La mattina del 3 aprile Taiwan è stata colpita da un terremoto di magnitudo 7,4. Pochi secondi dopo, centinaia di stazioni di scambio batterie in tutta Taiwan hanno notato qualcos’altro: la frequenza elettrica della rete elettrica ha subito un improvviso calo, segno che alcuni impianti erano stati disconnessi durante il disastro. La rete ora faticava a soddisfare la domanda di energia.
Queste stazioni, costruite dall’azienda taiwanese Gogoro per veicoli a due ruote a trazione elettrica come scooter, ciclomotori e biciclette, hanno risposto immediatamente. Secondo i dati forniti dalla società, 590 luoghi di scambio batterie di Gogoro (alcuni con più di una stazione di scambio) hanno smesso di consumare elettricità dalla rete, riducendo la domanda locale per un totale di sei megawatt, sufficienti ad alimentare migliaia di residenze. Ci sono voluti 12 minuti perché la rete si ripristinasse e le stazioni di cambio batteria riprendessero il normale funzionamento.
Gogoro non è l’unica azienda che lavora sulla sostituzione delle batterie con gli scooter elettrici (New York City ha recentemente lanciato un programma pilota per offrire ai conducenti la possibilità di ricaricare in questo modo), ma è sicuramente una delle aziende di maggior successo. Fondata nel 2011, l’azienda dispone di una rete di oltre 12mila stazioni a Taiwan e conta più di 600mila abbonati mensili che pagano per cambiare le batterie quando necessario. Ogni stazione ha le dimensioni di due distributori automatici e può contenere circa 30 batterie per scooter.
Ora l’azienda sta utilizzando la rete di batterie per un altro utilizzo: Gogoro ha collaborato con Enel X, un’azienda italiana, per incorporare le stazioni in un sistema di centrale elettrica virtuale (VPP) che aiuta la rete di Taiwan a rimanere più resiliente in situazioni di emergenza come quella di aprile terremoto.
Le stazioni di cambio batteria funzionano bene per i programmi VPP perché offrono molta più flessibilità rispetto alla ricarica domestica, dove il proprietario di una e-bike spesso ha solo una o due batterie e quindi deve ricaricarle immediatamente dopo che una si esaurisce. Con decine di batterie in un’unica stazione come buffer della domanda, Gogoro può scegliere quando caricarle, ad esempio di notte, quando c’è meno richiesta di energia ed è più economico. Nel frattempo, le batterie possono restituire energia alla rete quando è sotto stress – da qui il paragone con le centrali elettriche.
“La cosa bella è che l’interesse economico delle stazioni è allineato con la rete: le società di scambio batterie hanno l’incentivo a programmare i loro carichi durante il periodo di basso utilizzo, pagando il prezzo basso per l’elettricità, mentre restituiscono l’elettricità alla rete durante il periodo di basso utilizzo. periodo di punta, godendo di un prezzo più alto”, afferma S. Alex Yang, professore di scienze amministrative alla London Business School.
Gogoro è in una posizione unica per diventare una parte vitale della rete VPP perché “c’è un carico costante di energia e allo stesso tempo siamo in modalità standby e possiamo smettere di ricevere o restituire [energia] alla rete per fornire stabilità”
Luke calcola che solo il 90% delle batterie di Gogoro sono effettivamente in viaggio per alimentare gli scooter in un dato momento, quindi il resto, che giace sugli scaffali in attesa che i clienti le raccolgano, diventa una risorsa preziosa che può essere utilizzata in rete.
Oggi, delle 2.500 località di Gogoro, più di 1.000 fanno parte del programma VPP. Gogoro promette che il sistema rileverà automaticamente le emergenze e, in risposta, ridurrà immediatamente i consumi di un certo importo totale.
Le stazioni incluse nel VPP dipendono da dove si trovano e dalla capacità che hanno. Una stazione più piccola situata fuori da una stazione della metropolitana – il che significa forte domanda e scarsa offerta – probabilmente non può permettersi di interrompere la ricarica durante un’emergenza, poiché i passeggeri potrebbero presto venire a cercare una batteria. Tuttavia, in una megastazione con 120 batterie in una zona residenziale è probabilmente sicuro interrompere la ricarica delle batterie per un po’.
Inoltre, l’intera stazione non si oscura: Gogoro ha un sistema integrato che decide quali o quante batterie in una stazione smettono di caricarsi. “Sappiamo esattamente quali batterie spegnere, quale stazione spegnere e quanto spegnere”, afferma Luke. “Tutto questo è stato calcolato in tempo reale sul retro del server.” Può anche consolidare l’energia rimanente di più batterie in una sola, in modo che un cliente in arrivo possa comunque partire con una batteria completamente carica anche se l’intero sistema funziona al di sotto della capacità.
Il terremoto e le sue conseguenze a Taiwan quest’anno hanno messo alla prova le stazioni VPP, ma hanno anche dimostrato la forza del sistema. Il 15 aprile, 12 giorni dopo il terremoto iniziale, la rete di Taiwan si stava ancora riprendendo dai danni quando si verificò un’altra interruzione di corrente. Questa volta, 818 località di Gogoro hanno risposto entro cinque secondi, riducendo il consumo energetico di 11 megawatt in 30 minuti.
Numeri come 6 megawatt e 11 megawatt “non sono una quantità di energia banale, ma sono comunque sostanzialmente più piccoli di una centrale elettrica centralizzata”, afferma Joshua Pearce, professore di ingegneria alla Western University in Ontario, Canada. Per fare un confronto, Taiwan ha perso 3.200 MW di energia elettrica poco dopo il terremoto di aprile, e il divario è stato in gran parte colmato dall’energia solare, dallo stoccaggio centralizzato delle batterie e dall’energia idroelettrica. Tuttavia, l’intera rete VPP taiwanese messa insieme, che ha raggiunto una capacità di 1.350 MW, può fare una differenza significativa. “Aiuta la rete a mantenere la stabilità durante i disastri. Più carichi intelligenti ci sono nella rete, più resiliente sarà”, afferma.
Tuttavia, il potenziale di queste stazioni di scambio delle batterie non è stato ancora pienamente realizzato; la maggior parte delle stazioni non ha ancora iniziato a reimmettere energia nella rete.
“Il sistema tecnologico è pronto, ma il business e l’economia non sono pronti”, afferma Luke. Ci sono 10 stazioni di scambio batterie di Gogoro che possono restituire elettricità alla rete in un programma pilota, ma altre stazioni non hanno ricevuto l’aggiornamento tecnologico.
L’aggiornamento delle stazioni alla ricarica bidirezionale ha senso dal punto di vista economico solo se Gogoro può realizzare un profitto rivendendo l’elettricità. Sebbene l’azienda statale di Taiwan attualmente consenta ai generatori di energia privati come i parchi solari di vendere elettricità alla rete a un prezzo più alto, non ha consentito alle società di stoccaggio di batterie come Gogoro di fare lo stesso.
Questa sfida non riguarda solo Taiwan. L’integrazione di tecnologie come il VPP richiede cambiamenti fondamentali nella rete, che non avverranno senza il supporto politico. “La tecnologia esiste, ma le pratiche sono ostacolate da modelli di business antiquati dei servizi pubblici in cui forniscono tutti i servizi elettrici”, afferma Pearce. “Sono necessarie politiche eque per consentire ai proprietari di energia solare e di batterie di partecipare al mercato elettrico nel migliore interesse di tutti i consumatori di elettricità”.
Correzione: la storia è stata aggiornata per chiarire che il 90%, non il 10%, delle batterie di Gogoro sono in viaggio.
( fonte: MIT Technology Review )
