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Titolo: Battery swapping

https://www.greenstyle.it/auto-elettriche-ricarica-10-minuti-cose-battery-swapping-344277.html
?
 
Questa tecnica fu descritta anni fa - con tutti i problemi connessi - 
nel mio primo libro sul tema.

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In teoria sarebbe possibile, peccato che a leggere le riviste di auto le 
macchine elettriche attuali non sono adatte, hanno le batterie 
incorporate nel pianale, in posti irraggiugibili in modo veloce, ci 
vorrebbero anche contatti a tulipano o simili,  per alte correnti devono 
essere fatti molto bene, non roba consumer ma industriale, con i bulloni 
non è possibile fare svelti.
 

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Obiezioni legittime, e non sono le sole.
Ma questi problemi sono alla portata di una buona ingegneria.
Ciò che non è alla portata dell'ingegneria è la standardizzazione, e 
inoltre delle decisioni politiche che sarebbero necessarie.
 
Ma si dovrà arrivarci, come hanno capito alcuni costruttori.
___
 
 

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Dovrebbero riprogettare da zero tutte le macchine elettriche attuali, la 
vedo dura metterli  tutti d'accordo.
Il problema dell'enorme potenza elettrica necessaria rimane intatto, 
basterà il doppio dell'attuale solo per le auto?
Sapendo il consumo totale di carburanti non dovrebbe essere difficile 
fare una stima attendibile.
La vedo più fattibile per i grossi mezzi di trasporto, anche ora molto 
simili come struttura e dimensioni, basta guardare un bus o un bilico, 
ma li ci vogliono batterie da sommergibili.

 un bus o un bilico, ma li ci vogliono batterie da sommergibili.
 
Oppure l'alimentazione filare una volta fuori dai centri storici ?
 
 
Non vedo perche' i consumi e le potenze necessarie per i veicoli
elettrici a batteria non debbano essere assimilabili a quelli di
tutto il resto che oggi usiamo elettricamente. Si va dal carico
moderato breve (da pochi a svariati minuti) regolare dei frigoriferi,
a quello, altrettanto breve, ma elevato/altissimo (in rapporto alle
potenze contrattuali) di un ferro da stiro, un tostapane, un phon
oppure un bollitore (io uso ogni giorno uno da 2,4 kW per fare il
the' - ci mette meno di 2 minuti per scaldare l'acqua). Poi ci
sono i carichi prolungati (verso l'ora  o piu') per la resistenza
della lavatrice, oppure per gli scaldacqua elettrici, oppure il
forno elettrico. Ancora con breve durata, ma periodici per ora, ed
alta potenza, ci sono le pompe di calore/condizionatori. E poi
ci sono le stufette elettriche che magari, poche volte all'anno,
per alcune ore, mandano la potenza disponibile ai suoi limiti.
E poi c'e' il pozzo elettrico (pompa), gli elettro-utensili,
l'aspirapolvere (che puo' arrivare fino al paio di kW).
Insomma, a livello domestico, c'e' un bel po' di carichi variabili.
Ma anche nella industria spesso abbiamo carichi impulsivi di grossa
potenza. Forse solo il settore terziario commerciale offre un
carico medio piu' uniforme, ma anche un ufficio, quando parte la
fotocopiatrice o il condizionatore, vede i consumi saltare in su'
per un tempo intermittente.
 
Se ci concentriamo sulla parte "domestica" dei consumi, abbiamo
qualcosa intorno ai 60 TW·h su circa 30 milioni di famiglie/clienti
(non sono cifre "esatte", ma l'ordine di grandezza e' quello).
La media alla "carlona" sarebbe di 2'000 kW·h per famiglia all'anno.
 
La sua domanda sarebbe quindi: "di che potenza ha bisogno questa
famiglia media ?"
 
Se l'assorbimento fosse "costante" nelle 24 ore, basterebbe un
contratto da:
 
2000/8760 = 0,23 kW di potenza disponibile
 
In realta', se leggete il vostro contatore (vi indica la potenza
massima di ogni periodo per ogni fascia oraria), probabilmente
vi servono circa 2,3 kW, cioe' dieci volte di piu'.
 
