibrida.

Gli incentivi vengono erogati per scaglioni annuali:
• nel 2013, fino a 5.000 euro di bonus per i veicoli con emissioni di CO2 non
   superiori a 50 g/km; e fino a 1.200 euro, per i mezzi con emissioni superiori a
   50 g/km e non superiori a 95 g/km.
• nel 2014, fino a 4.000 euro di incentivo per i veicoli con emissioni non
   superiori a 50 g/km di CO2; e fino a 1.000 euro per quelli con emissioni oltre a
   50 g/km ma sotto i 95 g/km di CO2.
• nel 2015, fino a 3.000 euro di bonus per i veicoli con emissioni inquinanti non
   superiori a 50 g/km di CO2; e fino a 800 euro, per i mezzi con emissioni oltre i
   50 g/km ma non oltre 95 g/km di CO2.

Il tutto con un vincolo: il contributo scatta se il venditore pratica uno sconto
almeno pari al 30% del bonus.
Inoltre, il testo unificato fissa un piano nazionale infrastrutturale che consenta
l’installazione di punti di ricarica, nonché tariffe agevolate per incentivare il
mercato.

1° OBIETTIVO

   SPESA AUTO ELETTRICA IN 10 ANNI
    Prezzo auto         Incentivi             Sconto            Prezzo al cliente
       28.000      -        5.000     -        1.500        =      21.500

   A questo valore vanno aggiunte le seguenti voci:
   - il cambio quinquennale delle batterie per usura
     (ogni pacco di batterie ha un costo approssimativo sui
     4.000 euro) =
                  4.000 x 2 (1 ogni 5 anni) = 8.000 euro
     - il consumo di corrente elettrica nei 10 anni
       (2 euro per una ricarica)
        2 x 20 (giorni lavor) x 12 (mesi) x 10 (anni) = 5.000 euro
     - costo colonnina ( diviso 2 in quanto ci sono 2 macchine = 2.500)
Costo totale:

21.500     +    8.000   +     5.000       +   2.500     =       37.000

1° OBIETTIVO

     SPESA AUTO A BENZINA IN 10 ANNI
   Un’auto “equivalente” per dimensioni e caratteristiche,
    alimentata però a benzina, ha un costo inferiore di circa il 40%
    quindi si stima una spesa per l’acquisto del mezzo pari a 17.000
    euro.
   Con una differenza quindi di 11.000 euro.
   A questo va aggiunto il costo della benzina per 10 anni
    contando che il veicolo percorra 150 Km al giorno per 5 giorni
    alla settimana ( stessa percorrenza dell’auto elettrica).
    1,8 (prezzo benzina ogni 10 Km = 1L) x 15 x 20 x 12 x 10 = 65.000

 Costo totale:
 Prezzo auto   Prezzo benzina
    17.000   +     65.000   =          82.000
Il costo della macchina elettrica dopo 10 anni è molto
inferiore e si risparmierebbero 45.000 euro

1° OBIETTIVO

                     PREZZO BENZINA
   Da precisare che nel calcolo è stata considerata la benzina con
    prezzo costante, per restare a favore di sicurezza.
   In realtà se poniamo uno sguardo all’andamento negli ultimi anni
    possiamo ipotizzare che nel 2022 il prezzo della benzina sarà
    triplicato rispetto a quello attuale.

1° OBIETTIVO

                 EFFICIENZA BATTERIE

   Attualmente la media delle batterie garantiscono
    un’autonomia di 150-160 Km.
   Un team dell’Università “La Sapienza”di Roma ha progettato
    una batteria per auto elettriche in grado di offrire il 40% di
    autonomia in più rispetto ai modelli attuali.
    Si tratta di un’evoluzione delle
    classiche batterie agli ioni di litio,
    ma più efficiente e più affidabile.

