Per E-Distribuzione il futuro delle smart grid è nello sviluppo di servizi locali di flessibilità ai clienti. I progetti su cui sta lavorando la più grande società in Italia nel settore della distribuzione elettrica (oltre 31,7 milioni di clienti connessi a una rete di oltre 1.160.000 Km che raggiunge più di 7.400 Comuni sul territorio nazionale) cambierà completamente il funzionamento del sistema elettrico proiettando il mercato verso un modello energy as a service. Nel passato il fabbisogno è stato soddisfatto aumentando o diminuendo la produzione. I clienti consumano di più? Si aumenta la produzione, e viceversa. Ora saranno agli utenti a modulare i loro consumi sulla base delle esigenze del sistema. Il primo progetto è già stato avviato. In sperimentazione nelle provincie di Benevento, Foggia, Cuneo e Venezia il nuovo modello per testare nuove procedure di mercato, trasparenti e non discriminatorie, che permettano a tutti i cittadini di partecipare attivamente e al distributore di energia elettrica di fruire di “servizi di flessibilità locali” per gestire in maniera efficace la propria rete e far fronte alle nuove esigenze. Le smart grid sono proprio uno dei fattori abilitanti di questo nuovo modello.
La società del Gruppo Enel che gestisce la rete di media e bassa tensione in Italia sposa, quindi, il paradigma dell’energia on demand, un modello di distribuzione e consumo reso possibile dalla digitalizzazione della rete di distribuzione, composta da cabine primarie e secondarie. Un’infrastruttura elettrica di nuova generazione che integra apparati di networking e comunicazioni che fanno uso di algoritmi di intelligenza artificiale sviluppati presso gli smart labs di Bari e Milano. Reti ad alta intelligenza che nascono dalla convergenza It e Ot, un’evoluzione tecnologica che E-Distribuzione ha realizzato grazie alla collaborazione con Cisco, che da mero fornitore di prodotti è diventato un partner strategico per la creazione delle infrastrutture abilitanti i servizi digitali al consumatore.
Puglia, la regione laboratorio dove si è originato il progetto smart grid di E-Distribuzione
E-Distribuzione ha iniziato a lavorare sulla futura generazione smart grid nel 2014 quando è stato lanciato in Puglia il progetto Pan, Puglia active network, con l’obiettivo di testare su scala regionale una delle più grandi più smart grid europee. Un terreno ideale per tre ragioni, perché il tasso di penetrazione delle rinnovabili iniziava ad essere molto spinto, perché presentava problemi di congestione di rete in alcune ore della giornata e terzo perché era previsto lo sviluppo di un programma di infrastruttura di mobilità elettrica. Insomma, la Puglia era il luogo ideale per testare le nuove funzionalità smart grid. Secondo Vincenzo Ranieri, amministratore delegato di E-Distribuzione, incontrato da Industria Italiana a Cisco Live, il progetto è oggi è uno dei principali esempi di integrazione tra It e Ot nella dimensione elettrica ed è diventato uno standard di riferimento.
La Puglia è una regione con una elevata presenza di impianti di produzione di energia da fonti rinnovabili e necessita quindi di ottimizzare l’esercizio della rete elettrica, caratterizzata da una forte saturazione. Grazie alle nuove tecnologie smart sarà possibile gestire in maniera ottimale questa produzione frammentata, in modo da consentire l’immissione in rete di una quantità di energia rinnovabile sempre maggiore, migliorando allo stesso tempo la qualità del servizio. Grazie a Puglia Active Network una rete intelligente percorrerà l’intera Regione, integrando l’energia generata dagli impianti rinnovabili distribuiti sul territorio e garantendo ai Clienti un costante accesso alle informazioni sull’andamento dei consumi.
La collaborazione con Cisco per creare una rete con un’intelligenza superiore
Il gigante mondiale del networking ha fornito a E-Distribuzione la tecnologia per realizzare un’architettura di comunicazione always-on tra cabine primarie e secondarie. Le due componenti scambiano informazioni reciprocamente attraverso dei protocolli assimilabili a tecniche di intelligenza artificiale. La maggior parte degli algoritmi che rendono disponibili le funzionalità di rete sono stati sviluppati negli smart lab dove E-Distribuzione progetta e testa tutti i nuovi apparati di rete. I centri sono dedicati alle simulazioni in ambiente controllato per analizzare le potenzialità e l’integrazione nella rete delle varie risorse di flessibilità, fra cui la generazione distribuita, la mobilità elettrica e i sistemi di storage, cioè di accumulo dell’energia, anche in scenari operativi estremi. In particolare, il laboratorio di Milano è specializzato nelle reti di media tensione, mentre quello di Bari nelle reti di bassa tensione e nelle microgrid, le mini-reti locali alimentate da piccoli impianti di generazione e non connesse alle reti nazionali.