Passiamo ora alle auto. A prima vista siamo in una situazione
ideale, perche' molti userebbero l'auto di giorno per parcheggiarla
di notte a carica lenta per 8 ore. Ma ci sono anche quelli che,
incuranti il danno alle batterie, preferiscono o hanno necessita'
di una carica rapida in cui per 15 minuti chiedono 100 kW di
potenza. Insomma, abbiamo ancora una variabilita' di utilizzi,
dal carico costante di 3 kW a 7 kW (a secondo del contratto elettrico)
per svariate ore, ai picchi di assorbimento di 100 kW a botta per
la stessa auto. Ma tale variabilita' non sembra essere peggiore
di quella degli altri carichi domestici, quindi, direi che potremo
tranquillamente utilizzare quel fattore "dieci" trovato sopra,
anche per l'alimentazione delle auto elettriche a batteria.
E se cosi' non fosse ci sarebbero i mezzi per "limitare i picchi" (*).
 
Il calcolo allora diventa banale: posto che siano 100 TW·h i
consumi delle auto elettriche a batteria (gli altri 50 TW·h sono i
veicoli commerciali, possibilmente alimentati a filo, e i bus
sicuramente con carica notturna durante le lunghe ore in deposito,
etc.). Convertiamo in GW·h per comodita' e dividiamo per le ore di
un anno:
 
100'000 / 8760 = 11,4 GW di potenza media annua come carico costante
 
che moltiplicato per il fattore 10 sopra raccontato ci porta al
valore di 114 GW, che ritengo il caso peggiore in assoluto.
 
(*) se questo valore diventasse un problema, come gia' fatto per
altri consumi domestici di picco (la lavatrice, per esempio), esiste
una banale politica di tariffazione per spingere i piu' a un utilizzo
meno impulsivo, cioe' a preferire la ricarica lenta notturna: cioe'
quella delle fasce oraria, ma anche una tassazione sui picchi di
potenza delle ricariche per auto ovvero, per i punti di ricarica
oltre un certo valore di potenza (ad esempio, >10 kW ?), sulla
energia elettrica si applica una sovratassa che serve a finanziare
la costruzione di potenza di poco utilizzo durante le 24 ore
(turbo gas ? gigabatterie ? impianti di pompaggio ?).
Va anche osservato che di fronte ad una tariffazione del genere
da parte del rifornitore elettrico, sarebbe banale progettare
stazioni di ricarica rapida con un sistema "a volano elettrico"
(batterie, supercondensatori, etc.) per cui, ad esempio,
assorbendo potenza continua, supponendo che ci sia una fila di
auto elettriche da caricare a colpi di 50 kW cadauna, in realta',
giocando tra i tempi morti (sposta auto, parcheggia nuova auto
da ricaricare, eseguire la transazioni finanziarie, etc.),
lato "contatore", l'assorbimento medio e' invece di 25 kW,
dimezzando cioe' il problema, e cosi' via.
 
Se in teoria, si spostasse tutte le ricariche di auto private a
far le 8 ore di carica lenta, il carico livellato di 11,4 GW si
alzerebbe, con tutte le vetture durante le stesse ore notturne,
ad un picco di 34,2 GW (essendo 3 il rapporto tra 24h e le 8h di
carica). Quindi, il fabbisogno per le auto private oscillerebbe
tra 34,2 GW a 114 GW, a seconda della politica tariffaria.
 
Il valore di 34,2 GW sarebbe interessante, perche' e' nei dintorni
della potenza notturna inattiva. Aggiungo che in Italia attualmente
usiamo solo circa la meta' della potenza installata, il resto lo
importiamo. Inoltre la costruzione di svariati tipi di centrali
elettriche richiede solo circa 2 anni, e dato che l'aumento del
parco auto elettrico non e' sicuramente cosi' veloce da rimpiazzarle
tutte in cosi' brevi tempi, c'e' tutto il tempo per aumentare la
potenza elettrica ai livelli richiesti.
 
Ci sarebbe l'opzione della ricarica fotovoltaica diurna: ovvero
i pendolari che vanno al lavoro in auto (classico orario di
ufficio 9-16, ad esempio) potrebbero avere parcheggi, che oltre
alle tettoie elettriche, sono affiancate e/o collegate da impianti
fotovoltaici di sufficiente potenza. Mi spiego: un auto occupa
uno stallo di circa 5 metri x 2 metri, quindi 10 m2. Considerando
l'angolo ottimale di 30 gradi (o dintorni) su quei 10 m2 ci stanno
file di moduli fotovoltaici per una aerea di 10 x cos(30 gradi) = 8,6 m2
che grosso modo corrisponde giusto a 1,1 kW(p) (15% efficienza, meno
15% di perdite di conversione). Se teniamo a parte l'andamento
stagionale, sappiamo che possiamo contare su 1'400 kW·h/anno ovvero
3,8 kW·h/giorno. Mi pare evidente che da solo il "tetto" del
posto auto, non basterebbe, anche con moduli installati in modo
ottimale. Se ritenessimo sufficiente anche solo 10 kW·h di ricarica,
ci sarebbe bisogno di almeno 3 volte la superficie utile di un
parcheggio. Ovviamente, se il parcheggio e' multi-piano, la superficie
richiesta aumenta proporzionalmente per ogni piano in piu'.
 
