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Impatto del Carsharing Elettrico sui Costi del Settore Energetico

Analizzando come il carsharing elettrico influisce sui costi energetici e sull'integrazione delle rinnovabili.

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I Veicoli Elettrici (EV) stanno diventando sempre più popolari, specialmente nelle città. Un modo per sfruttare meglio questi veicoli è tramite il carsharing. Questo non solo aiuta a ridurre le emissioni di gas serra, ma diminuisce anche il numero di auto sulle strade. Tuttavia, ci sono preoccupazioni su come il carsharing influenzerà il settore energetico, soprattutto con un aumento delle fonti di Energia Rinnovabile come l'eolico e il solare.

Il Passaggio ai Veicoli Elettrici

La spinta per le auto elettriche fa parte di una strategia più ampia per ridurre le emissioni di gas serra nel trasporto. Le auto elettriche, in particolare i veicoli elettrici a batteria (BEV), sono generalmente più pulite rispetto ai veicoli tradizionali a benzina o diesel. Molti paesi stanno fissando obiettivi per aumentare il numero di auto elettriche sulle strade, con politiche che vietano la vendita di nuovi veicoli a gas nei prossimi anni.

L'Ascesa del Carsharing

Il carsharing sta guadagnando terreno nelle aree urbane, poiché aiuta a ridurre il numero complessivo di auto necessarie. Condividendo i veicoli, le persone possono accedere a un'auto quando ne hanno bisogno senza doverne possedere una. Questo può essere particolarmente utile nelle città dove il parcheggio è limitato e il traffico è una sfida costante. Il carsharing può anche incoraggiare le persone a passare dal possesso di una o più auto all'utilizzo di un veicolo condiviso quando necessario.

La Relazione tra Carsharing e Veicoli Elettrici

Carsharing e auto elettriche sono strettamente collegati. I veicoli condivisi possono far conoscere a più persone la mobilità elettrica, motivandole ad adottarla nella propria vita. Ma ci sono anche delle sfide. Ad esempio, il carsharing elettrico potrebbe ridurre la flessibilità complessiva dei BEV nel settore energetico. Questo perché le auto condivise potrebbero essere utilizzate più frequentemente, portando a meno tempo disponibile per la ricarica durante i periodi di bassa domanda quando la produzione di energia rinnovabile è alta.

Valutare l'Impatto sul Settore Energetico

In questo articolo, esaminiamo come il carsharing elettrico potrebbe influenzare il settore energetico, specialmente in scenari in cui l'energia rinnovabile rappresenta una parte significativa dell'offerta elettrica. Vogliamo scoprire se passare da BEV privati al carsharing elettrico potrebbe generare più costi nel settore energetico o se potrebbero esserci altri benefici.

Metodi di Ricerca

Per valutare gli impatti del carsharing, abbiamo utilizzato una combinazione di tre metodi:

  1. Analisi dei Dati di Viaggio: Abbiamo analizzato diari di viaggio che forniscono informazioni su come vengono utilizzate le auto, come le durate dei viaggi e le distanze percorse.
  2. Generazione di Serie Temporali Sintetiche: Abbiamo creato stime orarie di ricarica e consumo dei BEV basate sui dati di viaggio.
  3. Modellazione del Settore Energetico: Abbiamo utilizzato uno strumento di ottimizzazione per valutare l'impatto del carsharing elettrico sul settore energetico.

Modelli di Mobilità delle Auto

I diari di viaggio raccolti in tutta la Germania hanno rivelato modelli distinti di utilizzo delle auto. Abbiamo raggruppato questi modelli in cluster basati sulle distanze percorse e sulle durate dei viaggi. Ad esempio, alcune persone guidano per brevi distanze con molti viaggi piccoli, mentre altre fanno meno viaggi, ma più lunghi. Facendo leva su questi cluster, abbiamo creato una comprensione più dettagliata dei comportamenti di mobilità delle auto.

Generazione di Serie Temporali per Veicoli Elettrici

Utilizzando i dati di viaggio, abbiamo generato serie temporali sintetiche per l'uso delle auto elettriche. Questo include quanto spesso vengono guidate le auto e quando sono collegate a stazioni di ricarica. Abbiamo adottato un approccio dettagliato che considera fattori diversi come lo scopo del viaggio e il tipo di giorno.

