Analisi e valutazione di performance ed autonomia di veicoli elettrici in esercizio nel trasporto pubblico = Analysis and assessment of performance and range autonomy of electric vehicles in operation in public transport

In una realtà ormai molto proiettata verso la transizione energetica, ovvero il passaggio da un mix energetico incentrato sui combustibili fossili ad uno a basse, quando possibili nulle, emissioni di anidride carbonica in atmosfera, il settore dei trasporti, in particolare quelli pubblici, non può rimanere uno spettatore passivo. Dal 1970 ad oggi le emissioni di gas serra generate dal settore dei trasporti sono aumentate vertiginosamente, con l’80% dell’incremento attribuito alla mobilità su strada. Nel 2020 al mondo dei trasporti viene attribuito circa un quinto del totale delle emissioni di CO2 a livello globale. Dai numeri emerge anche il peso preponderante dei trasporti su strada sia in termini di inquinanti locali che di emissioni climalteranti: auto, mezzi pesanti, autobus, veicoli commerciali e moto/scooter arrivano assieme al 78% delle emissioni generate dal settore, con conseguenze significative sulla qualità della vita dei cittadini. A tal proposito, la diffusione di veicoli con combustibili e vettori energetici alternativi, compresi i mezzi elettrici, in esercizio all’interno del trasporto pubblico torinese sta aumentando sempre più. Tuttavia, ferma restando la necessità di non spostare l’emissione di CO2 altrove con l’uso delle batterie, da un punto di vista tecnico, le loro prestazioni sono così positive? L’obiettivo di questa tesi è proprio quello di effettuare un’analisi delle performance e della qualità del servizio, di bus elettrici operanti nel servizio pubblico torinese per poi procedere ad una valutazione più ampia. Per effettuare questo studio è stato prima necessario ottenere dei dati riguardanti i consumi effettivi di un bus elettrico utilizzato da GTT: il Gruppo Torinese Trasporti offre i servizi di trasporto pubblico urbano, suburbano ed extraurbano della città di Torino. Si è preso in esame il modello BYD K9UB seconda serie e, grazie alla componentistica di bordo presente sul bus, in particolare ad un apposito software di monitoraggio, i dati sono stati trasmessi ad un server presente nella centrale operativa di GTT. In tal modo si sono ottenute informazioni riguardo: linea di esercizio del veicolo, SOC delle batterie, corrente, potenza e tensioni delle celle con relative temperature. I dati sono stati poi elaborati per ottenere informazioni sui consumi in base alle condizioni di utilizzo del bus. Dall’analisi è stato possibile confermare la correlazione tra consumi medi e temperatura esterna così come da letteratura. Infatti, è emerso immediatamente un andamento inversamente proporzionale: al diminuire della temperatura il consumo medio aumenta, aspetto che viene poi indagato in modo approfondito. I consumi medi del bus, però, non sono l’unico aspetto da considerare per una valutazione completa. Se da un’analisi Tank–to–Wheel l’elettrico può risultare molto competitivo, da un punto di vista Well–to–Tank, e sull’intero ciclo di vita del veicolo, potrebbe non essere lo stesso. Infatti, il mix energetico sfruttato per la ricarica delle batterie, la produzione delle stesse e il necessario sovradimensionamento della flotta possono contribuire in modo sostanziale all’aumento di emissioni inquinanti, di gas serra e dei costi complessivi. Infine, dopo l’analisi delle prestazioni e del servizio, il presente elaborato si concentra sulla presentazione di alcune proposte innovative per risolvere gli inconvenienti dei bus elettrici alimentati con batterie convenzionali.