Ottimizzare i modelli di ricarica dei veicoli elettrici e l’infrastruttura per la decarbonizzazione della rete

Perché la spina della tua auto conta per il pianeta

Le auto elettriche vengono spesso presentate come salvatrici del clima, ma cosa succede quando milioni di veicoli si collegano contemporaneamente? Questo studio esamina Shanghai, una delle città con il più alto numero di veicoli elettrici al mondo, per porre una domanda apparentemente semplice: se gestiamo con intelligenza tempi e luoghi di ricarica, possiamo mantenere l’energia disponibile, evitare la costruzione di nuove centrali costose e al contempo ridurre l’inquinamento da carbonio? Gli autori concludono che sì—ma solo se le città coordinano le abitudini di ricarica degli automobilisti con stazioni ben pianificate e una rete elettrica più pulita.

Il problema nascosto dietro le auto pulite

Oggi la maggior parte dei proprietari di veicoli elettrici a Shanghai ricarica a casa dopo il lavoro, sovrapponendo il carico di ricarica al normale picco serale della città. Questo costringe le compagnie elettriche ad avviare impianti aggiuntivi, spesso alimentati da combustibili fossili, proprio quando l’inquinamento è massimo. Lo studio mostra che la ricarica domestica domina la domanda e genera picchi dalla prima serata a mezzanotte, sovrapponendosi quasi perfettamente ai carichi massimi della rete cittadina. La ricarica pubblica—nei luoghi di lavoro o nei centri commerciali—ha un ruolo molto più ridotto ed è distribuita in modo disomogeneo nella città, lasciando alcuni quartieri privi di opzioni che renderebbero praticabile la ricarica fuori punta. Senza una migliore coordinazione, la diffusione dei veicoli elettrici potrebbe aumentare la pressione sulla rete e trasferire le emissioni dalle strade cittadine alle centrali lontane.

Un modo più intelligente per collegarsi

Utilizzando dati di guida e ricarica al secondo provenienti da migliaia di veicoli elettrici tra il 2018 e il 2024, i ricercatori hanno testato una strategia di “programmazione flessibile”. Invece di cambiare i viaggi delle persone, hanno solo spostato le sessioni di ricarica all’interno dei luoghi e degli orari che i conducenti già frequentano. Per esempio, un’auto che arriva a casa tardi la sera e viene portata in un’area pubblica il pomeriggio successivo potrebbe ritardare parte della ricarica a quella fermata successiva, quando la rete è meno sollecitata. Il modello limita questi cambiamenti in modo da non recare eccessivo disagio: sposta solo una frazione degli eventi di ricarica tra le fermate e ritarda la ricarica di un intervallo modesto all’interno di ogni periodo di sosta. Anche con queste regole caute, l’effetto sull’intera città è rilevante: la potenza di picco della ricarica su base settimanale può diminuire di oltre il 40%, perché l’energia viene spalmata dalle ore serali più intense verso le ore notturne o diurne più tranquille.

Costruire le stazioni giuste nei posti giusti

La programmazione da sola non basta; deve essere supportata da stazioni di ricarica ben collocate. Il team ha proiettato come potrebbero crescere entro il 2035 l’economia di Shanghai, la popolazione, il parco veicoli elettrici e la rete di ricarica pubblica. Ha quindi progettato un piano di distribuzione che collega il numero di nuove stazioni in ciascuna area alla popolazione locale e alla domanda di ricarica prevista. È cruciale che solo circa un decimo dei nuovi caricatori pubblici sia riservato specificamente a sostenere la programmazione flessibile, mentre il resto serve i bisogni quotidiani. Anche con questa piccola quota dedicata, la città può favorire molta più ricarica fuori punta, ridurre i sovraccarichi locali e rendere pratico per gli automobilisti spostare la ricarica lontano dall’affollamento serale verso stazioni pubbliche in altri distretti o in orari diversi.

Ridurre il carbonio alleviando lo stress sulla rete

Poiché la rete elettrica orientale della Cina dipende ancora in larga misura dai combustibili fossili, specialmente nei momenti di picco, smussare questi picchi ha benefici climatici evidenti. Lo studio combina le simulazioni di ricarica con previsioni su come cambierà il mix elettrico regionale, includendo la crescita di eolico, solare e idroelettrico. Tra il 2018 e il 2035, i ricercatori stimano che una ricarica più intelligente e una distribuzione mirata delle stazioni potrebbero evitare oltre 10.000 gigawatt-ora di consumo elettrico in corrispondenza dei picchi e ridurre di circa 46.000 tonnellate le emissioni di anidride carbonica legate specificamente all’incremento di dispacciamento per la ricarica EV. Su base per veicolo, le emissioni aggiuntive dovute alla trasmissione di energia per soddisfare la domanda EV aumentano inizialmente con l’espansione del parco, per poi diminuire man mano che la rete si pulisce e la programmazione si estende. Anche quando non tutti i conducenti seguono lo schema, i benefici rimangono: una maggiore partecipazione produce guadagni sproporzionati, perché i miglioramenti maggiori derivano dai guidatori disposti a spostare la quota maggiore di ricarica lontano dai picchi più stretti.

Cosa significa questo per le città future

Per un pubblico non specialista, il messaggio principale è semplice: le auto elettriche realizzano pienamente la loro promessa climatica solo quando la loro ricarica è allineata a una rete più pulita e ben gestita. A Shanghai, temporizzare e localizzare con cura la ricarica—senza cambiare dove le persone vivono o lavorano—può evitare centrali costose, ridurre l’inquinamento e sfruttare meglio le energie rinnovabili. Gli autori sostengono che altre città con rapida crescita di veicoli elettrici possono seguire un percorso simile combinando dati di guida reali, incentivi contenuti per la ricarica fuori punta e una collocazione ponderata dei caricatori pubblici. Se fatto correttamente, collegare un veicolo elettrico diventa non solo una scelta più pulita rispetto al pieno di benzina, ma anche uno strumento per stabilizzare la rete e accelerare la transizione verso l’energia a basso contenuto di carbonio.

Citazione: Liao, C., Deng, J., Chen, X.M. et al. Optimizing electric vehicle charging patterns and infrastructure for grid decarbonization. Commun. Sustain. 1, 43 (2026). https://doi.org/10.1038/s44458-026-00037-7

Parole chiave: ricarica veicoli elettrici, rete intelligente, mobilità urbana, infrastruttura di ricarica, decarbonizzazione