La digital energy oltre a favorire soluzioni per l’efficienza energetica e molto altro costituisce una condizione per le imprese operanti lungo la filiera dell’energia elettrica di sviluppare una capacità per governare l’innovazione.

La filiera dell’energia elettrica digitale

Le rinnovabili insieme alle soluzioni di storage hanno modificato funzionalmente l’intera filiera dell’energia trovando nella digitalizzazione un acceleratore del cambiamento in atto:

• produzione elettrica, da un modello centralizzato ad un modello distribuito: smart energy;
• rete elettrica, da un flusso unidirezionale ad flusso bidirezionale: smart grid;
• utilizzazione dell’energia, da consumer a prosumer: smart manufacturing, smart building.

La digitalizzazione è un fenomeno in continua evoluzione che interessa tutta la filiera dell’energia, dalla produzione/approvvigionamento al trasporto/distribuzione fino alla vendita e al rapporto con i clienti finali.

La digitalizzazione è la combinazione di tecnologia e dati, sono proprio questi ultimi a caratterizzarne la particolare area applicativa nello specifico quella dell’energia elettrica.

La slide schematizza sia la filiera elettrica sia una pseudo mappatura con il dato che, come suddetto, é l’elemento caratterizzante la specifica digitalizzazione. Essa rappresenta una mappa concettuale del fenomeno, delle attività e degli operatori coinvolti.

Lo schema nel fornire un quadro di estrema sintesi evidenzia la complessità del fenomeno della digitalizzazione e le tre macro attività sulle quali interviene:

• Digital Energy

• Electricity Market

• Energy Cybersecurity

Il ruolo della digitalizzazione

La digital energy o propriamente la digitalizzazione dell’energia elettrica non si limita alle tecnologie abilitate al raggiungimento dell’efficienza energetica o al controllo dei consumi; è costituita da architetture complesse che, oltre ai sistemi hardware e software per il monitoraggio e l’azionamento dei diversi impianti energetici, comprendono:

• apparati per la raccolta dei dati, (sonde, contatori, elementi attivi,..);
• sistemi di trasmissione e immagazzinamento dei dati (5G, cloud, data center di nuova generazione, blockchain,….);
• intelligenza necessaria per l’elaborazione dei dati e per conferire loro funzionalità e renderli un efficace strumento di supporto al business (data mining, business intelligence,..)

La digitalizzazione dell’energia elettrica favorisce l’ottimizzazione della filiera elettrica e la diffusione del nuovo paradigma prosumer; con cui l’utilizzatore riveste un nuovo ruolo non più passivo ovvero solo consumatore ma anche attivo in quanto partecipa attivamente alla produzione di energia elettrica e alla gestione in modo ottimale dei propri consumi.

La potenziale rete di utenze energivore e dei fornitori, tutti cooperanti per un’ottimizzazione dei consumi e della gestione della rete, favoriscono lo sviluppo delle smart cities e delle smart community. Queste rappresentano un modello a tendere di tale cambiamento in atto ovvero, in estrema sintesi, produrre l’energia possibilmente lì dove serve con protagonista l’utilizzatore nella veste di prosumer. La digitalizzazione agevola la concretizzazione di una tale filiera corta dell’energia elettrica che è caratterizzata da una generazione distribuita ed una gestione smart dei flussi energetici e porta con sé evidenti vantaggi, tra i quali:

• riduzione drastica dei costi di produzione;
• riduzione drastica dei costi di trasmissione e delle relative perdite;
• riduzione drastica dei costi e delle perdite di distribuzione;
• ottimizzazione dei consumi grazie anche alle soluzioni IOT;

Benefici, opportunità ma anche ….

Inoltre la digitalizzazione dell’energia elettrica coinvolgendo tutti gli attori operanti lungo la filiera dell’energia elettrica, rappresenta un abilitatore di nuovi prodotti e servizi smart caratterizzanti le reti, i sistemi di produzione e di consumo dell’energia. Nuovi scenari di business si delineano all’orizzonte favoriti dalle potenzialità della blockchain con gli smart contract, là dove si configurano transazioni generate dalla vendita e/o acquisti di servizi.

L’incremento della generazione distribuita e della diffusione di sistemi di storage accelererà l’attuale ridisegno del mercato elettrico ovvero l’electricity market che sarà sempre più proiettato ad un utente smart.

Il fenomeno della digital energy è un cambiamento che porta con sé benefici e opportunità ma anche minacce provenienti dal cyber spazio che è il dominio virtuale delle tecnologie ICT costituito dall’insieme di PC, sistemi informativi e reti di telecomunicazione interconnessi a livello globale (Definizione fornita da Energy&Strategy Group del Politecnico di MI).

L’energia elettrica è annoverata tra le infrastrutture critiche (Direttiva 2008/114/CE) e la sua digitalizzazione riveste un’importanza strategica ma anche criticità per la sua sicurezza. Pertanto riveste fondamentale importanza la sua sicurezza oggi ancor più critica per il diffondersi appunto della digitalizzazione. Quindi è mandatorio adottare soluzioni tecniche e organizzative come contromisure al fenomeno, la Cyber Security assolve questo compito soprattutto mediante la prevenzione che consentirebbe di mitigare i rischi informatici al fine non di eliminarli ma di ridurli con evidente riduzione delle conseguenze.

Considerazioni finali

La generazione distribuita con le rinnovabili, le soluzioni di accumulo con le valide soluzioni di storage, le smart grid e il nuovo ruolo prosumer dell’utilizzatore, sono i motori del cambiamento in atto sull’intera filiera dell’energia elettrica. In questo cambiamento la digitalizzazione costituisce una “conditio sine qua non” per le intrinseche potenzialità sviluppabili.

In tutto ciò riveste ruolo fondamentale proteggersi dalle minacce del cyber spazio promuovendo la prevenzione che richiede la diffusione di una cultura della sicurezza e un approccio security by designe sull’ intero ciclo di sviluppo del software adottando sia misure per la sicurezza tecnica che per quella organizzativa (analisi, progettazione, gestione,..) in accordo con le linee guida AGID per lo sviluppo del software sicuro ed il SEN (Strategia Energetica Nazionale).

Gianfranco Ossino, ingegnere e responsabile osservatorio AIDR per la Digitalizzazione dell’Energia.