E poi c'e' la questione stagionale: la produzione media giornaliera
varia tra 1,97 kW·h/giorno a dicembre, ai 5,77 kW·h/gg a luglio,
con 4,2 kW·h/gg a marzo e 5,65 kW·h/gg a settembre.
 
Insomma, ci sono varie soluzioni con vari problemi, ma soluzioni si
trovano. Ad esempio, durante l'inverno, ad integrare l'apporto del
fotovoltaico ci puo' essere il contributo di impianti di riscaldamento
a cogenerazione (che producono calore ed elettricita': il calore alle
case, l'elettricita' a caricare le auto elettriche).

 ma li ci vogliono batterie da sommergibili.
 
Studi ed esperienze in merito sono in corso, in particolare presso 
Siemens. Ls soluzione allo studio è a pantografo, con le batterie 
soltanto ausiliarie e caricate direttamente tramite il pantografo (vedi 
filobus).
 
Il problema quantitativo che poni riguarda tutto, non solo i trasporti. 
È il problema demografico ben noto a tutti e al quale non c'è alcuna 
soluzione in vista.
___
 
 

 
Allora l'unica soluzione sarebbe quella che hanno pensato parecchi pezzi 
di merda, drastica e rapida diminuzione del popolo bue, chi tiene la 
barra del timone ne sarebbe certamente immune.

 barra del timone ne sarebbe certamente immune.
 
Questo è ovvio: è già così ed è sempre stato così, e sarà semèpre così.
 

 motivi è quello, oltre al lavoro.
 
Non certamente per la filovia. Svariate citta italiane, prima della
scellerata richiesta della FIAT di costruire le varie autostradde del
sole e sostituire tutti i filobus con i loro puzzolenti bus diesel,
cioe' negli anni '60, si trovavano al centro di una rete filoviaria
che collegava capillarmente la provincia. Se da voi non vogliono farlo
non sara filovia o autobus a rimediare.
 
8>< ----


 
"Sanremo. Potrebbe tornare operativa presto, anche se le tempistiche
  di questi tempi tendono a dilatarsi in maniera incontrollata, la
  storica filovia della Riviera Trasporti nel tratto che da piazza
  Colombo arriva fino alla città di confine."
 
Si tratta di un percorso di 10 km, non esattamente limitato dentro
la cerchia cittadina.
 
Anche a La Spezia troviamo una linea costiera che entra nella provincia,
uscendo dalla citta', oltre a ramificarsi nell'entroterra. Una linea in
particolare si sviluppava in un percorso a U lungo 24 km.
 
Un momento, ma a Livorno negli anni '60 c'era la filovia. Era limitata
al centro cittadino ?
 
 
 
 

 soldi pure.
 
 
Niente di speciale o di diabolico: à la natura che funziona così.
Perciò si deve capire meglio la natura senza sperare nei soliti santi 
salvatori.
___
 
 

 non sara filovia o autobus a rimediare.
 
Vedi che cominci a capire?
Perché mai altrimenti Siemens e non solo lei (persino una ditta 
bergamasca), ha avviato (con successo) questa sperimentazione?
 
Coraggio che arrivi fino in fondo a quest'idea. Ti basta capire che le 
autostrade sono potenziali grandi parchi fotovoltaici senza rubare un 
solo centimetro quadro al territorio (alla faccia di Agnelli). Ci sono 
altre condizioni, proprio come il battery swapping, ma vedrai che ci arrivi.
___


Si era limitata al centro cittadino, anche perchè dietro ci sono colline 
ben ripide e disabitate, e a nord Pisa, con la quale non si mischiano, 
specialmente a quei tempi.
Io sono all'estremo opposto della provincia, infatti non ci vado quasi 
mai, anche la strada costiera è parzialmente d'epoca, il famoso Romito, 
strada di montagna a picco sul mare, quella del film Il Sorpasso, se 
prendi l'autostrada paghi e fai venti km di più.
Non siamo  pianura coma la padania.
Altrove mai viste, almeno nel raggio raggiungibile in quegli anni, 
abbastanza ristretto.