Il Modello del Settore Energetico

Il modello del settore energetico valuta investimenti e operazioni in uno scenario futuro in cui la Germania punta a un'80% di quota di energie rinnovabili. Il modello tiene conto dell'integrazione della ricarica dei veicoli elettrici con la produzione di energia rinnovabile, cercando di identificare come le necessità energetiche del carsharing si tradurrebbero nella pratica.

Risultati: Impatti sui Costi del Settore Energetico

I risultati mostrano che adottare il carsharing elettrico porta a un aumento dei costi del settore energetico. Tuttavia, questo aumento è relativamente piccolo rispetto ai costi complessivi. Ad esempio, anche considerando tutti gli scenari, i costi annuali per auto sostituita rimangono sotto i 100 euro.

Strategie di Ricarica e i Loro Impatti

Sono state esaminate diverse strategie di ricarica:

  • Ricarica Non Controllata: Questo approccio non ottimizza i tempi di ricarica, portando a costi più alti durante i picchi di domanda.
  • Ricarica Intelligente: In questa configurazione, i tempi di ricarica sono ottimizzati per garantire che l'elettricità venga prelevata dalla rete durante i periodi di bassa domanda.
  • Ricarica Bidirezionale: Questo consente alle auto di restituire elettricità alla rete, fornendo maggiore flessibilità.

Differenze di Costo in Base alla Strategia di Ricarica

I costi associati al passaggio al carsharing elettrico variavano a seconda della strategia di ricarica. La ricarica non controllata ha portato a un aumento dei costi trascurabile, mentre la ricarica intelligente e bidirezionale ha comportato costi più elevati a causa della perdita di flessibilità nel settore elettrico.

Effetti sulla Capacità di Generazione

Il passaggio al carsharing ha portato anche a cambiamenti nel mix ottimale di generazione elettrica. Abbiamo scoperto che l'uso di più energia solare è aumentato, mentre la quota di energia eolica è diminuita. Questo spostamento è avvenuto perché una flotta di veicoli condivisi ha fornito meno supporto complessivo per lo stoccaggio delle batterie.

Nuove Necessità di Capacità

Il carsharing influisce sulla necessità di capacità di generazione di elettricità e soluzioni di stoccaggio. Il settore elettrico dovrà seguire i cambiamenti nei comportamenti di ricarica e scarica dei veicoli elettrici. In scenari con carsharing elettrico, ci sarà un effetto evidente sugli investimenti necessari nelle tecnologie di stoccaggio.

Futuro della Domanda di Idrogeno Verde

Un altro fattore è l'interesse crescente per l'idrogeno verde come parte della flessibilità energetica. Producendo idrogeno durante i periodi di abbondante energia rinnovabile, il panorama energetico complessivo può diventare più resiliente. Questo può anche portare a costi più bassi nel settore energetico se abbinato a strategie di carsharing elettrico.

Conclusione Generale

In conclusione, passare da veicoli elettrici privati al carsharing elettrico porterà probabilmente a un aumento moderato dei costi del settore energetico. Tuttavia, i benefici di ridurre il numero di auto sulle strade, diminuire le esternalità negative associate all'uso dell'auto e promuovere l'integrazione delle energie rinnovabili sono significativi. Con la crescita delle aree urbane, il carsharing rappresenta un'opportunità per ripensare come vediamo il trasporto e i sistemi energetici.

Implementare soluzioni di carsharing efficaci insieme a politiche di supporto può aiutare a bilanciare le esigenze del settore energetico con quelle del trasporto urbano. Sarà necessario continuare la ricerca per ottimizzare questi sistemi e garantire che beneficino l'intera società.

Fonte originale

Titolo: Impacts of electric carsharing on a power sector with variable renewables

Estratto: Electrifying the car fleet is a major strategy for mitigating emissions in the transport sector. As electrification cannot solve all negative externalities associated with cars, reducing the size of the car fleet would be beneficial. Electric carsharing could allow to reconcile current car usage habits with a smaller fleet, but this may reduce the potential of electric cars to align their grid interactions with variable renewable electricity generation. We investigate how electric carsharing may impact the power sector, combining three methods: sequence clustering of car travel diaries, generation of synthetic electric vehicle time series, and power sector modelling. We show that switching to electric carsharing only moderately increases power sector costs, less than 110 euros per substituted car in our main setting. This effect is largest with bidirectional charging. We conclude that the power sector interactions of shared electric car fleets could still be aligned with variable renewable electricity generation.

Autori: Adeline Guéret, Wolf-Peter Schill, Carlos Gaete-Morales

Ultimo aggiornamento: 2024-10-02 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2402.19380

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.19380

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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