Vehicle-to-grid : opportunities and future developments

The following thesis project aims to deepen the characteristics, benefits and critical issues of Vehicle-to-Grid. Beginning with the essential elements of this technology, the responsibilities and roles of the main stakeholders involved, as well as government involvement have been analyzed, and have been presented some successful examples realized nowadays. Finally, both positive and negative impacts peculiar to such innovation have been discussed. Vehicle-to-Grid, starting with the need to integrate electric vehicles within the actual scenario, aims to exploit the energy produced by batteries to provide support and flexibility services to the electric grid. This is possible through the creation of a system that connects vehicles with the electric grid and characterized by charging systems capable of managing energy flows, bidirectionally, according to what are the needs identified for each of the actors involved. Consequently, electric vehicles will no longer have the sole task of simple means of transportation, but will acquire the function of true energy storages, capable not only of increasing grid efficiency, but also of facilitating integration with renewable energies. The transportation sector is undoubtedly among the main culprits of the climate and environmental crisis we are facing, with its production of a quarter of global CO2 emissions, 70% of which comes from road transport alone. In compliance also with the goals set by the "Fit for 55," at the European level, and by the Conference Of Parties (COP), at the global level, the electrification of road transport represents to date the best and most easily achievable solution. Vehicle-to-Grid technology is proposed as an incentive that can support the green transition and offer itself as a catalyst for the electric vehicle market. It also represents the most appropriate response to the growing energy demand and the need to renew the electric grid in a sustainable way, increasing reliability and efficiency, unfortunately clashing with the lack of an adequate regulatory plan that limits its development.

Il seguente progetto di tesi si pone l'obiettivo di approfondire le caratteristiche, i benefici e le criticità del Vehicle-to-Grid. Ad iniziare dagli elementi essenziali di questa tecnologia, sono state analizzate le responsabilità e i ruoli dei principali stakeholder coinvolti, nonché il coinvolgimento del governo e alcuni esempi di successo ad oggi realizzati. Sono stati infine analizzati gli impatti sia essi positivi che negativi propri di tale innovazione. Il Vehicle-to-Grid, partendo dalla necessità di integrare i veicoli elettrici all'interno dell’attuale panorama, ha l’obiettivo di sfruttare l'energia prodotta dalle batterie per fornire supporto e servizi di flessibilità alla rete elettrica. Ciò è possibile attraverso la creazione di un sistema che metta in comunicazione i veicoli con la rete elettrica e che sia caratterizzato da sistemi di ricarica in grado di gestire i flussi energetici, in maniera bidirezionale, a seconda di quelle che sono le esigenze individuate per ciascuno degli attori coinvolti. Conseguentemente i veicoli elettrici non avranno più il solo compito di semplici mezzi di trasporto, ma acquisiranno la funzione di veri e propri stoccaggi energetici, capaci non solo di aumentare l’efficienza di rete, ma di facilitare l’integrazione con le energie rinnovabili. Il settore dei trasporti é senz’altro tra i principali responsabili della crisi climatica ed ambientale che stiamo affrontando, con la sua produzione di un quarto delle emissioni di CO2 globali, di cui il 70% è proveniente dal solo trasporto stradale. Nel rispetto anche di quanto previsto dagli obiettivi fissati dal “Fit for 55”, a livello europeo, e dalla Conferenza Delle Parti (COP), a livello globale, l’elettrificazione del trasporto stradale rappresenta ad oggi la soluzione migliore e più facilmente realizzabile. La tecnologia Vehicle-to-Grid si propone come incentivo in grado di supportare la transizione verde e proporsi come catalizzatore per il mercato dei veicoli elettrici. Rappresenta inoltre la più appropriata risposta alla crescente domanda energetica e alla necessità di rinnovare la rete elettrica in chiave sostenibile, incrementando affidabilità ed efficienza, scontrandosi purtroppo con la mancanza di un piano normativo adeguato che ne limita il suo sviluppo.