Mobilità elettrica: gli sviluppi dell’E-Car Operation Center di Siemens
In occasione della European Utility Week 2017, in corso ad Amsterdam fino al 5 settembre, abbiamo intervistato Sara Filipponi, Head of Grid Application di Siemens Italia, sugli sviluppi dell’innovativo sistema E-Car Operation Center, nato per supportare gli sviluppi della mobilità elettrica.
D) Ing. Filipponi, E-Car OC è esclusivamente un software o si avvale anche di componenti hardware Siemens?
R) E’ una piattaforma esclusivamente software, sviluppata utilizzando tecnologie innovative e di ultima generazione, per consentire il controllo e la gestione dell’infrastruttura di ricarica per i veicoli elettrici. L’E-Car OC nasce come piattaforma multitenant, in grado di gestire più stakeholder di tipo CPO (Charging Point Operator) e EMP (Electric Mobility Provider) con un’unica installazione. La piattaforma è stata pensata sin dall’inizio come SaaS, ovvero Software as a Service, da offrire in ambiente cloud ai proprio clienti, ma è comunque disponibile anche con licenza on-premises. L’E-Car OC permette di configurare l’infrastruttura di ricarica, geolocalizzare le colonnine su mappe aggiornate in tempo reale, acquisire ed analizzare i dati di diagnostica delle colonnine intervenendo da remoto. Gestisce inoltre un sistema complesso di allarmistica, la lettura dei contatori all’interno delle colonnine, l’invio di comandi, l’aggiornamento remoto del software e la prenotazione delle colonnine stesse. L’E-Car OC è connesso alla rete di gestione elettrica ed è in grado di dialogare con il sistema di telecontrollo della rete di distribuzione. Grazie alla gestione di un motore interno per il dispacciamento delle informazioni di ricarica, l’E-Car OC rende inoltre disponibili, ai diversi stakeholder, le informazioni indispensabili per gestire i processi di fatturazione.
D) C’è già qualche operatore in Italia e in Europa che utilizza il vostro sistema di gestione della mobilità elettrica?
R) Tutto è cominciato nel 2009 con il progetto pilota Emobility Italy promosso da Enel e Daimler per il quale Siemens Italia, in qualità di partner tecnologico del progetto, ha sviluppato la prima release dell’attuale piattaforma. L’impegno di Siemens nell’ambito della mobilità sostenibile prosegue poi nel 2011 con la partecipazione a fianco di Enel al consorzio “Green E-Motion”, il Progetto Europeo creato per promuovere la mobilità elettrica in Europa, che ha coinvolto 42 partner tra società industriali, costruttori di automobili, utilities, comuni, università e istituti di tecnologia e ricerca. Tema centrale di “Green E-Motion” è stato lo sviluppo dei processi, degli standard che permettono ai veicoli elettrici un facile e continuo accesso alle infrastrutture di ricarica e ai relativi servizi garantendo funzionalità di roaming a livello europeo. Nel 2012, con il progetto Bee Green Mobility Sharing promosso dalla Energy Service Company NHP, Siemens ha messo a disposizione la propria tecnologia ed esperienza per un innovativo servizio di car sharing totalmente ecocompatibile. Attraverso l’E-Car Operation Center è stato possibile gestire la mobilità dei veicoli elettrici, messi a disposizione dei cittadini di Napoli da NHP, i relativi contratti agli utilizzatori finali e tutti i servizi per facilitare l’introduzione del concetto “Green Mobility Sharing”, compresa la realizzazione dell’indispensabile infrastruttura di ricarica. Il servizio di mobilità completamente green ha garantito una consistente riduzione delle emissioni di CO2 e una riduzione del traffico in alcune aree della città. L’E-Car Operation Center è protagonista anche nell’ambito del progetto di realizzazione della “microgrid poligenerativa” del Campus Universitario di Savona. All’interno della Smart Polygeneration Microgrid, inaugurata il 12 febbraio 2014, sono infatti presenti 2 colonnine per la ricarica dei veicoli elettrici controllate dal sistema che, a sua volta, è connesso a DEMS (Decentralized Energy Management System), la piattaforma di energy management sviluppata da Siemens in grado di prevedere i consumi globali del sito e di effettuare la pianificazione dell’esercizio della microrete, controllando in tempo reale le unità di generazione tradizionali presenti in campo ed ottimizzando i cicli di carica e scarica dei sistemi di accumulo, per valorizzare al meglio la produzione da fonte rinnovabile. Nel 2014 una importante utility italiana è entrata a far parte dei clienti di Siemens, con la sua rete di ricarica in Trentino Alto Adige, tra le più avanzate d’Italia, con colonnine di ricarica di produttori italiani e stranieri e diverse colonnine Fast Charge per la ricarica veloce. L’utility sta rapidamente sviluppando il suo business affiancando la sua tradizionale offerta rivolta all’amministrazione pubblica con nuove proposte per la rete alberghiera e i clienti privati. Nello stesso anno Siemens ha acquisito anche una società austriaca che opera come Service Provider, con un servizio di ricarica basato su app per smartphone, e come Charging Point Operator con una rete di colonnine che cresce ogni mese, attualmente intorno alle 270 unità. La società austriaca ha assunto ora la posizione di partner di Siemens per nuovi progetti all’estero, utilizzando la piattaforma E-Car OC nella sua configurazione di Managed Services. Nel 2016 l’headquarter tedesco di Siemens ha poi avviato un progetto di rete di colonnine di ricarica gestito dalla piattaforma E-Car OC, fornendo la possibilità di ricarica gratuita ai suoi collaboratori, aprendo comunque l’infrastruttura a tutti i clienti tramite i servizi offerti dal Service Provider EEMobility. E’ iniziata così una collaborazione che porta all’ampliamento della rete di ricarica con la gestione di nuovi stakeholder in diverse città tedesche. Con l’ampliamento delle funzionalità presenti sulla piattaforma e il Centro di Competenza Mondiale di Siemens a Milano, il core team E-Car supporta le vendite non solo in Italia ma anche in Europa e in America.
