La distribuzione elettrica affronta oggi sfide inedite che richiedono un salto tecnologico decisivo: prevenire blackout, ottimizzare i consumi e gestire la crescente complessità della rete attraverso intelligenza artificiale e dispositivi di nuova generazione.
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Transizione digitale ed energetica nel settore elettrico
“Transizione energetica” e “transizione digitale” sono oggi concetti chiave per ogni impresa e operatore, indipendentemente dal mercato di riferimento. Bisogna chiedersi quali siano le risorse da introdurre per adattarsi a entrambe e rispondere alle necessità che comportano.
Nel settore della distribuzione elettrica il trait d’union tra i due mutamenti si traduce nell’esigenza di monitorare adeguatamente i consumi, in tempo reale, efficientare il lavoro della rete di distribuzione e favorire un risparmio dei soggetti della filiera energetica, dai produttori ai consumatori.
Intelligenza artificiale per prevenire i blackout sulla rete
In questo contesto, la digitalizzazione in generale e l’intelligenza artificiale rappresentano alleati fondamentali per migliorare le performance della rete, soprattutto con due scopi: miglior controllo sulla gestione della rete e prevenzione di blackout problematici.
Proprio quest’anno, il 28 aprile 2025, un forte blackout elettrico ha colpito per circa 10 ore Spagna e Portogallo, provocando una paralisi dei trasporti, delle telecomunicazioni e delle attività di entrambi i Paesi. Se prima si pensava a un attacco informatico, le successive indagini l’hanno poi escluso in favore di un più probabile squilibrio nella rete elettrica che ha causato blocchi nella trasmissione dell’elettricità. I tempi di ripristino poi sono stati lunghi, causando ancora più danni ai Paesi.
Instabilità della rete iberica e rischi per gli approvvigionamenti
Del resto, proprio in questi giorni di fine anno, la rete iberica è tornata a mostrare segni di instabilità. Il gestore del sistema Red Eléctrica ha rilevato variazioni brusche di tensione che potrebbero mettere a rischio gli approvvigionamenti in sicurezza. Facendo i conti con uno scenario del genere, l’AI entra in gioco: il funzionamento della rete elettrica si basa essenzialmente sul mantenimento costante di un equilibrio tra l’energia prodotta e quella consumata.
Quindi, ai distributori spetta il compito di comprendere quanta energia elettrica è richiesta sul territorio di competenza e mettere in moto i corretti meccanismi per soddisfare la domanda, tenendo conto dell’impatto in bolletta e dei trend di consumi in ogni periodo dell’anno.
Previsione della domanda energetica con l’intelligenza artificiale
In altre parole, gli operatori della distribuzione devono sviluppare una forte capacità di previsione della domanda, e da questo punto di vista l’AI offre un valido supporto. La possibilità di raccogliere dati ed elaborarli velocemente è fondamentale per una valutazione tempestiva e un monitoraggio costante delle variazioni della domanda. Non solo, l’altro grande punto a favore che offre la tecnologia è la rapida capacità di confronto: una volta stimata la domanda, un sistema informatico di ultima generazione è in grado di paragonare l’apporto di impianti di produzione tra loro differenti, vagliandone anche i costi potenziali.
Certo, di contro è pur vero che l’utilizzo dell’AI stessa, e più in generale l’ascesa dei data center e l’intenso traffico dei dati attuale incrementano il consumo energetico, ed è fondamentale agire preventivamente per scongiurare blackout e fermi a livello internazionale anche peggiori di quello di aprile.
Contatori intelligenti 2G per il monitoraggio in tempo reale
Migliorare controllo e gestione della rete è la chiave. Un esempio chiaro del fatto che anche i Governi si stiano muovendo in questa direzione è dato dalla spinta per l’installazione dei contatori di nuova generazione, i cosiddetti contatori 2G, dispositivi intelligenti che permettono di monitorare i consumi di energia elettrica con frequenza quartoraria, poiché consentono al distributore di analizzare i parametri elettrici della rete in tempo reale, facilitando la gestione di un eventuale guasto e del servizio di ripristino. Inoltre, sono gestibili facilmente da remoto.
