La transizione verso la mobilità elettrica non è più una prospettiva futura, ma una realtà che impone un cambio di paradigma nella progettazione elettrica. L’infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici (EVCI) non deve essere intesa come la semplice installazione di una stazione di ricarica, ma come un nodo critico del sistema di distribuzione. La sfida per il progettista e l’installatore è duplice: garantire la sicurezza immediata dell’impianto e assicurarne la totale scalabilità, evitando che l’infrastruttura diventi obsoleta con l’incremento della domanda energetica.
L’impatto locale sulla rete
Ogni volta che un veicolo viene collegato a una stazione di ricarica, si genera un impatto significativo sulla rete locale. A seconda dell’assorbimento (soprattutto in caso di ricariche Fast e Ultra-Fast in corrente continua), possono insorgere criticità legate ai limiti di capacità dei trasformatori MT/BT esistenti e delle linee di distribuzione. Un aspetto spesso sottovalutato riguarda la Power Quality: l’elettronica di potenza a bordo dei veicoli e dei caricatori può introdurre armoniche e fluttuazioni di tensione, compromettendo il funzionamento di altre utenze sensibili collegate allo stesso quadro di distribuzione.
Architetture di distribuzione e integrazione
La distribuzione dell’energia all’interno di un sito EVCI avviene tipicamente a livello del quadro principale, che deve fungere da “regista” dei flussi. Le architetture odierne si stanno evolvendo verso due modelli principali:
- distribuzione standard in corrente alternata: è il modello più diffuso, dove il quadro di distribuzione principale alimenta sottogruppi di quadri secondari o stazioni di ricarica. In questa configurazione, la selettività e la protezione sono affidate a interruttori aperti (ACB) o scatolati (MCCB), dimensionati per gestire i carichi dinamici della ricarica e le relative correnti di spunto (figura 1);
- microreti in corrente continua e storage: per mitigare i picchi di potenza richiesti alla rete pubblica, le soluzioni più avanzate integrano sistemi di accumulo energetico (BESS) e fonti rinnovabili, come il fotovoltaico. L’integrazione di una microrete CC permette di ridurre le conversioni AC/DC, limitando le perdite di potenza e ottimizzando l’efficienza complessiva dell’hub di ricarica
(figura 2).
Il quadro normativo di riferimento
La progettazione degli impianti di ricarica deve sottostare a un rigido impianto normativo per assicurare sicurezza e interoperabilità. Il riferimento cardine è la norma IEC 60364-7-722, recepita in Italia nella sezione 722 della CEI 64-8. Questa norma specifica i requisiti per i circuiti dedicati all’alimentazione dei veicoli elettrici, imponendo criteri rigorosi sulla selettività e sul fattore di contemporaneità (fissato a 1 se non diversamente gestito da sistemi intelligenti di load management).
Parallelamente, la norma IEC 61851 disciplina i sistemi di ricarica conduttiva, definendo i modi di ricarica (da 1 a 4) e i requisiti di comunicazione tra veicolo e infrastruttura. A livello di connessione alla rete, sono imprescindibili i requisiti delle norme CEI 0-21 e CEI 0-16. La conformità a questi standard non è solo un obbligo legale, ma la garanzia che l’infrastruttura possa dialogare con l’ecosistema energetico nazionale in evoluzione.
Progettare siti “future-proof”: l’approccio di ABB alla scalabilità
A margine dei lavori di “Grid to Chargers”, abbiamo approfondito le strategie tecnologiche con Omar Imberti, Segment Developer EVSE Infrastructure di ABB, per capire come rendere l’infrastruttura l’abilitatore della crescita.
Quale impatto avrà la crescita degli EV sulla rete di distribuzione locale?
«Secondo il Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima (PNIEC), l’Italia raggiungerà 4,3 milioni di veicoli elettrici entro il 2030. L’impatto energetico totale è gestibile, ma la sfida è locale. I picchi di assorbimento delle stazioni Ultra-Fast richiedono pianificazione mirata e tecnologie digitali per evitare sovraccarichi delle cabine e costi di upgrade insostenibili».
Come si progetta una scalabilità reale senza rifacimenti futuri?
«In ABB puntiamo sul concetto di siti “future proof”. Progettare l’infrastruttura di base — dai quadri ai trasformatori — significa permettere l’espansione dei punti di ricarica negli anni senza smantellare l’impianto originario. Bisogna progettare una infrastruttura ‘neutra’, garantendo che possa gestire hardware di ricarica di diversi produttori ed evitando il lock-in tecnologico».