D) In che senso il sistema si applica anche all’”ambito domestico” oltre che a quello pubblico o semi-pubblico?
R) La piattaforma E-Car OC permette di gestire remotamente le colonnine di ricarica. Questo consente alle aziende di offrire un servizio chiavi in mano ai propri clienti che acquistano un’auto elettrica. Frequentemente le case automobilistiche stipulano accordi per fornire al proprio cliente delle facilitazioni nella sottoscrizione del servizio di ricarica che, a casa, comprende l’installazione della colonnina di ricarica, il suo monitoraggio e aggiornamento continuo. Inoltre le colonnine di ricarica gestiscono la “white list”, ovvero la possibilità di autorizzare solo determinati utenti in caso di mancata connessione con il sistema centrale, consentendo quindi l’installazione delle colonnine in aree con una limitata copertura di segnale GPRS. La presenza di una colonnina di ricarica in un edificio di nuova concezione, dotato di pannelli fotovoltaici ed eventualmente di un accumulo elettrico, permette di creare una “micro-grid” che può essere ottimizzata affiancando all’E-Car OC la piattaforma di gestione dei carichi Monet, anch’essa sviluppata da Siemens Italia.
D) Per i non addetti ai lavori potrebbe spiegare, in sintesi, quali sono i vantaggi di ricaricare un’auto elettrica attraverso colonnine di ricarica invece che con la presa di casa? Molti nostri lettori ci hanno chiesto, ad esempio, perché una moto o uno scooter elettrico possono utilizzare colonnine che montano semplici prese tipo Schuko, senza particolari tecnologie, e perché le auto invece necessitino di sistemi e software più complessi, a volte differenti a seconda della marca e del modello dell’auto (si vedano i Supercharger di Tesla…).
R) La ricarica in ambiente domestico può avvenire saltuariamente tramite la presa di casa (ad esempio la Schuko) ma è importante sapere che qualsiasi auto elettrica, anche quella con la batteria più piccola, assorbe durante la ricarica almeno 2 kW. Nelle case si ha solitamente un contatore da 3.3kW, quindi potrebbe sembrare sufficiente, tuttavia qualunque apparecchiatura domestica consuma normalmente al massimo 2kW ma solo per pochi minuti alla volta – al massimo un’ora – mentre un’auto elettrica assorbe 2 kW per più di 8 ore di continuo, sottoponendo a potenze elevate l’impianto, costituito da prese non adatte all’utilizzo prolungato. Per questo motivo è altamente sconsigliato introdurre adattatori, prolunghe o ciabatte perché il loro utilizzo causa il riscaldamento del cavo dell’auto, che può essere causa di incendio. Per garantire la sicurezza adeguata, è necessario dotarsi di un punto di ricarica dedicato. L’utilizzo delle colonnine di ricarica a muro con cavo integrato fornisce la soluzione ideale per il veicolo che si ricarica nel box di casa. La ricarica in ambiente pubblico può avvenire solo tramite colonnine di ricarica dedicate, per specifica normativa internazionale IEC 61851-1 che regola la sicurezza legata all’erogazione di energia: ad esempio, i cavi per la ricarica sono bloccati nelle prese durante la ricarica e non è possibile scollegarli fino al termine della stessa. I motorini e gli scooter elettrici si differenziano dalle auto elettriche perché i primi assorbono in ricarica meno di 3kW e possono quindi caricare a colonnine con prese di tipo 3A, chiamate anche Scame; le auto invece sono adatte ad assorbire potenze più elevate fino a 22kW da prese chiamate Type 2, per contenere i tempi di ricarica avendo batterie con una capacità di energia che parte dai 17 kWh. Esistono inoltre colonnine con il cavo integrato Type 2 ad alta potenza che possono erogare fino a 43 kW in corrente alternata e colonnine cosiddette Fast Charger che ricaricano in corrente continua con potenza da 50 kW. Queste ultime sono dotate normalmente di due prese standard, CHAdeMO e Combo (CCS), utilizzate da veicoli elettrici giapponesi ed europei. Tesla ha sviluppato una presa proprietaria e colonnine dedicate solo alle proprie auto, che possono erogare potenze fino a 120 kW adatte a ricaricare le batterie delle sue auto, di dimensionamento superiore a qualunque altra auto attualmente sul mercato. Le Tesla comunque, tramite adattatore apposito, si possono caricare anche sulle colonnine Fast Charger.