1° OBIETTIVO

                  EFFICIENZA BATTERIE
   Ulteriore sviluppo futuro potrebbero essere le batterie al Litio – aria.
   In generale all’interno di un accumulatore si sfrutta una reazione chimica
    per fornire energia elettrica precedentemente immagazzinata. Le nuove
    batterie Litio-aria non fanno eccezione: viene utilizzato l’ossigeno
    presente nell’atmosfera e fatto reagire con gli ioni di litio presenti
    all’interno della batteria. Questo consente di generare elettricità in fase
    di scarica, mentre in fase di ricarica avviene il procedimento opposto,
    con la cessione dell’ossigeno preso in prestito dall’aria circolante. I
    vantaggi legati a questo tipo di tecnologia sono notevoli. A parità di
    energia immagazzinata lo spazio occupato da queste batterie è
    decisamente inferiore, arrivando ad avere una densità energetica
    paragonabile a quella della benzina. In pratica con questi accumulatori
    si riuscirebbe ad avere un’autonomia media prossima agli 800 km senza
    però dover accettare il peso delle batterie attualmente utilizzate e lo
    spazio da loro occupato. Per l’arrivo sul mercato delle batterie Litio-aria
    tuttavia occorrerà aspettare per trovare una soluzione per i difetti insiti in
    questa tecnologia.

1° OBIETTIVO

ULTERIORI VANTAGGI ECONOMICI:
   L’assicurazione della         Attualmente le auto
    macchina elettrica ha          elettriche sono esenti
    un costo medio inferiore       dal pagamento del
    del 45% rispetto alla          bollo.
    vettura a benzina.

1° OBIETTIVO

                   INQUINAMENTO
   L’inquinamento delle vetture è in rapporto è dato dalla
    quantità di CO2 che viene prodotta dal veicolo e viene
    calcolato in g/km.
   Con un calcolo approssimativo:
                    1 litro di benzina = 2,4 kg di CO2

Quindi:

se la vostra auto è un’utilitaria e percorre in città 12 km con un
litro, allora l’inquinamento è pari a 2,4/12=0,2 kg = 200 g/km!

se la vostra auto consuma molto anche 4 km con un litro, allora
sparate in atmosfera qualcosa come 2,4/4=0,6 kg = 600 g/km!

1° OBIETTIVO

                      INQUINAMENTO
   Se prendiamo un’autovettura media che emette
    nell’atmosfera 400 g/km di CO2 e percorre in media 25.000
    Km all’anno abbiamo:
                 400 x 25.000 = 10.000 Kg di CO2
anidride carbonica liberata nell’atmosfera all’anno da un singolo veicolo.

Emissione CO2 dell’auto elettrica = 0 g/Km !!!!!!!!!!!!!!

Quindi ogni individuo che passerà ad un’auto elettrica contribuirà ad un
                 risparmio annuale di 10.000 kg di CO2

1° OBIETTIVO

           COLONNINA ELETTRICA CON
            PENSILINA FOTOVOLTAICA
   Per fare in modo che la tecnologia delle auto elettriche sia
    completamente “pulita” la produzione dell’elettricità stessa deve
    avvenire da fonti rinnovabili. Questo potrebbe accadere con
    l’istallazione di una pensilina con opportuni pannelli fotovoltaici
    collegati direttamente alla colonnina.

1° OBIETTIVO

PROGETTI PUBBLICI:

2° OBIETTIVO

         MOBILITÀ AUTO ELETTRICHE
   Il problema principale delle auto elettriche è la scarsa
    autonomia: le più piccole percorrono solo 70 km con un
    ricarica.

   Bisogna quindi creare una rete adeguata per il
    rifornimento elettrico che copra tutto il territorio,
    preoccupandosi prima della città per arrivare all’intera
    regione e Stato.

   Per quanto riguarda i punti di ricarica pubblici è meglio
    puntare su stazioni veloci, in modo da poter caricare le
    auto in tempi sufficientemente brevi, quindi la scelta
    ricadrà su i punti di ricarica da 20 KW o 40KW.

