Quando un terremoto ha scosso Taiwan, centinaia di stazioni di scambio di batterie di Gogoro hanno interrotto automaticamente il prelievo di elettricità per stabilizzare la rete.
La mattina del 3 aprile, Taiwan è stata colpita da un terremoto di magnitudo 7,4. Pochi secondi dopo, centinaia di stazioni di scambio di batterie a Taiwan hanno percepito qualcos’altro: la frequenza di alimentazione della rete elettrica ha subito un calo improvviso, segnale che alcune centrali elettriche erano state scollegate durante il disastro. La rete ora faticava a soddisfare la domanda di energia.
Queste stazioni, costruite dall’azienda taiwanese Gogoro per i veicoli elettrici a due ruote come scooter, motorini e biciclette, hanno reagito immediatamente. Secondo i dati forniti dall’azienda, 590 punti di scambio delle batterie Gogoro (alcuni dei quali hanno più di una stazione di scambio) hanno smesso di prelevare elettricità dalla rete, riducendo la domanda locale di un totale di sei megawatt, sufficienti per alimentare migliaia di case. La rete ha impiegato 12 minuti per riprendersi e le stazioni di scambio delle batterie hanno ripreso a funzionare normalmente.
Gogoro non è l’unica azienda che sta lavorando alla sostituzione delle batterie per gli scooter elettrici (la città di New York ha recentemente lanciato un programma pilota per dare agli autisti delle consegne la possibilità di ricaricare in questo modo), ma è certamente una di quelle di maggior successo. Fondata nel 2011, l’azienda ha una rete di oltre 12.500 stazioni in tutta Taiwan e vanta più di 600.000 abbonati mensili che pagano per scambiare le batterie quando necessario. Ogni stazione è grande più o meno come due distributori automatici e può contenere circa 30 batterie per scooter.
Ora l’azienda sta utilizzando la rete di batterie per un altro scopo: Gogoro ha collaborato con l’azienda italiana Enel X per incorporare le stazioni in un sistema di centrali elettriche virtuali (VPP) che aiuta la rete di Taiwan a essere più resistente in caso di emergenze come il terremoto di aprile.
Le stazioni di scambio delle batterie funzionano bene per i programmi VPP perché offrono molta più flessibilità rispetto alla ricarica a casa, dove il proprietario di una bicicletta elettrica di solito ha solo una o due batterie e quindi deve ricaricarle immediatamente dopo l’esaurimento di una. Con decine di batterie in una singola stazione come riserva di domanda, Gogoro può scegliere quando caricarle, ad esempio di notte, quando c’è meno richiesta di energia ed è più economico. Nel frattempo, le batterie possono restituire energia alla rete quando questa è sotto stress: da qui il paragone con le centrali elettriche.
“L’aspetto positivo è che l’interesse economico delle stazioni è allineato con quello della rete: le società che scambiano le batterie sono incentivate a programmare i loro addebiti durante il periodo di basso utilizzo, pagando il prezzo più basso dell’elettricità, e a restituire l’elettricità alla rete durante il periodo di picco, ottenendo un prezzo più alto”, afferma S. Alex Yang, professore di scienze gestionali alla London Business School.
Gogoro si trova in una posizione unica per diventare una parte vitale della rete di VPP perché “c’è un carico costante di energia e allo stesso tempo siamo in standby e possiamo smettere di prendere o restituire [energia] alla rete per fornire stabilità”, spiega Horace Luke, cofondatore e CEO di Gogoro, a MIT Technology Review.
Luke stima che solo il 90% delle batterie Gogoro sia effettivamente in circolazione per alimentare gli scooter in un dato momento, quindi il resto, che si trova sugli scaffali in attesa che i clienti le prendano, diventa una risorsa preziosa che può essere utilizzata dalla rete.
