Ricarica Vehicle-to-Home (V2H): la guida completa per gli operatori di ricarica EV

Risposta rapida

La ricarica V2H (vehicle-to-home) consente a un veicolo elettrico di restituire energia immagazzinata a un'abitazione o a un edificio, anziché limitarsi a prelevarne. Si basa su hardware di ricarica EV bidirezionale e sul protocollo di comunicazione ISO 15118 V2H per gestire in sicurezza il flusso di energia nelle due direzioni. Per gli operatori di ricarica EV (CPO) e i fornitori di energia, il V2H apre nuove categorie di servizio: gestione dell'energia domestica, programmi di demand response e offerte di resilienza di rete. Implementare il V2H richiede hardware compatibile, una piattaforma di gestione della ricarica che supporti le sessioni bidirezionali e la conformità alle regole locali di connessione alla rete.

Questo articolo approfondisce ciascuno di questi punti.

---

La maggior parte dei punti di ricarica EV fa una cosa sola: prelevare energia dalla rete e immetterla in un'auto. La ricarica V2H aggiunge una seconda direzione: dall'auto verso l'abitazione.

Per chi possiede una casa, è una funzione utile. Per gli operatori di ricarica EV, è un'opportunità di prodotto. Questa guida spiega cos'è il V2H, come funziona dal punto di vista tecnico, dove sta il modello di business e cosa serve per implementarlo davvero.

Che cos'è la ricarica V2H?

V2H sta per vehicle-to-home. Descrive un sistema in cui la batteria di un veicolo elettrico può scaricare energia in un edificio, anziché limitarsi a riceverne una carica.

In una configurazione standard di ricarica EV, l'elettricità scorre in una direzione: dalla rete, attraverso il punto di ricarica, fino all'auto. Con la tecnologia V2H, il punto di ricarica può anche invertire questo flusso. L'auto diventa una fonte di energia.

Il risultato è un'abitazione o un edificio in grado di attingere a una grande batteria mobile quando conviene farlo. Durante i picchi del prezzo dell'elettricità, dopo un'interruzione di corrente o quando la produzione solare è bassa, l'EV copre il fabbisogno.

Questo è diverso da una batteria domestica fissa. La batteria V2H si sposta con l'auto. Può essere ricaricata a basso costo durante la notte o presso un punto di ricarica sul luogo di lavoro, per poi essere scaricata a casa la sera. L'utente decide quando ricaricare, quando trattenere l'energia e quando scaricarla.

Come funziona il flusso di energia bidirezionale?

Un punto di ricarica EV standard converte la corrente alternata (AC) della rete in corrente continua (DC) per la batteria. Questo processo va in una sola direzione.

Un punto di ricarica EV bidirezionale aggiunge un inverter capace di funzionare al contrario. La corrente continua della batteria viene riconvertita in corrente alternata e inviata all'impianto elettrico dell'edificio. Il punto di ricarica gestisce entrambe le direzioni, commutando in base alle istruzioni del sistema di gestione della ricarica o del controllore dell'energia domestica.

Il requisito tecnico fondamentale è che sia il punto di ricarica sia il veicolo supportino il funzionamento bidirezionale. Non tutti gli EV lo fanno. Attualmente supportano il V2H i modelli di Nissan, Mitsubishi, Hyundai, Kia e di diversi costruttori giapponesi. L'elenco si allunga man mano che la ricarica bidirezionale diventa un'aspettativa standard anziché una funzione di nicchia.

Come funziona la tecnologia V2H

Il V2H coinvolge tre livelli che lavorano insieme: il veicolo, l'hardware di ricarica e il software che li gestisce. Ogni livello ha requisiti specifici, e una lacuna in uno qualsiasi di essi impedirà al sistema di funzionare.

Requisiti hardware

Tre componenti devono lavorare insieme perché il V2H funzioni:

• Un EV compatibile con un caricabatterie di bordo bidirezionale

• Un EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) bidirezionale in grado di gestire il flusso di energia nelle due direzioni

• Un sistema di gestione dell'energia domestica o una piattaforma di gestione della ricarica che decida quando ricaricare e scaricare

L'EVSE è l'unità fisica installata presso l'immobile. Per il V2H, deve essere specificamente progettato per il funzionamento bidirezionale. Le wallbox AC standard non possono farlo. La maggior parte delle implementazioni V2H di oggi usa sistemi accoppiati in DC, in cui il punto di ricarica gestisce la conversione AC/DC e il caricabatterie di bordo del veicolo gestisce il lato DC.