Come opera il Load Management nel risparmio economico?
«Sistemi come il C-KIT di ABB permettono una gestione dinamica della potenza disponibile, distribuendola tra i veicoli in base a priorità o logiche FIFO (First in, First out). Il sistema dialoga con l’edificio, modulando la ricarica in base ai consumi generali, alla produzione solare o allo scarico dei sistemi BESS, evitando costosi distacchi per esubero di potenza».
Smart Charging: ci spiega la differenza tra V1G e V2G?
«Il V1G modula la ricarica unidirezionale e potenzialemnte permette all’utente di essere renumerato partecipando ai servizi di flessibilità. Il V2G è l’eveluzione bidirezionale: l’auto può restituire energia alla rete nei momenti di necessità, passando da possibile problema a parte della soluzone».
Quali sono le opportunità per i professionisti elettrici oggi?
«La mobilità elettrica richiede un’evoluzione del professionista verso la figura di “consulente energetico”. Saper progettare cabine, integrare sistemi di Energy Management e padroneggiare la manutenzione predittiva sarà il vero vantaggio competitivo in un mercato che oggi soffre la carenza di figure tecniche altamente qualificate».
LA RICARICA DEI BEV: DA UTENZA PASSIVA A RISORSA FLESSIBILE
Il passaggio alla mobilità elettrica richiede una visione sistemica che unisca efficienza energetica e stabilità delle reti. Nel corso del suo intervento all’evento “Grid to Chargers”, il Prof. Maurizio Delfanti, Ordinario presso il Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano, ha illustrato le traiettorie di sviluppo del sistema elettrico nazionale.
Secondo l’analisi del Professore, l’adozione dei veicoli elettrici a batteria (BEV) è una scelta dettata da criteri di efficienza: con un rendimento energetico che sfiora l’80%, i sistemi full electric superano ogni alternativa basata su idrogeno o biocarburanti. Tuttavia, la sfida principale si sposta sulla capacità della rete di assorbire i nuovi carichi locali.
Lo studio del Politecnico rassicura sulla tenuta del sistema nazionale: l’impatto sulla domanda nazionale al 2030 è stimato in circa 15 TWh, una quota inferiore al 5% del consumo totale italiano e ampiamente gestibile. Il vero valore aggiunto del veicolo elettrico risiede nella flessibilità: il processo di ricarica può essere modulato e spostato nelle ore di minor carico o di massima produzione da fonti rinnovabili.
Un passaggio chiave ha riguardato l’introduzione normativa delle “connessioni flessibili”: un meccanismo che consentirà l’applicazione di tariffe agevolate agli utenti disposti a lasciar modulare il proprio prelievo, trasformando i veicoli in batterie mobili a supporto della resilienza della rete elettrica.
STANDARD DI PRODOTTO, CABINE ELETTRICHE E COMPETENZE: LE SFIDE DELLA FILIERA ELETTRICA
Riccardo Lama ha ricordato come la stazione di ricarica sia solo la punta di un complesso “iceberg” normativo. La sfida del CEI è garantire un coordinamento che renda coerenti le norme di connessione alla rete con gli standard di prodotto come la IEC 61851-1. Ha inoltre posto l’accento sulla formazione: l’evoluzione tecnologica è talmente rapida che i progettisti devono possedere competenze specialistiche che vadano ben oltre la semplice applicazione dei manuali tecnici.
L’analisi di Daniele Macchi si è concentrata sul “fattore umano” e sulle criticità del parco immobiliare italiano, per il 60% antecedente al 1980. Con un settore che soffre per la carenza di ricambio generazionale, l’installatore deve compiere un salto di qualità, trasformandosi in un “integratore di sistemi” capace di gestire la convergenza tra impianti elettrici, soluzioni digitali e termoidraulica.
Mario Melodia ha illustrato come, per supportare la ricarica ultra-rapida, le cabine elettriche debbano evolvere in vere e proprie micro-grid. Queste infrastrutture devono essere in grado di gestire carichi “flash” e dinamici, integrando elettronica di potenza e sistemi di monitoraggio per la manutenzione predittiva. Una progettazione lungimirante deve prevedere già oggi gli spazi fisici e i layout necessari per i futuri ampliamenti di potenza richiesti dagli hub di ricarica ad alta prestazione.
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