La variante 1 alla regola tecnica di riferimento per la connessione alle reti di distribuzione in bassa tensione (Norma CEI 0-21) ha introdotto il nuovo Allegato X relativo al Controllore di Infrastruttura di Ricarica per i veicoli elettrici (CIR). La variante contiene anche il nuovo Allegato G-ter relativo al “Regolamento di esercizio per il funzionamento di generatori di impianti di produzione o destinati alla funzione di alimentazione di riserva di proprietà dell’Utente che erogano il servizio di rialimentazione di porzioni di rete BT del DSO in isola intenzionale su richiesta del DSO” nonché l’aggiunta di alcune definizioni ai paragrafi 3 e 12.
In attesa dell’individuazione dei requisiti tecnici dei dispositivi di ricarica dei veicoli elettrici in relazione alle configurazioni “V1G” (erogazione dei servizi ancillari senza immissione di potenza dalla batteria del veicolo verso la rete elettrica) da parte di ARERA – Autorità di Regolazione Energia Reti e Ambiente, proviamo vedere a cosa serve il CIR e quando occorre installarlo.
Controllore di Infrastruttura di Ricarica
Secondo quanto indicato nel paragrafo 3.8bis della Norma CEI 0-21, il CIR, apparato esterno, integrato nell’infrastruttura di ricarica (“Charging Station Infrastructure” – CSI) o in altre apparecchiature quali il Sistema di coordinamento automatico (CEM – “Customer Energy Manager) ha il compito di:
– Raccogliere i dati relativi alla misura della potenza prelevata dall’infrastruttura di ricarica, alla potenza scambiata con la rete al punto di connessione e, opzionalmente, alla potenza prelevata ed immessa da eventuali generatori presenti;
– Scambiare i dati con il soggetto esterno abilitato (RO “Remote Operator”) per la fornitura di servizi ancillari. Il RO è il soggetto abilitato alla comunicazione da parte dell’Utente che ha installato il CIR nel proprio impianto (ad esempio: Aggregatore, Distributore, ecc.);
– Regolare in maniera dinamica e parametrizzabile la potenza, prelevata dalla rete per la ricarica della batteria del veicolo, da una Stazione di Ricarica EV in modo 3 e in modo 4 (definito come dalla serie CEI EN 61851);
– Fornitura dei servizi di rete per la sicurezza del sistema elettrico (risposta in sotto-frequenza) basata sulla disponibilità di una misurazione locale della frequenza di rete.
Il CIR, quindi, ha compiti simili a quelli di un Dispositivo utente, l’apparato incaricato di ricevere informazioni direttamente dal misuratore intelligente 2G per mezzo della Chain 2.
Figura 1: Ricarica modo 3 e modo 4 (Norma serie CEI EN 61851).
Il Controllore di Infrastruttura di Ricarica (X.1), quindi, consente di:
– Ottimizzare la potenza destinata alla ricarica dei veicoli elettrici, in funzione dell’assorbimento degli altri carichi (utilizzatori) presenti nell’utenza e dell’eventuale produzione locale di energia elettrica;
– Rendere disponibili risorse di modulazione affinché il RO possa offrire/richiedere servizi ancillari;
– Contribuire alla sicurezza del sistema elettrico fornendo i servizi di rete in condizioni di sotto-frequenza.
In accordo con quanto indicato con la Deliberazione 15 dicembre 2020, n. 541/2020/R/eel “Ricarica dei veicoli elettrici in luoghi non accessibili al pubblico: avvio di una sperimentazione finalizzata a facilitare la ricarica nelle fasce orarie notturne e festive” l’installazione del CIR potrebbe essere necessaria per accedere, fino al 31 dicembre 2023, alla sperimentazione avviata il 1° luglio 2021.
Il comma 4.1 dell’articolo 4 “Dispositivi di ricarica idonei”, infatti, ricorda che con successivo provvedimento l’Autorità individua i requisiti tecnici dei dispositivi di ricarica dei veicoli elettrici idonei per l’accesso alla sperimentazione, tra quelli che verranno indicati nell’Allegato X della norma CEI 0-21 e che siano applicabili in presenza di misuratori di prima e seconda generazione.
Come noto, la sperimentazione riguarda la possibilità di incrementare gratuitamente la potenza disponibile fino a 6 kW nella fascia oraria F3, per ricaricare i veicoli elettrici durante le ore notturne, la domenica e i giorni festivi.