Il ruolo dello standard ISO 15118 V2H

ISO 15118 è il protocollo di comunicazione che disciplina come EV e punti di ricarica dialogano tra loro. Le estensioni specifiche per il V2H di ISO 15118 definiscono come un veicolo segnala lo stato della propria batteria, comunica quanta energia può offrire e risponde ai comandi di scarica del punto di ricarica o del sistema di gestione dell'energia.

ISO 15118 V2H è ciò che rende l'intero sistema sicuro e interoperabile. Senza di esso, si hanno soluzioni proprietarie che funzionano solo con specifiche combinazioni di veicolo e punto di ricarica. Con esso, si ha una base per un mercato reale.

Gli operatori che valutano il V2H dovrebbero verificare che sia l'hardware EVSE scelto sia i veicoli del loro mercato di riferimento supportino ISO 15118-20. È questa la versione che include la funzionalità bidirezionale. ISO 15118-2 copre la comunicazione di ricarica standard; la -20 la estende per coprire V2H, V2G e modalità correlate.

Modalità di ricarica rilevanti per il V2H

ISO 15118-20 definisce diverse modalità di ricarica bidirezionale. Le più rilevanti per il V2H sono:

• BPT (Bidirectional Power Transfer): la modalità standard per il V2H, in cui il veicolo scarica in base a segnali esterni

• DER (Dynamic Energy Resources): posiziona l'EV come asset flessibile all'interno di un sistema più ampio di gestione dell'energia

La sua piattaforma di ricarica deve supportare la logica di pianificazione e dispacciamento che si colloca al di sopra di questi protocolli. Il protocollo gestisce l'handshake; la piattaforma decide quando usarlo e quanta energia dispacciare.

Scopra di più sulla differenza tra V2H, V2G e V2L.

Quando scegliere il V2H rispetto al V2G

Il V2G è più redditizio sulla carta. I servizi di rete pagano gli operatori per la flessibilità, e il potenziale di ricavo per sessione può essere più alto. Ma il V2G richiede, nella maggior parte dei mercati, un accordo di connessione alla rete, un'infrastruttura di misura e l'approvazione normativa. È un ciclo di vendita lungo.

Il V2H è più semplice da implementare. Non c'è alcun contratto di servizi di rete da negoziare. La proposta di valore è chiara per il cliente finale: bollette elettriche più basse e alimentazione di backup. Per gli operatori che costruiscono prodotti di ricarica residenziale o per piccole attività commerciali, il V2H è spesso la via più rapida al mercato.

I due non si escludono a vicenda. Una piattaforma che supporta la ricarica bidirezionale può offrire il V2H oggi e aggiungere in seguito i servizi V2G man mano che il quadro normativo matura.

Il business case del V2H per CPO e fornitori di energia

Il V2H cambia ciò che un operatore di ricarica può vendere. Invece di sole sessioni di ricarica, si può offrire un prodotto gestito di energia domestica.

Flussi di ricavo e di valore

Livello di servizio premium. Gli operatori possono far pagare di più per un'installazione abilitata al V2H rispetto a una wallbox standard. L'hardware costa di più, e così pure l'installazione. Quel margine è reale.

Servizi di gestione dell'energia. Con la piattaforma giusta, si può offrire una pianificazione automatica della scarica che riduce al minimo la bolletta energetica del cliente. È un servizio adatto a un modello in abbonamento.

Programmi di demand response. I fornitori di energia possono usare le batterie degli EV abilitati al V2H come risorsa distribuita di demand response. Quando la rete è sotto stress, i veicoli iscritti scaricano per ridurre il carico domestico. Il fornitore evita i costi di picco; l'operatore ottiene una quota dei ricavi.

Pacchetti EV con gestione dell'energia domestica integrata. Abbinare un punto di ricarica V2H a fotovoltaico e accumulo è un upsell naturale. L'EV diventa parte di un più ampio sistema di gestione dell'energia domestica, e l'operatore diventa il partner energetico del cliente, anziché solo il suo fornitore di ricarica.