2° OBIETTIVO

            Ipotetiche stazione di ricarica
            necessarie nella città di Trento

                                    Trento est
                                                                Viale Verona

                    Via Brennero sud                                  Trento sud
                                       Via Travai

Via Brennero nord
                                                        P Monte
                                P S. Severino           Baldo

     Trento nord

2° OBIETTIVO

           MOBILITÀ AUTO ELETTRICHE
   Si prevede un numero minimo di 9 colonnine da 20 KW
    per garantire il fabbisogno di una prima utenza di veicoli
    elettrici (non superiore a 500 veicoli/giorno) per la città di
    Trento.

   Da considerare che questi punti sono per la ricarica
    veloce in quanto si conta che ogni privato possa anche
    ricaricare la vettura nel proprio posto auto vicino a casa.

   Il numero considerato è
    sufficiente dato che il comune
    di Trento ha un estensione
    modesta.

2° OBIETTIVO

IPOTETICHE STAZIONI DI RICARICA
    NECESSARIE IN REGIONE

2° OBIETTIVO

      IPOTETICHE STAZIONI DI RICARICA
          NECESSARIE IN REGIONE
   Come si può vedere nella cartina precedente è necessaria una
    colonnina da 20 KW in ogni centro del Trentino-Alto Adige ( Trento,
    Bolzano, Rovereto, Merano, Riva del Garda, Mezzolombardo,
    Brunico, Borgo, Predazzo, Madonna di Campiglio, Tione, Ora, Ala,
    Vipiteno) in modo da garantire una copertura totale anche per le
    vetture con più scarsa autonomia 70Km.

   Infatti il percorso più lungo è di 55 Km, quindi in perfetta sicurezza.

   Da precisare che i centri che vengono attraversati dall’autostrada
    dovranno predisporre due colonnine:
    - una ad uso esclusivo autostradale
    - una ad uso esterno all’autostrada

3° OBIETTIVO

             SISTEMI DI ACCUMULO:
• L’accumulo di energia è considerato una delle principali
soluzioni per aumentare la flessibilità e l’efficienza delle reti
elettriche.
• La difficoltà di immagazzinare l’energia elettrica in modo
efficiente ed economico è un dato ben noto, che determina la
notevole complessità dei sistemi di regolazione impiegati per
garantire istante per istante il bilanciamento fra energia prodotta e
richiesta

3° OBIETTIVO

                SISTEMI DI ACCUMULO:
Stima dei costi dell’unità di
energia elettrica
accumulata. LUEC: prezzo a
cui occorrerebbe vendere
l’energia generata da
ciascun sistema di
accumulo per coprire tutti i
costi relativi alla costruzione
ed all’esercizio dell’impianto
(oneri finanziari e tasse
inclusi) ed ottenere un
determinato ritorno sul
capitale proprio investito (si
è assunto un tasso di ritorno
del 12 %). Si è fatto
riferimento ad
un’applicazione di “time
shift” (4 ore /giorno di
immissione in rete)

3° OBIETTIVO

             SISTEMI DI ACCUMULO:
Esistono tuttavia numerose altre soluzioni che consentono di
accumulare energia elettrica, sotto forma di:

• Energia meccanica: pompaggio idroelettrico,
pressione/espansione di aria immagazzinata in cavità sotterranee,
e i volani
• Energia elettrochimica: batterie ricaricabili di vari tipi
• Energia elettrostatica: supercondensatori
• Energia chimica: ad es. accumulo di idrogeno.

