L'approfondimento

Blockchain per il Piano Nazionale Integrato Energia e Clima: come fare

La digitalizzazione spinge la rivoluzione della filiera energetica, con la blockchain rappresenta uno dei fattori abilitanti Piano Nazionale Integrato Energia e Clima – Pniec. Di pari passo però deve andare l’evoluzione normativa, per ridurre il gap con la tecnologia

15 Ott 2019
Gianfranco Ossino

Responsabile Aidr Osservatorio Ambiente e Energia


La digitalizzazione è tra i protagonisti del cambiamento in atto sulla filiera dell’energia elettrica e con la blockchain, costituisce uno tra i fattori abilitanti al raggiungimento degli obiettivi proposti dal recente Piano Nazionale Integrato Energia e Clima (PNIEC). Infatti, la diffusione della generazione distribuita con le FER – Fonti Energetiche Rinnovabili ed il proliferare di valide soluzioni di storage sono le promotrici della transizione in atto della filiera dell’energia elettrica: la digitalizzazione funge da spinta.

Digital disruption e clienti smart

Questo cambiamento ha infatti riscontrato nella digitalizzazione un’accelerazione a migrare verso una gestione smart dei flussi energetici:

  • 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 Digital disruption interessa il fenomeno e contribuisce ad indirizzare soluzioni caratterizzanti il cambiamento in atto tra cui realizzare, ove possibile, una filiera corta dell’energia e tendere ad un utente smart. La filiera corta consentirebbe di produrre/fornire energia dove e quando serve registrando sui flussi energetici 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.

Un utente smart è un utente, ove possibile, prosumer e sensibile a nuove tipologie di servizi come ad esempio il controllo dei propri consumi, del comfort della propria abitazione. In buona sostanza un cambiamento che consentirà agli utenti elettrici di poter valutare diverse offerte di vendita di energia dove rivestirà più rilevanza la componente servizio rispetto a quella della tradizionale energia. Quindi nuovi scenari di business si delineano all’orizzonte favoriti dalla digitalizzazione in particolare con la blockchain e gli smart contracts.

Il PNIEC tra gli obiettivi che si prefigge prevede l’incremento dell’utilizzo delle fonti rinnovabili, obiettivo alquanto ambizioso per i valori da raggiungere (+30%) ed il tempo richiesto (2030). In questo scenario la digitalizzazione ed in particolare la blockchain potrebbe giocare un ruolo determinante rappresentando un fattore abilitante che però necessita anche di una evoluzione normativa che favorisca lo sviluppo di nuovi scenari e di azioni miranti a snellire la burocrazia.

FER e Fabbisogno energetico nazionale

I dati forniti dal servizio “Pubblicazioni statistiche” di Terna registrano che il fabbisogno di energia elettrica nazionale nel 2018 è stato di 321,4 TWh (+0,3% sul 2017) coperto per l’86,3% da produzione nazionale (277,5 TWh: -1,9% sul 2017) e per la restante quota da importazioni nette dall’estero (43,9 TWh: +16,3% sul 2017).

La produzione nazionale lorda, pari a 289,7 TWh, è stata coperta per il 33,5% dalle rinnovabili (+25,7% sul 2017). La potenza attualmente disponibile delle rinnovabili risulta pari a 54,1 GW lordi e circa 53 GW netti.

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Gli obiettivi del PNIEC

L’evoluzione tecnologica inevitabilmente determina cambiamenti nella società offrendo migliori condizioni di vita che si traducono in un continuo aumento della domanda di energia che a livello globale si stima avrà un aumento del 18% al 2030. Perché questa vocazione energivora del progresso non continui a generare processi irreversibili e deleteri per l’ambiente e per l’uomo occorre che si rivedano, in termini di sostenibilità, le soluzioni atte a produrre energia da destinare al fabbisogno energetico della società.

In estrema sintesi questo è il principio di base che ormai da oltre un decennio ha riscontrato la sensibilità ed il consenso globale che hanno portato a diversi accordi perché si governi l’evoluzione tecnologica impiegandola in soluzioni sostenibili. L’accordo Conference de Parties 21 svoltosi a Parigi si è posto come obiettivo di contenere il riscaldamento terrestre al di sotto dei 2°C definendo un piano d’azione globale. L’Italia ha recepito le indicazioni europee formulando la proposta contenuta nel Piano Nazionale Integrato Energia e Clima, piano scaturito dalla sinergia del Ministero dello Sviluppo Economico, Ministero dell’Ambiente e Ministero dei Trasporti. Di seguito due intenti contenuti nella presentazione del Piano Energia Clima 2030 che racchiudono il fine ultimo del piano:

  • ” …… il Piano Energia e Clima non è solo una manovra di politica energetica ma un cambio di paradigma … é una transizione equilibrata che affronta i cambiamenti climatici senza lasciare nessuno indietro….”
  • ” …… l’ambiente verrà preservato conciliando sviluppo industriale e scelte ecologiche….”

