Come pompe di calore e auto elettriche facilitano la transizione energetica

Più rinnovabili al posto di petrolio, gas, benzina e diesel: è questa la direzione con cui la Svizzera intende decarbonizzare entro il 2050 l’approvvigionamento energetico nel settore degli edifici e dei trasporti. In pratica, ciò significa vedere sempre più pompe di calore installate nei locali tecnici e un numero crescente di veicoli elettrici sulle strade. Questa elettrificazione comporterà un aumento del fabbisogno complessivo di energia elettrica: dagli attuali circa 56 terawattora a circa 75 terawattora entro il 2050. Le sfide maggiori per i gestori delle reti di distribuzione emergono nei momenti in cui molte economie domestiche avviano contemporaneamente la ricarica delle auto elettriche e/o il funzionamento delle pompe di calore. Le reti locali, infatti, non sono generalmente dimensionate per sostenere questi picchi di carico e devono quindi essere potenziate ed estese – con costi molto elevati. Per questo si stanno cercando soluzioni alternative, in grado di distribuire meglio i carichi di punta ed evitare, o almeno limitare, interventi infrastrutturali onerosi. Un recente studio del consorzio di ricerca «Pathfndr» mostra che proprio pompe di calore e auto elettriche possono offrire un contributo decisivo in questa direzione. Volendo semplificare: non sono soltanto all’origine del problema, ma anche parte della soluzione.

Prima o dopo: il momento giusto per attivarsi

Perché è così? Pompe di calore e auto elettriche offrono al sistema elettrico una risorsa preziosa: la flessibilità. In concreto, non devono essere alimentate necessariamente in un momento preciso: il loro consumo può essere anticipato o posticipato senza particolari conseguenze. Un’auto elettrica, ad esempio, resta parcheggiata per molte ore, il che consente di ritardare facilmente la ricarica senza compromettere l’autonomia disponibile al momento della ripartenza. Anche le pompe di calore presentano un margine di manovra: grazie alla capacità degli edifici di accumulare calore – attraverso pareti, pavimenti e soffitti – è possibile riscaldare gli ambienti leggermente in anticipo rispetto al fabbisogno effettivo. In un edificio ben isolato secondo lo standard Minergie, ad esempio, con una temperatura esterna di 0 °C si può rinunciare all’apporto di calore anche per circa dieci ore senza che la temperatura interna subisca cali percepibili.

Compensare i picchi di produzione

Questa flessibilità può essere sfruttata anche per assorbire eventuali surplus di elettricità. In una giornata estiva particolarmente soleggiata, ad esempio, la produzione fotovoltaica può raggiungere livelli molto elevati, arrivando a mettere sotto pressione la rete elettrica. Le infrastrutture attuali, infatti, non sono state progettate per accogliere grandi quantità di energia immesse in modo decentralizzato – cioè al di fuori dei grandi impianti come centrali idroelettriche o nucleari. Se però l’energia viene utilizzata direttamente sul posto proprio nei momenti di massima produzione – per ricaricare le auto elettriche o, tramite pompe di calore, per riscaldare gli edifici o produrre acqua calda – il carico sulla rete si riduce sensibilmente. Nel caso dei veicoli elettrici, assume un ruolo sempre più rilevante la ricarica sul luogo di lavoro: durante la settimana, infatti, le auto restano parcheggiate lì per gran parte della giornata, non a casa.

Come gestire quantitativi superiori di energia elettrica

Lo studio del consorzio di ricerca «Pathfndr» ha quantificato per la prima volta il potenziale di pompe di calore e veicoli elettrici gestiti in modo flessibile e coordinato. I risultati parlano chiaro: gli effetti positivi sul sistema energetico sono tutt’altro che trascurabili. Entro il 2050 potrebbe essere disponibile fino al 4 per cento in più di energia rinnovabile – in gran parte solare – che, grazie a una distribuzione più intelligente dei consumi, non sarebbe più necessario limitare in primavera ed estate. I benefici non riguardano solo il sistema elettrico nel suo complesso. Anche i proprietari di pompe di calore e auto elettriche possono trarne un vantaggio diretto: l’energia solare così «guadagnata», infatti, tende ad avere costi particolarmente bassi, contribuendo a ridurre le spese per il riscaldamento e la mobilità.

