Energy and economic analysis of photovoltaic systems combined with second-life batteries and Vehicle-to-Home in car dealerships

The rising cost of energy and the impending need to reduce greenhouse gas emissions, the cause of climate change, make it necessary to use renewable energy sources combined with energy efficiency measures. Car dealerships, due to the multiple services they offer today and the trend in the new automotive market, are becoming more and more energy-consuming and must take the path of sustainability. By creating a model for the energy and economic analysis of car dealerships, this study shows the effects of the installation of photovoltaic systems combined with energy storage batteries on them. Furthermore, it demonstrates the sustainability of using innovative solutions such as second-life batteries and V2H to save, both from an economic and life-cycle emissions perspective, the purchase of new storage batteries. Running the model on a number of case studies made it possible to extrapolate target values and guidelines for the sizing of photovoltaic systems and storage battery capacities in medium to large-sized dealerships. Functions were also identified for this specific application to estimate with a very good approximation the changes in the economic results of the investment as the purchase price of energy changes and to estimate the optimal capacity of the storage batteries given the identified photovoltaic system capacity. This study demonstrates that such investments are extremely cost-effective, allow dealers to cope with increases in energy costs and reduce emissions.

L'aumento del costo dell’energia e l’incombente bisogno di ridurre le emissioni di gas effetto serra, causa dei cambiamenti climatici, rendono necessario l’utilizzo di fonti di energia rinnovabile abbinati ad interventi di efficientamento energetico. Le concessionarie automobilistiche, per i molteplici servizi che oggi offrono e per la tendenza del nuovo mercato automobilistico, stanno diventando sempre più energivore e devono intraprendere la strada della sostenibilità. Il presente studio, grazie alla creazione di un modello per l’analisi energetica ed economica delle concessionarie, mostra gli effetti dell’installazione di impianti fotovoltaici abbinati a batterie di accumulo dell’energia su tali realtà. Inoltre, dimostra la sostenibilità di utilizzare soluzioni innovative come il second-life batteries e il V2H per risparmiare, sia da un punto di vista economico che di emissioni del ciclo vita, l’acquisto di nuove batterie di accumulo. L’esecuzione del modello su alcuni casi studio ha permesso di estrapolare dei valori target e delle linee guida per il dimensionamento degli impianti fotovoltaici e delle capacità delle batterie di accumulo nelle concessionarie di medie-grandi dimensioni. Sono inoltre state individuate, sempre per questa specifica applicazione, delle funzioni in grado di stimare con ottima approssimazione le variazioni dei risultati economici dell’investimento al variare del prezzo di acquisto dell’energia e di stimare la capacità ottima delle batterie di accumulo data la potenza dell’impianto fotovoltaico individuata. Il presente studio dimostra che tali investimenti sono estremamente convenienti, permettono alle concessionarie di fronteggiare gli aumenti dei costi dell'energia e ridurre le emissioni.