Il valore per il cliente finale

La convenienza del V2H per il cliente è semplice da spiegare. I prezzi dell'elettricità variano in modo significativo nell'arco della giornata nei mercati con tariffe per fasce orarie. Un sistema V2H ricarica l'auto quando l'energia costa poco, per poi usare la batteria dell'auto per alimentare la casa quando l'energia è cara.

Nei mercati nordici, dove eMabler opera in modo capillare, la volatilità dei prezzi spot ha reso questo calcolo sempre più conveniente per i clienti residenziali. La stessa dinamica si applica nella maggior parte dell'Europa e in alcune zone di Stati Uniti e Australia.

L'alimentazione di backup è l'altro punto di forza chiave. Un EV con capacità V2H può mantenere in funzione gli elettrodomestici essenziali durante un'interruzione di rete. Per i clienti in aree con una fornitura instabile, questo da solo può giustificare l'investimento.

La realtà dei costi

L'hardware V2H è ancora più costoso delle apparecchiature di ricarica AC standard. Un EVSE bidirezionale costa in genere da due a quattro volte di più di una wallbox unidirezionale comparabile. Anche l'installazione è più complessa.

Quel costo scenderà con l'aumentare dei volumi. La domanda per gli operatori in questo momento è se il sovrapprezzo sia giustificabile nel loro mercato di riferimento e se possano costruirvi attorno un prodotto in grado di recuperare la differenza attraverso i servizi, anziché solo con il margine sull'hardware.

Scopra di più sui ricavi e sul valore di rete del V2H.

Normative V2H e requisiti di rete

Le normative sul V2H sono ancora in fase di sviluppo. La situazione varia in modo significativo da Paese a Paese e, in alcuni mercati, il quadro normativo per la ricarica bidirezionale residenziale semplicemente non esiste ancora.

Contesto europeo

La Strategia UE per l'integrazione del sistema energetico e la Direttiva sulle energie rinnovabili riveduta riconoscono entrambe la ricarica bidirezionale come una priorità. Ma il riconoscimento nei documenti di policy non si traduce direttamente in regole chiare per gli operatori.

Nella pratica, le principali questioni normative per il V2H sono:

• Connessione alla rete: la scarica da un veicolo verso un edificio conta come generazione? In alcune giurisdizioni sì, e ciò comporta requisiti di licenza o di misura.

• Misura: quando l'energia fluisce dal veicolo all'abitazione, come viene misurata? Chi possiede i dati di misura? Queste questioni incidono su fatturazione e conformità.

• Standard di sicurezza: l'EVSE deve essere conforme agli standard pertinenti per il funzionamento bidirezionale. In Europa, ciò rientra nella Direttiva sulla bassa tensione e in specifiche norme IEC per le apparecchiature di ricarica bidirezionale.

• Accordi con i gestori di rete: alcuni gestori di rete di distribuzione (DNO) richiedono una notifica o un'approvazione prima che un punto di ricarica bidirezionale venga installato presso un immobile. Questo varia da Paese a Paese e persino da regione a regione.

Specificità del mercato nordico

In Finlandia, Svezia, Norvegia e Danimarca, il quadro normativo per il V2H è relativamente permissivo rispetto ad alcuni altri mercati UE, ma è ancora in evoluzione. I fornitori di energia nordici sono stati attivi nella sperimentazione di V2H e V2G, il che ha prodotto alcune indicazioni pratiche. Gli operatori che entrano in questo mercato dovrebbero verificare con il DSO (gestore del sistema di distribuzione) locale prima dell'implementazione.

Cosa dovrebbero fare ora gli operatori

L'approccio più pratico è progettare il proprio sistema in modo che sia conforme all'interpretazione più rigorosa probabile delle regole locali e monitorare attivamente il panorama normativo. Scelga hardware e una piattaforma in grado di adattarsi man mano che le regole si chiariscono. Vincolarsi a un sistema proprietario che non può essere aggiornato è un rischio significativo in un contesto normativo ancora in assestamento.

Scopra di più sulle normative V2H e i requisiti di rete.