Focalizziamo la ns. attenzione sull’obiettivo delle rinnovabili che prevede per le FER il raggiungimento in ambito europeo del 32% al 2030. Il Piano Nazionale Integrato Energia e Clima (PNIEC) enfatizza il ruolo fondamentale delle rinnovabili nel processo di transizione energetica per la decarbonizzazione del nostro Paese, attribuendo alle FER un obiettivo del 30% dei consumi finali lordi al 2030.

Per un maggior dettaglio sul contributo delle FER proposto nel PNIEC dal ns. Paese di seguito un estratto dalla presentazione del Piano Energia Clima 2030

Imm.2 Obiettivi FER.png

In particolare nel settore elettrico l’obiettivo proposto si traduce in un contributo da raggiungere per le rinnovabili del 55,4% che in termini di potenza equivale ad un incremento di circa 40 GW complessivi per un complessivo aumento della generazione al 2030 di 73 TWh. Obiettivo molto ambizioso dal momento che l’attuale potenza disponibile di circa 53 GW la si è raggiunta in oltre 20 anni.

Fattori abilitanti

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. L’evoluzione tecnologica e normativa (liberalizzazione del mercato, riforma tariffaria, regolamentazione/autorizzazioni, costituzione di Energy Communities) accelereranno l’attuale ridisegno del mercato elettrico favorendo il raggiungimento dell’obiettivo FER del PNIEC e più in generale per tendere verso:

  • una produzione smart che veda l’integrazione tra fonti convenzionali e rinnovabili, l’incremento della generazione distribuita grazie anche alla diffusione di sistemi di storage;
  • una rete sempre più smart costituita da reti pubbliche e private ove si sviluppino le Energy Commuties ovvero Aree commerciali e industriali dove prosumer e consumer possono scambiarsi energia.

Quindi nuovi scenari di business si delineano all’orizzonte favoriti dalla digitalizzazione in particolare con la blockchain, per le proprietà che la caratterizzano, trova valido impiego in diversi ambiti applicativi che favorirebbero l’incremento delle FER in particolare:

  • nell’IoT potrebbe trovare impiego come la piattaforma per soluzioni miranti a gestire l’identità delle cose. La corretta identificazione consentirebbe lo sviluppo di soluzioni che certifichino la filiera. Inoltre la blockchain consentirebbe anche la tracciabilità sulla filiera quindi sarebbe possibile garantire se l’energia acquistata sia effettivamente green e ciò consentirebbe di sviluppare iniziative premianti sulla produzione e sull’utilizzo di energia green quali ad esempio i certificati del GSE “go”, garanzia d’origine, emessi per MWh immesso in rete;
  • nella Smart Energy (Smart Grid). La diffusione delle rinnovabili e dei sistemi di immagazzinamento dell’energia tende a realizzare una filiera corta dell’energia elettrica che indirizza l’autoconsumo dell’energia prodotta, lo stoccaggio di quella in eccesso e la vendita limitrofa all’occorrenza. Ciò richiede una gestione intelligente della produzione e dei consumi, a tal scopo le Smart Grid utilizzano piattaforme di analytics e di scambio per gestire nel modo più preciso possibile la delicata funzione del dispacciamento ovvero tutte quelle operazioni tecniche per il pareggio dei flussi di potenza generati e prelevati dalla rete. La blockchain con gli smart contracts potrebbe affiancarsi e svolgere un ruolo molto importante per la gestione delle transazioni in ingresso e in uscita; realizzabile con una modalità che permetta di gestire anche gli scambi tra coloro che hanno energia in eccesso e coloro che hanno necessità urgenti quali ad esempio delle ricariche veloci delle auto elettriche; scambi facilitati dalla criptovaluta che potrebbe essere utilizzata per acquistare altri servizi o per riacquistare energia. Il tutto direttamente senza intermediari.

In ambito sicurezza la blockchain, grazie al DLT (Distributed Ledger Technology), indirizzerebbe la cyber resilienza, esigenza particolarmente sentita in infrastrutture strategiche quali l’energia (infrastruttura critica Direttiva 2008/114/CE)

Imm.3 Blockchain vs PNIEC.png

Considerazioni finali

Perché l’ambizioso obiettivo per le FER proposto dal PNIEC sia raggiungibile occorre che l’evoluzione normativa migliori in efficienza riducendo, per quanto possibile, l’inevitabile gap con l’evoluzione tecnologica. Il recente decreto Decreto FER 1 (D.M. 4/7/2019) è in linea con ciò e prevede una serie di strumenti che favoriscono l’incremento delle rinnovabili.

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Altra criticità su cui si richiede un sostanziale intervento è la drastica riduzione della burocrazia che ad esempio nelle autorizzazioni, richiedendo tempi molto lunghi, appesantisce l’analisi costi benefici e talvolta con il risultato di pregiudicare la bancabilità dei progetti. A riguardo la digitalizzazione potrebbe fornire un validissimo contributo in tandem ad una ingegnerizzazione dei processi.

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