Blockchain per veicoli elettrici: scambio energetico tra grid e veicolo

Scambio energetico e Vehicle to Grid

In che modo un veicolo può diventare parte attiva di una rete elettrica? Per rispondere a questa domanda è possibile fare riferimento al concetto di Vehicle to Grid in cui la batteria di un mezzo di locomozione motorizzato, come per esempio un’automobile, è in grado di divenire una fonte energetica per la rete di cui fa parte. Si crea così un sistema integrato in cui l’energia accumulata viene almeno parzialmente restituita per poi essere riassorbita a fronte del livello di carica corrente.

Alla base di questo meccanismo vi è un processo di scambio energetico gestito da un inverter di potenza operante in entrambe le direzioni, a bassa tensione per la rete e ad alta tensione per la batteria, il cui funzionamento viene ottimizzato sulla base delle esigenze di ciascun componente della rete di riferimento. In contesti quali quelli incentrati sul Vehicle to Home, l’energia accumulata da una batteria potrebbe essere impiegata per animare degli elettrodomestici o, più semplicemente, utilizzata in un’ottica di contenimento dei costi.

Come garantire che ogni attore di una rete riceva un quantitativo di energia sufficiente evitando overhead da sovrautilizzo delle risorse o, al contrario, un approvvigionamento inadeguato delle componenti coinvolte? Una soluzione a questa problematica potrebbe essere individuata nell’implementazione di un sistema di monitoraggio che possa tracciare ogni fase di carica o ricarica, parliamo quindi di un approccio squisitamente Data Driven con cui certificare tutte le transazioni operate all’interno di una rete.

Blockchain e gestione dei punti di ricarica

Tecnologie distribuite e Blockchain diventano quindi le candidate ideali per gestire un sistema come quello descritto che, dovendosi basare sullo scambio di risorse e informazioni in un ambiente privo di gerarchie, è per sua natura Peer-to-peer.

La Blockchain si presenta come un ledger aperto e distribuito in grado di memorizzare in modo permanente e verificabile qualsiasi transazione venga effettuata all’interno di un network. Viene così a crearsi un processo grazie al quale le transazioni sono considerate valide soltanto nel caso in cui la maggior parte di coloro che possiedono una copia del registro abbiano avuto la possibilità di verificarle. Una volta superata questa fase qualsiasi transazione valida entrerà a far parte del ledger senza che possa essere cancellata.

Come è noto il pattern descritto ha portato a un’affermazione su scala globale delle criptovalute sotto forma di strumento finanziario, alla base di questo risultato vi è però il concetto di smart contract che può essere applicato anche a un segmento come quello dei veicoli elettrici e, nello specifico, al funzionamento dei sistemi di ricarica. A riprova di ciò è sufficiente fare riferimento a quella che è una delle principali preoccupazioni di un qualsiasi utilizzatore, e produttore, di veicoli elettrici: l’autonomia garantita dalla batteria, nel contempo uno dei maggiori limiti legati alle prospettive di diffusione di questo mercato.

Appare chiaro come una distribuzione dei punti di ricarica non ancora capillare, e comunque non paragonabile a quella garantita per i carburanti di origine fossile, possa scoraggiare l’adozione su larga scala di veicoli elettrici, soprattutto nei non pochi casi in cui si preveda di dover affrontare percorsi caratterizzati da distanze elevate.

Le tecnologie distribuite hanno permesso di trovare proprio nella Blockchain una possibile soluzione a tale problematica, attraverso un sistema di condivisione dei punti di ricarica privati che consiste nel mettere a disposizione questi ultimi, pubblicamente, nel caso in cui non vengano utilizzati dai loro proprietari. Quando inserita in un meccanismo incentrato sul Vehicle to Grid tale dinamica consente di non solo di ottimizzare la distribuzione delle risorse, ma anche di minimizzare i costi grazie a un sistema di remunerazione, nella maggior parte dei casi monetario, a favore di coloro che partecipano al network. 

Blockchain come leva per il mercato EV 

La Blockchain consente quindi di verificare e registrare tutte le transazioni che avvengono all’interno di tale sistema, garantendone il corretto funzionamento e permettendo, nel contempo, di acquisire dati utili al suo continuo miglioramento. In linea generale è possibile identificare alcuni benefici accessori dell’approccio descritto che si vanno a sommare a quelli già esposti:

• l'opportunità di disporre, grazie all'impiego di punti di ricarica preesistenti, di un'infrastruttura implementata sostanzialmente a costo zero;
• l'investimento estremamente contenuto necessario al funzionamento dell'intero sistema;
• un maggiore incentivo alla diffusione dei veicoli elettrici e, di conseguenza, alla loro produzione e circolazione;
• una partecipazione più elevata di soggetti interessanti a competere nel mercato dei veicoli elettrici;
• una minore dispersione energetica;
• un minor consumo di carburanti di origine fossile e il contenimento dell'impatto ambientale derivante dalla circolazione dei veicoli.

Chiaramente, per quanto praticabile la soluzione proposta non presenta unicamente dei vantaggi, a cominciare dal fatto che l’operatività di un network di Blockchain richiede un consumo rilevante a livello energetico per via della capacità di calcolo necessaria al suo funzionamento. Non è poi da trascurare il discorso riguardante l’evoluzione dei caricatori, ad oggi infatti non è ancora semplice prevedere le potenzialità dei componenti che verranno prodotti in futuro dall’industria, implementazioni che potrebbero rivelarsi più efficienti e convenienti da utilizzare rispetto a quelle reperibili attualmente presso l’utenza privata.

Se in un’ottica di medio termine lo sharing delle charging stations potrebbe rivelarsi ideale per incrementare l’autonomia dei veicoli elettrici e alimentare i network basati sul Vehicle to Grid, nel lungo periodo è possibile che l’industria assorba il modello basato sulla Blockchain facendolo proprio. Anche in questo caso è immediatamente rilevabile il vantaggio competitivo dato dalla possibilità di agire in un contesto in cui buona parte dei costi relativi alla costruzione di un network, e di raccolta dati sui comportamenti dell’utenza, sono stati sopportati durante la fase embrionale del comparto.

Da questo punto di vista è interessante notare come il settore sia già al centro di diverse iniziative volte a creare un modello di business incentrato sulla condivisione dei punti di ricarica. A tal proposito è possibile citare l’esperienza della Innogy Innovation Hub, società tedesca che ha sviluppato l’applicazione Share&Charge con la quale vengono mappate le charging stations in sharing in modo che gli automobilisti possano reperirle facilmente tramite smartphone, ottimizzando in questo modo consumi e spostamenti attraverso la partecipazione al network.