Come implementare il V2H come CPO

Implementare il V2H è una sfida tecnica e operativa, ma risolvibile. Ecco come si presenta il processo nella pratica.

Selezione dell'hardware

Si parta dal punto di ricarica. Serve un EVSE bidirezionale in DC che supporti ISO 15118-20. Al momento in cui scriviamo, il mercato dell'hardware V2H certificato è ancora relativamente limitato ma in crescita.

Verifichi che il punto di ricarica sia compatibile con i veicoli che i suoi clienti probabilmente guideranno. La maggior parte delle attuali implementazioni V2H è ottimizzata per i veicoli dotati di CHAdeMO, che supportano la ricarica bidirezionale da più tempo. Il V2H basato su CCS sta ora arrivando man mano che l'adozione di ISO 15118-20 accelera.

Requisiti della piattaforma

Il suo sistema di gestione della ricarica deve supportare la gestione bidirezionale delle sessioni. Questo include:

• La capacità di inviare comandi di scarica al punto di ricarica in base a segnali di prezzo, programmi o segnali di rete.

• L'integrazione con i sistemi di gestione dell'energia domestica o con i contatori intelligenti per leggere in tempo reale il consumo domestico.

• La registrazione delle sessioni che distingue tra eventi di carica e di scarica ai fini di fatturazione e reportistica.

• Il supporto alla comunicazione ISO 15118, in modo nativo o tramite hardware che la astrae.

Non tutte le piattaforme di ricarica hanno ancora sviluppato questa capacità. Nel valutare una piattaforma, chieda specificamente del supporto alle sessioni bidirezionali e di come gestisce la logica di pianificazione. Il protocollo di ricarica è un tassello; l'intelligenza di dispacciamento è un altro.

Progettazione del prodotto per il cliente

Il V2H deve essere facile da usare per il cliente finale. L'esperienza ideale è quella in cui il sistema si gestisce da solo. Il cliente imposta una riserva minima di batteria, ad esempio il 30 % per la guida quotidiana, e la piattaforma fa il resto: ricarica quando l'energia costa poco, scarica quando è cara, trattiene quando l'auto serve.

Questo richiede un'app mobile o un'interfaccia web trasparenti su ciò che il sistema sta facendo e perché. I clienti che non comprendono il sistema lo escluderanno manualmente, vanificandone lo scopo.

Sperimentare prima di scalare

Le implementazioni V2H hanno più variabili della ricarica standard: compatibilità dei veicoli, normative locali, comportamento dei clienti, profili di carico dell'energia domestica. È consigliabile condurre un piccolo progetto pilota con 10-20 installazioni prima di una diffusione più ampia. Si faranno emergere problemi di integrazione e casi limite molto più facili da risolvere su piccola scala.

Consulti la checklist per il lancio del V2H per gli operatori.

Conclusione

La ricarica V2H rappresenta un cambiamento significativo in ciò che un punto di ricarica EV può fare. Trasforma la batteria di un'auto in un asset energetico domestico, con reali vantaggi finanziari per i clienti e reali opportunità di prodotto per gli operatori.

La tecnologia funziona. ISO 15118 V2H fornisce lo standard di comunicazione. L'hardware bidirezionale è disponibile e in continuo miglioramento. Il business case è più evidente nei mercati con prezzi dell'elettricità per fasce orarie e un'elevata penetrazione di EV residenziali, ma entrambe le condizioni si stanno diffondendo.

Le principali sfide di oggi sono l'incertezza normativa in alcuni mercati, il costo iniziale più elevato delle apparecchiature bidirezionali e la necessità di una piattaforma di ricarica capace di gestire la complessità di una gestione dell'energia nelle due direzioni. Quelle sfide non sono permanenti. Gli operatori che costruiscono oggi la capacità V2H saranno in una posizione migliore man mano che il mercato cresce.

eMabler è unapiattaforma di gestione della ricaricaper gli operatori di ricarica EV in tutta Europa.

Collaboriamo con fornitori di energia, CPO e operatori di ricarica residenziale in tutta Europa. Se è un operatore che sta esplorando la ricarica bidirezionale e desidera condividere la direzione che sta prendendo, saremo lieti di sentirla.