Meno importazioni necessarie

La flessibilità di questi due grandi consumatori si riflette positivamente anche sul bilancio degli scambi di energia elettrica della Svizzera. Secondo i ricercatori, le importazioni nette di energia elettrica potrebbero ridursi, su base annua, di circa il 20 per cento. Si tratta di un volume pari a circa 1,8 terawattora di elettricità – all’incirca il fabbisogno annuo di mezzo milione di economie domestiche. Non da ultimo, un’integrazione coordinata di pompe di calore e veicoli elettrici permetterebbe di ridurre anche la dipendenza dalle importazioni nei mesi invernali, nella misura di circa 0,7 terawattora. 

Prezzi più bassi

Nell’ambito dello studio è stato inoltre analizzato come una distribuzione più equilibrata tra domanda e offerta – resa possibile dalla flessibilizzazione dei consumi – influisca sui prezzi nei mercati elettrici. La buona notizia è che questi potrebbero diminuire fino al 6 per cento, in particolare tra gennaio e marzo. Più in generale, secondo le previsioni dei ricercatori, un sistema elettrico supportato da auto elettriche e pompe di calore gestite in modo flessibile consentirebbe una riduzione dei costi di circa il 4 per cento rispetto a uno scenario privo di questa flessibilità. Non da ultimo, ne beneficerebbe anche l’ambiente: lo studio indica infatti che sarebbe necessario realizzare circa un terzo in meno di centrali a gas e sistemi di accumulo a batterie per garantire la stabilità del sistema elettrico. 

Offrire incentivi

In teoria, dunque, questi due «fornitori di flessibilità» rappresentano un vantaggio significativo per il sistema elettrico del futuro. Ma cosa serve perché tutto ciò funzioni davvero nella pratica? Innanzitutto, è fondamentale che i proprietari di pompe di calore e auto elettriche siano disposti a mettere questa flessibilità a disposizione del gestore della rete locale. Lo studio ha incluso anche un sondaggio su questo aspetto. Il risultato: circa il 70 per cento degli intervistati si è dichiarato disponibile a contribuire alla stabilità della rete attraverso una gestione flessibile della ricarica e del riscaldamento. A una condizione, però: il comfort non deve risentirne e il controllo deve avvenire in modo automatico. È quindi realistico pensare che servano incentivi adeguati affinché i clienti finali concedano effettivamente questa flessibilità ai gestori di rete. Gli autori dello studio indicano come soluzione l’introduzione di tariffe elettriche dinamiche, in grado di premiare comportamenti come la ricarica e il riscaldamento flessibili. Tra gli ostacoli individuati figurano le forti differenze attualmente presenti tra tariffe elettriche e remunerazioni per l’energia immessa in rete. 

Un ulteriore limite è rappresentato dal fatto che, in Svizzera, non esiste ancora un vero e proprio «diritto alla ricarica». Il Parlamento ha sì approvato nell’estate 2025 una mozione per sancire per legge la non opponibilità all’installazione di stazioni di ricarica, ma l’entrata in vigore della normativa richiederà ancora tempo. Nel frattempo, gli inquilini restano di fatto dipendenti dalla disponibilità dei proprietari, se desiderano installare una stazione di ricarica per il proprio veicolo elettrico.

Repower modernizza la tecnologia

E dal punto di vista tecnico? In Svizzera, i gestori delle reti di distribuzione possono già da diversi decenni controllare le utenze più energivore – come, ad esempio, i boiler per l’acqua calda – tramite sistemi di telegestione dei carichi tramite segnali a frequenza sovrapposta, nota anche come tecnologia Ripple Control, riducendo così il carico sulla rete e i relativi costi. Questo sistema tradizionale, però, offre poca flessibilità: attraverso i cosiddetti comandi di gruppo attiva o disattiva contemporaneamente tutti gli apparecchi dello stesso tipo su un determinato livello di rete. «Stiamo quindi implementando una soluzione di controllo più evoluta, che ci permetta di gestire i singoli dispositivi in modo mirato», spiega Adrian Mettler, responsabile Smart Grid presso Repower. In questo modo si evitano bruschi picchi di carico nella rete di distribuzione, causati dall’accensione simultanea di molti dispositivi simili. Il carico può invece essere distribuito in modo più uniforme nell’arco della giornata. «Anche per i clienti finali il comfort aumenta: ad esempio, è possibile modulare la ricarica dell’auto elettrica, mentre oggi si è costretti a interromperla completamente».