Architettura della rete elettrica e sistemi di trasformazione
All’atto pratico il sistema oggi funziona così: nelle cabine di bassa tensione e sui punti di trasformazione su palo sono installati uno o più trasformatori MT/BT, che convertono l’energia elettrica a media tensione in bassa tensione. Dalla cabina partono una o più linee a cui sono allacciate le utenze di bassa tensione, ossia quelle domestiche, industriali e di pubblica illuminazione.
Nei punti di consegna di ogni utenza (in inglese Point Of Delivery, POD), viene installato un misuratore di prelievo e scambio, insieme a, eventualmente, misuratori di produzione per gli impianti fotovoltaici. Con lo scopo di monitorare in tempo reale e agire anche da remoto sui misuratori vengono utilizzati dei dispositivi detti “concentratori“, che consentono di gestire capillarmente le utenze eseguendo letture e riprogrammazioni di vario genere limitando considerevolmente la necessità di coinvolgere il personale operativo per operazioni di poco valore aggiunto, che tuttavia, sommati, si rivelano necessarie ai fini della prevenzione di danni più drastici alla rete nel complesso.
Commissioning via powerline e radiofrequenza dei misuratori
Per comunicare con i misuratori, il concentratore trasmette e riceve dati attraverso onde convogliate su banda dedicata al concentratore lungo la rete elettrica, costituita dalle linee alimentate dal trasformatore MT/BT. La prima fase del processo di comunicazione consiste nell’operazione di commissioning, ossia la presa in carico della gestione del contatore da parte del concentratore.
Di fatto, il commissioning avviene tramite power line, e naturalmente funziona, ma ha uno svantaggio: è esclusivo. Invece, con l’introduzione dei misuratori 2G, è possibile sfruttare un secondo canale di comunicazione. All’interno dei nuovi dispositivi è presente un’antenna che lavora a 169MHz che permette di commissionare il misuratore via radio tramite concentratori dotati di un modulo RF.
A differenza di quello via powerline, il commissioning via radiofrequenza non è esclusivo: un misuratore può essere “commissionato” da più concentratori via radio. In caso insorgano significanti disturbi sulla rete elettrica che impediscono il raggiungimento del contatore da parte del concentratore sulle linee di bassa tensione, i dati possono sempre essere recuperati via radio, per una maggiore affidabilità del sistema.
Gestione dei concentratori e sistema di controllo Merope
Non solo, anche durante delle interruzioni del servizio elettrico si riesce a operare da remoto sui contatori. Naturalmente, è necessario un efficiente sistema di controllo dei concentratori, che non possono operare in autonomia, per esempio, nel caso dei territori che copriamo come DEA, i concentratori vengono orchestrati dal sistema MEROPE, che coordina tutte le operazioni di commissioning, riprogrammazioni e recupero dati. Un processo schedulato in MEROPE fa sì che le informazioni grezze vengano trasferite su un portale, elaborate e salvate su database. E il risultato del processo può essere facilmente consultato tramite interfaccia web.
Investimenti tecnologici e gestione predittiva della rete
Va detto che la ricerca tecnologica in tema di distribuzione energetica è ancora agli inizi, e deve tenere un occhio attento, oltre che alla gestione dei consumi, anche alla provenienza delle fonti di energia, prediligendo le rinnovabili. È chiara, quindi, la necessità di investimenti in tal senso, per assicurare un miglioramento efficace della rete di distribuzione. Sarà molto importante anche il ricorso alla flessibilità con lo sfruttamento, per determinate porzioni di rete e in determinate fasce temporali, dei servizi offerti dai cosiddetti Balancing Service Providers (BSP) che permetteranno di modulare prelievi ed immissioni sulle reti al fine di preservarne la capacità di trasporto. Purtroppo, per molto tempo, abbiamo adottato un approccio basato sul cercare di risolvere i problemi nel momento in cui si presentono, mentre dobbiamo sempre più orientarci verso una gestione predittiva delle eventuali problematiche. Quando c’è il danno, si mette in campo uno sforzo immane in sinergia con produttori e reseller per tamponare le conseguenze negative. Adesso, il cambio di passo determinato dalle nuove tecnologie impone l’esigenza di lavori diretti di efficientamento della rete.