SISTEMI DI ACCUMULO:
  Per quanto riguarda l’accumulo di energia elettrochimica ci
   sono in commercio una serie di accumulatori di varia
   dimensione e varia potenza di accumulo:
• VRB: Batterie a flusso Vanadio Redox
• Batterie al Litio
• Ni-Cd: Nichel-Cadmio
• Pb-H2 SO4: Batterie al Piombo-acido e Piombo-gel
• Ni-NaCl: Batterie Z.E.B.R.A.
• Ni-MH: Batterie Nichel-idruri
• Ni-Zn: Batterie Nichel-Zinco
• Zn-Br: Batterie a flusso Zinco-Bromo
• Na-S: Batterie Zolfo-Sodio
• PSB: Batteria a flusso Poli-Solfuro Bromuro
• Batterie Metallo-aria

SISTEMI DI ACCUMULO:
   Alcuni sistemi in progettazione sugli accumulatori:

   1) Sistema di stoccaggio dell’energia ad aria compressa: La più
    recente tecnologia per conservare l’energia intermittente.
    Il sistema di stoccaggio dell’energia ad aria compressa è uno dei
    sistemi ampiamente utilizzati per immagazzinare l’energia in
    eccesso, prodotta da fonti rinnovabili. Essa porta ad una
    situazione in cui grandi quantità di energia rinnovabile possono
    essere immagazzinate e utilizzate successivamente per scopi
    efficienti. Lo svantaggio di questa tecnologia è che non può
    immagazzinare energia sotto forma di energia elettrica, quindi
    questa dovrebbe essere convertita in qualche altra forma.
    Questo porta a grandissime perdite di efficienza e si afferma
    come una non-soluzione economicamente sostenibile. Lo
    stoccaggio di energia ad aria compressa lavora col principio
    che l’energia in eccesso presente sulla griglia alimenta un
    motore elettrico che viene utilizzato per l’azionamento del
    compressore.

SISTEMI DI ACCUMULO:
   2) Beacon Power: La soluzione di stoccaggio dell’energia
    Beacon Power, con volani ad alta energia
    Beacon Power ha messo a punto un’idea unica e fantastica
    per immagazzinare e sfruttare l’energia rinnovabile su larga
    scala. Ha costruito alcuni tipi di volani che sono in grado di
    immagazzinare energia. Questo tipo di stoccaggio con i volani
    non è una novità, ma la società sostiene che questa nuova
    tecnologia è stata implementata anche con fibra di carbonio.
    Questi volani sono in grado di immagazzinare fino al 2-3%
    dell’energia prodotta. L’azienda ha iniziato a costruire più
    volani di questo tipo e mira a raggiungere un numero di 200
    per il suo nuovo impianto. Ogni volano utilizzato pesa 907 kg e
    gira a 16.000 giri al minuto.

SISTEMI DI ACCUMULO:
   Il più grande sistema di accumulatori elettrochimici e di 48
    MWh installato a Tokyo ma e prevista a breve termine una
    installazione da 120 MWh a Barford in Inghilterra.
   Nostra proposta è verificare la fattibilità di uno, o più
    facilmente, più accumulatori (anche di grandi dimensioni)
    nella città di Trento in modo da creare una sorta di ‘polmone
    elettrico’
   Questo avrebbe il compito di assorbire l’energia in eccesso
    prodotta durante il giorno dai pannelli fotovoltaici e ridistribuirla
    la sera nel momento del bisogno.

SISTEMI DI ACCUMULO:

RICAPITOLO OBIETTIVI
1. “PACCHETTO” per
una azienda pubblica o
privata che fornisce il                           2. Studio mobilità nella
progetto e                                        provincia di Trento:
l’installazione delle                              • numero minimo e
colonnine elettriche                               posizionamento
(alimentate da un                                  intelligente delle
eventuale impianto                                 colonnine di ricarica
fotovoltaico) ed uno                               • pensiline fotovoltaiche
studio sulla valutazione                           per la produzione di
economica e                                        energia elettrica “pulita”
ambientale di tale
                             OBIETTIVI:            • tecnologia di ricarica
scelta (es. PEC per i                              “wireless”: studio fattibilità
comuni).
                         3. Studio di sistemi di
                         accumulo per l’energia
                         elettrica     per     diverse
                         tipologie di impianti:
                         • grandi impianti pubblici
                         o privati
                         • lotti di impianti privati
                         • pensiline fotovoltaiche