L’intelligenza artificiale per garantire la resilienza dell’infrastruttura di rete abilitante un modello on demand
L’idea di E-Distribuzione è pensare la rete come un organismo vivente che ha la capacità di autoregolarsi. Un’ambizione grandissima poiché vuol dire paragonare un’infrastruttura elettrica a un sistema nervoso, centrale e periferico, che prende delle decisioni in autonomia. Nella pratica l’obiettivo è spostare l’intelligenza all’interno degli apparati installati presso cabine primarie e secondarie che costituiscono l’architettura distribuita delle smart grid. È il modo per dare vita a un sistema resiliente: quando la rete rileva un’anomalia gli algoritmi fanno sì che gli apparati scambino informazioni tra di loro per trovare la soluzione ottimale per prevenire o minimizzare i possibili effetti che potrebbero propagarsi agli endpoint. Tutto questo, secondo quanto affermato da Ranieri, viene fatto in meno di un secondo. Nello specifico l’intelligenza artificiale consente di fare autodiagnosi e autoregolazione del funzionamento della rete con l’obiettivo di aumentare la qualità del servizio verso il cliente. Una logica di autonomous computing che si estende progressivamente ad altre aree. Se in un primo tempo l’obiettivo primario dell’Ai era ottimizzare le operation dell’infrastruttura, ora la si utilizza per analizzare non soltanto dati elettrici, ma atmosferici. In Italia le 450 mila cabine secondarie della rete di E-Distribuzione rappresentano un vero e proprio patrimonio di informazioni. I dati vengono analizzati in modalità predittiva, riuscendo così a pianificare interventi di manutenzione molto mirati. Quindi, ottimizzazione della gestione della rete, manutenzione predittiva e, last but not least, ridisegno dei processi in una logica customer centric. Quando arrivano richieste di informazione o reclami da clienti, il motore di intelligenza artificiale li legge, li analizza e produce una risposta. Risultato? L’11% di queste richieste vengono oggi gestite dall’intelligenza artificiale.
Il contatore di nuova generazione di E-Distribuzione per l’interazione tra rete e consumatore
I servizi on demand sono abilitati dal contatore elettronico di seconda generazione che E-Distribuzione sta installando in tutta Italia (raggiunta a oggi quota 29 milioni). Dispone di una porta (chain 2) dedicata esclusivamente ai clienti che utilizza un protocollo di comunicazione aperto, in cui tutti i dati del contatore, di consumo, di tensione, di potenza, sono resi disponibili a un semplice dispositivo, come Google Home o Alexa, che può fare ottimizzazione dei consumi e migliorarne la programmazione. Permette ai venditori, inoltre, grazie alla granularità delle informazioni di formulare offerte personalizzate, in base al profilo di consumo.
E-Distribuzione-Cisco, il progetto di co-innovazione per il futuro delle smart grid
Il modello smart grid di E-Distribuzione è nato anche grazie alla co-innovazione con Cisco. In progetti di questo tipo non basta infatti avere tecnologie standard di mercato. Gli apparati devono essere ripensati per costruire una rete diversa dalle precedenti. Da provider tecnologico Cisco è quindi diventato partner strategico di E-Distribuzione per lo sviluppo di soluzioni innovative per le reti elettriche, la promozione e la diffusione delle tecnologie Industrial IoT e lo scouting di nuove soluzioni. Una collaborazione che ha l’obiettivo di portare il modello smart grid in tutta Italia. Nel triennio 2023-2025 E-Distribuzione investirà quasi 10 miliardi di euro, e una parte importante sarà dedicata proprio alle smart grid, anche grazie ai fondi pnrr. Serviranno a realizzare reti sempre più evolute e resilienti. Un processo di trasformazione e cambiamento che continuerà a essere portato avanti con Cisco.
Sviluppare reti elettriche ad alta flessibilità per gestire la transizione energetica
La flessibilità è una delle caratteristiche fondamentali per garantire l’efficienza dei sistemi di distribuzione elettrica. A spingere con forza verso la flessibilità è innanzitutto la transizione energetica in atto. Da un lato il modello tradizionale di produzione, basato su poche grandi centrali, sta evolvendo verso un sistema sempre più distribuito, caratterizzato da impianti alimentati da fonti rinnovabili, decentralizzati e di dimensioni minori. Dall’altro i consumi finali, che sono e saranno sempre più elettrificati, nei trasporti così come nei settori domestici. Per rispondere alle nuove esigenze le reti elettriche sono chiamate a garantire un sistema sempre più stabile ed efficiente, diventando maggiormente intelligenti per gestire flussi di elettricità multidirezionali e per adattarsi continuamente alle variazioni della produzione e della domanda.
(Ripubblicazione dell’articolo pubblicato il 20 marzo 2023)