Oggi, delle 2.500 sedi Gogoro, oltre 1.000 fanno parte del programma VPP. Gogoro promette che il sistema rileverà automaticamente le emergenze e, in risposta, ridurrà immediatamente il consumo di una certa quantità totale.
L’inclusione delle stazioni nel VPP dipende dalla loro posizione e dalla loro capacità. Una stazione più piccola, situata proprio davanti a una fermata della metropolitana – quindi con un’alta domanda e una bassa offerta – probabilmente non può permettersi di interrompere la ricarica durante un’emergenza, perché i passeggeri potrebbero venire presto a cercare una batteria. Ma una megastazione con 120 batterie in un’area residenziale è probabilmente in grado di interrompere la ricarica per un po’.
Inoltre, l’intera stazione non si spegne: Gogoro ha un sistema integrato che decide quali o quante batterie in una stazione interrompono la carica. “Sappiamo esattamente quali batterie spegnere, quale stazione spegnere e quanto spegnere”, dice Luke. “Tutto questo è stato calcolato in tempo reale nella parte posteriore del server”. È anche in grado di consolidare l’energia rimasta in diverse batterie in una sola, in modo che un cliente che arriva possa comunque uscire con una batteria completamente carica anche se l’intero sistema sta funzionando al di sotto della capacità.
Il terremoto e le sue conseguenze a Taiwan di quest’anno hanno messo alla prova le stazioni VPP, ma hanno anche dimostrato la forza del sistema. Il 15 aprile, 12 giorni dopo il terremoto iniziale, la rete di Taiwan si stava ancora riprendendo dai danni quando si è verificato un altro calo di potenza. Questa volta, 818 postazioni Gogoro hanno reagito in cinque secondi, riducendo il consumo di energia di 11 megawatt per 30 minuti.
Numeri come 6 MW e 11 MW non sono una quantità banale di energia, ma sono comunque sostanzialmente inferiori a quelli di una centrale elettrica centralizzata”, afferma Joshua Pearce, professore di ingegneria alla Western University dell’Ontario, in Canada. Per fare un paragone, Taiwan ha perso 3.200 MW di alimentazione subito dopo il terremoto di aprile, e il vuoto è stato colmato per lo più dall’energia solare, dall’accumulo centralizzato di batterie e dall’energia idroelettrica. Ma l’intera rete di VPP taiwanese, che ha raggiunto una capacità di 1.350 MW, può fare una differenza significativa. “Aiuta la rete a mantenere la stabilità durante i disastri. Più carichi intelligenti ci sono sulla rete, maggiore è la sua resilienza”, spiega.
Tuttavia, il potenziale di queste stazioni di scambio di batterie non è stato ancora pienamente sfruttato; la maggior parte delle stazioni non ha ancora iniziato a restituire energia alla rete.
“Il sistema tecnologico è pronto, ma il business e l’economia non lo sono”, afferma Luke. Esistono 10 stazioni di scambio di batterie Gogoro che possono restituire elettricità alla rete in un programma pilota, ma altre stazioni non hanno ricevuto l’aggiornamento tecnologico.
L’aggiornamento delle stazioni alla ricarica bidirezionale ha senso dal punto di vista economico solo se Gogoro può trarre profitto dalla vendita dell’elettricità. Mentre l’azienda statale taiwanese permette attualmente ai generatori privati di energia, come le fattorie solari, di vendere elettricità alla rete a un prezzo maggiorato, non ha permesso alle aziende di stoccaggio delle batterie come Gogoro di farlo.
Questa sfida non è unica per Taiwan. Incorporare tecnologie come il VPP richiede cambiamenti fondamentali alla rete, che non avverranno senza un sostegno politico. “La tecnologia c’è, ma le pratiche sono frenate da modelli commerciali antiquati in cui le utility forniscono tutti i servizi elettrici”, afferma Pearce. “Sono necessarie politiche eque per consentire ai proprietari di energia solare e di batterie di partecipare al mercato elettrico nell’interesse di tutti i consumatori di elettricità”.