 8>< ----
Le autostrade italiane sono rimaste quasi come la prima, cosa vergognosa 
oggigiorno, e a pagamento, perchè scellerata richiesta, dovevamo restare 
con le mulattiere e i passi di montagna, tipo il Bracco per andare a 
Genova, o la porrettana da Firenze  a Bologna. Di sicuro furono più 
efficienti, fecero la Milano Napoli in pochi anni.
Io ho girato in auto il sud ovest degli Usa, li arrivano a otto corsie 
per senso di marcia, gratis e con segnlatica a prova di scemo, o di 
straniero come me, non mi sono mai perso, e il gps non esisteva, qui 
siamo molto indietro.

 abbastanza ristretto.
 
?


Allora facciamo a non capire, una cosa sono linee fisse con mezzi fatti 
apposti che fanno avanti e indrè lentamente, un altra centinaia e 
migliaia di km da fare a velocità molto più elevata, con mezzi privati 
di ogni tipo e dimensione, altrimenti il tutto a che cazzo serve, ripeto 
che allora è meglio il treno, cammina anche molto più veloce, quelli 
passeggeri.
Il freno motore elettrico cè se si trasforma in generatore che alimenta 
un carico, come facevano in quei tempi antichi, cosa alimentavano.
Quello che conta sono la variazioni di quota, ci sono grandi pianure 
anche a 400 metri, le ho attraversate di persona.
Quanto ha girato per vedere tutte queste cose, o da retta a tutto quello 
che cè su  wikipedia, un pò di filtro?

 che cè su  wikipedia, un pò di filtro?
 
Sì, mi pare che facciamo a non capire. Mi sembra chiaro che un progetto 
di elettrificazione generalizzata su lunghi percorsi richieda uno studio 
apposito, come la previsione di corsia dedicata ai mezzi pesanti - che 
ne possano uscire però usando l'alimentazione a batteria, ossia 
staccandosi dai fili. Circa la velocità oggi i TIR ti sorpassano a 150 
orari, che non è poco.
Comunque è chiaro che una logica elettrica non potrebbe lasciare intatto 
ciò che ora c'è, che è vecchio almeno di 50 anni.
Certo che non mancheranno resistenze di ogni tipo, ma solo finché non 
saremo a secco.
Per inciso, l'alta velocità ferroviaria, a sua volta elettrica, potrà 
essere integrata con il trasporto stradale, e fruire a sua volta delle 
stesse sorgenti di energia, ma difficilmente sarà usata per trasporti 
merci - che peraltro non hanno mai bisogno di simili velocità.
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Altro che studio apposito, una vera rivoluzione totale, credo sia molto 
difficile far andare come i tir attuali dei mezzi alimentati a 
pantografo non su rotaia, e niente commistione con mezzi di altro tipo, 
ci vogliono delle strade o corsie ben separate.
In queste cose 50 anni non vuol dire vecchio, girano ancora mezzi più 
vecchi d'epoca, con ben altro fascino delle scatole attuali, più o meno 
tutte uguali per ogni categoria, certo la Ferrari non è una panda.
Ora  con le nuove concentrazioni saranno ancora più uguali, tanti nomi, 
ma scelta vera poca, ma è un altro discorso, nostalgico come quello del 
vapore.
L'alta velocità deve essere leggera, i lunghissimi treni merci non credo 
potranno mai andare a 300 e più kmh, poche volte ho provato le frecce 
rosse, con quelle si viaggia bene, ma come al solito servono solo la 
grande T, Torino Venezia, e Milano Napoli, il resto si arrangi come può 
, io con la macchina diesel, finchè potrò.

 , io con la macchina diesel, finchè potrò.
 
Non e' chiaro il perche' di questa sua divagazione.

 Non e' chiaro il perche' di questa sua divagazione.
 
Per dire che gran parte del territorio rimarrà come ora, senza mezzi 
pubblici efficienti di alcun tipo, l'alta velocità collega mi pare solo 
8 città, tralasciando totalmente le coste.
 
A proposito di carica batterie, ho letto un articolo che parlava 
dell'ultima Hyundai elettrica, per caricare la batteria a 80% in 18 
minuti ci vuole un carichino da soli 350 Kw, facile a scriverlo, a farne 
tanti vorrei sapere che linea ci vuole.