di Maurizio Dècina*
Il rispetto per l’ambiente è una priorità ineludibile per uno sviluppo sostenibile del pianeta che ha assunto livelli di massima rilevanza nazionali e internazionali. La tecnologia ICT mette a disposizione strumenti che abilitano e affiancano le trasformazioni in atto e quelle attese nei processi di produzione, distribuzione, stoccaggio e utilizzo delle risorse (energia, aria, acqua, ambiente). I temi rilevanti per l’energia del futuro sono: risparmio energetico, riduzione delle emissioni di gas serra, ricorso a fonti di energia rinnovabili e distribuite, erogazione flessibile dell’energia e gestione intelligente dell’energia negli edifici, nei trasporti, nei sistemi industriali.
La strategia 20-20-20 approvata dall’EU nel 2008 impegna l’Unione entro il 2020 a raggiungere i seguenti stringenti obiettivi:
• riduzione delle emissioni di gas serra del 20%,
• aumento dell’efficienza energetica del 20%,
• aumento del consumo di energia da fonti rinnovabili del 20%.
L’ICT è a sua volta sia un settore industriale soggetto all’applicazione dei requisiti illustrati (Green ICT, ovvero: Green IT e Green Telco), sia uno strumento importante per poter rispettare questi requisiti in tutti gli altri settori industriali, dai trasporti all’agricoltura (ICT for Green). Senza azioni di contrasto (business as usual) la tendenza mondiale è quella di un rilevante aumento dell’emissione di CO2, sia in generale, sia del settore ICT specifico. Le riduzioni dovranno riguardare complessivamente il 40% del valore atteso al 2020 (circa 22 GtCO2e, tonnellate di CO2 equivalenti, su 52). Le riduzioni abilitate dall’ICT negli altri settori sono pari ad un terzo del fabbisogno (circa 8 GtCO2e) e sono 5 volte superiori alle emissioni inerziali del settore ICT nel 2020 (circa 1,4 GtCO2e).
I settori dell’energia, degli edifici, dei trasporti e dei sistemi industriali sono responsabili di oltre il 75% delle emissioni di gas serra, e in particolare il settore della distribuzione dell’energia contribuisce per ben il 30% delle emissioni. Le riduzioni abilitate dall’ICT in questi settori sono molto importanti: e si ripartiscono così:
• 27% – energia intelligente (Smart Grid),
• 28% – edifici intelligenti,
• 28% – trasporti intelligenti (Electric Vehicle),
• 17% – motori intelligenti.
L’ICT abilita la riduzione dell’impatto ambientale realizzando il monitoraggio e il controllo dei sistemi a rete, quali appunto la distribuzione di energia, le abitazioni e gli edifici, i trasporti, le utilities e i sistemi di produzione industriale. Ma le modalità con cui si esplica l’ICT for Green comprendono anche gli altri importanti aspetti di de-materializzazione (informazione digitale) e di introduzione di servizi di comunicazione evoluta che siano sostitutivi degli spostamenti (telepresenza).
Particolare rilevanza assumono i sistemi ICT nella realizzazione delle Smart Grid e cioè delle future reti di distribuzione dell’energia che impiegano sofisticate tecniche di monitoraggio e controllo elettronico per consentire il miglioramento della qualità dell’energia, la riduzione delle emissioni di gas serra, la generazione diffusa e discontinua dell’energia (tramite energie rinnovabili per le abitazioni, gli edifici e le fabbriche), e un comportamento proattivo da parte degli utenti della rete di energia, consentendo loro di essere sia consumatori che erogatori di energia, e permettendo il diffondersi di tecniche di tariffazione dinamica e di forniture su domanda.
Le reti di distribuzione dell’energia subiranno nei prossimi decenni una rivoluzione epocale paragonabile a quella che si è verificata nell’informatica nel passaggio dai sistemi centralizzati, del tipo mainframe, ai sistemi completamente distribuiti e “autonomici”, del tipo peer-to-peer. La rivoluzione delle Smart Grid è abilitata dalla tecnologia ICT che contribuisce ai vari aspetti della loro realizzazione, tra cui:
• I contatori intelligenti, gli Smart Meters, che costituiscono i punti terminali verso gli utilizzatori/ produttori di energia, ed assumono la valenza di veri e propri “portali intelligenti” nella rete informativa delle Smart Grid.
• I sistemi di monitoraggio, comunicazione e controllo che vanno impiegati ai vari livelli delle Smart Grid (la casa, l’edificio, il comprensorio, l’area) per la generazione e il consumo dell’energia, compresa la gestione dei veicoli elettrici.
• I sistemi di gestione e amministrazione delle Smart Grid, compresi i sistemi di tariffazione dinamica e i pagamenti.
In Italia l’Enel ha praticamente completato il proprio sistema di telelettura dei contatori, iniziato pioneristicamente all’inizio del secolo, ed è oggi protagonista in Europa per lo sviluppo degli standard degli Smart Meter. La realizzazione delle Smart Grid, così come quella del Public Cloud, richiede infatti enormi sforzi di normalizzazione e standard adeguati di interoperabilità e sicurezza informatica per sistemi ICT di grande complessità. Negli Stati Uniti il Governo Federale ha stanziato 7 miliardi di US$ per lo stimolo nazionale alle Smart Grid nel 2010, mentre le iniziative di standardizzazione si svolgono sotto l’egida del NIST (National Institute of Standards and Technology) e coinvolgono sia l’IE TF (Internet Engineering Task Force) che l’IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).
Nel 2010 l’IEEE ha lanciato un programma integrato sulle Smart Grid coinvolgendo tutte le branche dell’ingegneria elettrica ed elettronica, dal signal processing, al power control, al networking, al software engineering. Uno degli aspetti affrontati è quello dell’educazione dei nuovi ingegneri alla progettazione e alla gestione delle Smart Grid, un settore che si prospetta in forte evoluzione nei prossimi venti-trenta anni e che richiede esperti con conoscenze in energetica, informatica, comunicazioni, automatica, ed elettronica.
*Professore di telecomunicazioni Politecnico di Milano
fonte: ITC4Executive