D) Quali sono, più in generale, i “problemi tecnici” che un sistema come E-Car OC deve risolvere? In che modo garantisce l’interoperabilità delle colonnine di ricarica?
R) Una piattaforma di gestione dell’infrastruttura di ricarica come E-Car OC fornisce il monitoraggio e il controllo remoto delle colonnine di ricarica, con una diagnostica e allarmistica dedicati che consentono di sapere sempre lo stato di “salute” delle colonnine sul campo, in modo da poter pianificare gli interventi di manutenzione ordinari e straordinari. La possibilità di eseguire comandi da remoto come lo sblocco della presa, l’avvio della ricarica per un utente che ha perso la carta o il “reboot” della colonnina eliminano la necessità di frequenti interventi sul campo, centralizzando tutta la gestione dei clienti presso un call center che utilizza la piattaforma. La piattaforma gestisce anche i Service Provider, con la possibilità di definire utenti, contratti e carte, abilitando la ricarica di EMP su diversi CPO della stessa piattaforma in modo semplice e immediato. L’interoperabilità tra colonnine appartenenti a CPO gestiti da diverse piattaforme di ricarica è comunque garantita tramite collegamenti diretti (peer-to-peer), ad esempio tra stakeholder con localizzazione vicina, oppure tramite piattaforme di roaming (come la piattaforma tedesca Hubject) che, al pari del roaming telefonico, consentono agli utenti di utilizzare tutte le colonnine appartenenti allo stesso “circuito”, con un addebito della ricarica effettuato sempre dal Service Provider con cui l’utente ha il contratto. L’interoperabilità è essenziale per espandere la mobilità elettrica, soprattutto in Italia, ancora un po’ indietro rispetto all’estero, dove gli accordi commerciali tra stakeholder sono ancora pochi.
D) A questo proposito può darci una fotografia della situazione attuale in Italia, in termini di disponibilità di reti di ricarica, interoperabilità ecc. e come vede gli sviluppi dei prossimi 2/3 anni?
R) Spesso si paragona il paradosso “è nato prima l’uovo o la gallina” quando si parla delle infrastrutture di ricarica elettrica e la vendita delle auto elettriche: la prima implica la seconda e viceversa. La disponibilità di reti di ricarica, fino a un paio di anni fa, era legata alla volontà dei distributori di energia di investire nell’installazione delle colonnine. Dopo l’abolizione del modello distributore a livello europeo e l’adozione del modello service provider, ora sono le regioni e le municipalità che possono attingere ai finanziamenti del governo per infrastrutturare le loro città: in questo contesto diverse utility hanno formato una società dedicata di servizi e, insieme a start-up o piccole aziende, partecipano ai bandi che si presentano a livello nazionale ed europeo per installare nuove reti di ricarica per i veicoli elettrici. Nei prossimi 2/3 anni il mercato è destinato a crescere, le previsioni parlano di una incidenza degli autoveicoli elettrici sul parco auto circolante compresa tra il 2% e l’8% al 2025 e tra il 5% e il 24% al 2030, per arrivare nel 2040 al 50% delle nuove vendite. A livello di infrastruttura è prevista una capacità di copertura della rete infrastrutturale pari a 30-100 autoveicoli elettrici per singolo punto di ricarica al 2025 e 70-200 autoveicoli elettrici al 2030. È notizia fresca di questi giorni l’installazione di 30 Fast Charger del progetto EVA+ ad opera di Enel vicino alle autostrade d’Italia: un forte segnale per dare impulso al mercato dell’auto elettrica, in ascesa con circa 10.000 veicoli nel 2016 e un +60% rispetto all’anno precedente.
Andrea Gandiglio