Diversamente da questa modalità, infatti, per ricaricare un veicolo elettrico in aree private, le utenze del servizio elettrico connesse alla rete di bassa tensione (comprese le utenze domestiche, ma escluse le utenze di illuminazione pubblica e quelle relative all’alimentazione esclusiva dei punti di ricarica di veicoli elettrici in luoghi accessibili al pubblico – articolo 2, comma 2, lettera a) e lettera d) del TIT – Testo integrato delle disposizioni per l’erogazione dei servizi di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica) possono richiedere al proprio fornitore la modifica della potenza contrattualmente disponibile oppure richiedere ulteriori punti di prelievo destinati esclusivamente alla ricarica di veicoli elettrici (articolo 5, comma 5.3 del TIC – Testo integrato delle condizioni economiche per l’erogazione del servizio di connessione).
L’Allegato X si applica esclusivamente alle infrastrutture di ricarica V1G che partecipano ai mercati di servizi di flessibilità nel quadro dei provvedimenti di ARERA, installate in utenze passive o attive allacciate a reti BT con obbligo di connessione di terzi.
Il funzionamento V1G (di tipo monodirezionale operanti in modo 3 e in modo 4) è considerato alla stregua di un utente passivo e quindi, in accordo con le disposizioni della Norma CEI 0-21, non necessita dell’installazione di una protezione di interfaccia (SPI). Ciò vale anche per l’utente passivo che installa il CIR.
L’Allegato X, quindi, non si applica alle infrastrutture di ricarica operanti in modalità V2G. La modalità V2G permette al veicolo elettrico di immettere potenza attiva nella rete.
Figura 2: Ricarica intelligente dei veicoli intelligenti.
Sigla – Descrizione
V1G – Unidirectional controlled charging
V2B – Vehicle To Building
V2D – Vehicle To Device
V2G – Vehicle To Grid
V2H – Vehicle To Home
V2I – Vehicle To Infrastructure
V2L – Vehicle To Load
V2M – Vehicle To Motorcycle
V2N – Vehicle To Network
V2P – Vehicle To Pedestrian
V2V – Vehicle To Vehicle
V2R – Vehicle To Roadside
V2X – Vehicle To Everything
Tabella 1: Standard di comunicazione per le infrastrutture di ricarica dei vicoli elettrici.
Il CIR si interfaccia con una o più CSI – infrastrutture di ricarica (insieme di una o più stazioni di ricarica EV, anche bidirezionali, collegate alla rete) che possono a loro volta gestire una o più stazioni di ricarica EVSE – Electrical Vehicle Supply Equipment (parte fissa della stazione di ricarica collegata alla rete di alimentazione). È previsto un solo CIR per ciascun punto di interconnessione con la rete POD.
Figura 3: Architettura di riferimento per le interfacce di comunicazione del CIR.
Il CIR è predisposto per assolvere in modalità autonoma/asservita le funzionalità di scambio dati, controllo, regolazione e comando.
Nella modalità di controllo autonoma, ad esempio, modula la potenza dell’infrastruttura di ricarica sulla base dei dati di potenza prelevata e immessa rilevati dal misuratore 2G tramite interfaccia locale o remota, al fine di evitare il superamento della potenza disponibile con il conseguente intervento del limitatore di potenza del misuratore M1.
Diversamente, nella modalità di controllo asservita, la potenza dell’infrastruttura di ricarica è modulata dai comandi ricevuti dal Remote Operator.
Il servizio di rete in condizioni di sotto-frequenza, invece, è sempre prioritario (servizi di rete per la sicurezza del sistema elettrico). In particolare (articolo X.5.3), il CIR deve essere in grado di interrompere la carica in atto ed inviare alla stazione di ricarica EV il comando di sospensione della ricarica del veicolo elettrico.
Il comando di sospensione della ricarica deve essere attuato:
– per superamento di valori di soglia in sotto-frequenza regolabile tra 47,5 e 50 Hz (valore di default pari a 49,5 Hz) oppure per superamento di una soglia di frequenza determinato in modo casuale (motivato dalla necessità di ottenere una variazione di potenza graduale del sistema elettrico) nell’intervallo 47,5 e 49,5 Hz;
– prioritariamente rispetto alla esecuzione di comandi per la fornitura di servizi ancillari (forniti per garantire il funzionamento e la sicurezza del sistema elettrico).
L’Allegato X si completa con le caratteristiche tecniche del CIR (X.7), i requisiti della interfaccia di comunicazione fra il Controllore di Infrastruttura di Ricarica e il Remote Operator (X.8) e le prove da eseguire sul CIR, al fine di verificarne la conformità a quanto specificato nell’Allegato X alla Norma CEI 0-21.
