Digitalizzazione dell’energia: una nuova era?

Con digitalizzazione si intende la crescente appli­cazione delle tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione (ICT-Information and Communications Technologies) in tutta l’econo­mia, compresi i sistemi energetici. La diffusione delle tecnologie digitali nel settore ener­getico è infatti in forte aumento e negli ul­timi anni gli investimenti sono au­mentati notevolmente: oltre 47 miliardi di dollari nel 2016, in crescita di circa il 20% a livello annuale rispetto al 2014.

Alla base di questo processo di digitalizzazione vi sono la crescente capacità di produrre, trasmettere, immagazzinare ed elaborare enormi volumi di dati, unita alla maggiore connettività di persone e dispositivi. Un processo che, come sottolineano Laura Cozzi (IEA) e Vincenzo Franza (Enel Strategy Group) su Energia 3.19, “ha la potenzialità di cambiare to­talmente il tradizionale modello di business del settore energetico configurando uno scenario com­petitivo inedito, con effetti di non facile previsione per esempio sul piano occupazionale, dei costi, del­la sicurezza energetica ambientale e climatica”.

A guidare questo processo vi sono sia le aziende energetiche (tra le prime ad aver adottato le tecno­logie digitali, già negli anni 1970) e le società del settore digitale, che “a loro volta stanno investendo nel settore energetico, in particolare in pro­getti rinnovabili per soddisfare il loro consumo di elettricità e in so­luzioni di efficienza energetica dei data center, al fine di ridurre il fab­bisogno energetico complessivo”. Non meno rilevante è il ruolo dei policy makers e dei consumatori.

L’impatto della digitalizzazione sui consumi di energia è ancora un’incognita: se positivo o negativo dipenderà dal livello di automazione, dalle barriere normative e dalla risposta dei consumatori

L’impatto sui costi dovrebbe invece essere nel segno di una loro riduzione, mentre le incognite riguardano soprattutto il quantum e il suo effetto sulla concorrenza tra le fonti. L’industria Oil & Gas ad esempio “attraverso l’uso diffuso delle tecnologie digi­tali, potrebbe ridurre i costi di pro­duzione tra il 10% e il 20%”, mentre le ri­sorse tecnicamen­te recuperabili potrebbero essere incrementate “di circa il 5% a livello globale”.  Nel settore elettrico, invece, “la digita­lizzazione può potenzialmente portare a risparmi pari a circa 80 miliardi di dollari l’anno, ovvero circa il 5% dei costi totali annui”.

“Oltre all’impatto sui costi, la digitalizzazione sta portando fon­damentali cambiamenti a livello di sistema, abbattendo i tradizio­nali confini tra domanda e offer­ta di energia. (…) È possibile identificare almeno tre principali ambiti di trasforma­zione del sistema elettrico che le tec­nologie digitali possono agevolare, in particolare: il demand response per l’integrazione delle fonti ener­getiche rinnovabili non program­mabili, l’implementazione dello smart charging per i veicoli elettrici e la generazione distribuita”.

Le tec­nologie digitali trasformeranno il sistema elettrico in 3 ambiti: il demand response per integrare le rinnovabili non program­mabili, lo smart charging per i veicoli elettrici, la generazione distribuita

A ciascuno di questi tre ambiti gli autori dedicano un approfondimento. Il primo (DEMAND RESPONSE E INTEGRAZIONE DELLE RINNOVABILI NON PROGRAMMABILI) può infatti, insieme allo storage, “contribuire a integrare una quota maggiore di rinnovabili non programmabili in modo eco­nomicamente sostenibile e ad ac­celerare la decarbonizzazione del settore elettrico”, ovvero senza il bisogno di ricorrere ad impianti convenzionali alimentati a carbone o a gas, come avviene attualmente e che ha portato alla necessità di creazione del capacity market.

Il secondo (SMART CHARGING PER I VEICOLI ELETTRICI) è di interesse in quanto “concentrando la ricarica dei veicoli elettrici nelle ore del giorno in cui la generazione rinnovabile è più alta potrebbe ri­durre la necessità di capacità di ge­nerazione aggiuntiva, offrendo ri­sparmi significativi per il sistema”. Serve quindi una “ricarica intelli­gente” che a sua volta “richiede un’infrastruttura di­gitale per consentire la comunica­zione tra i punti di ricarica e la rete elettrica, così da essere in grado di modulare la domanda elettrica”. Il potenziale è enorme e tale da evitare “in­vestimenti pari a 100 miliardi di dollari e 280 miliardi di dollari – a seconda degli scenari di diffusione dell’auto elettrica – in infrastrutture elettriche (nuove capacità di generazione di energia elettrica e trasmissione e distribu­zione), altrimenti necessarie a co­prire il picco di domanda di elettri­cità dei veicoli elettrici”.

La ricarica intelli­gente consentirà la comunica­zione tra i punti di ricarica e la rete elettrica, così da modulare la domanda elettrica

La GENERAZIONE DISTRIBUITA potrebbe invece “trasformare radicalmente l’attuale funzionamento del sistema elettri­co, determinando una riduzione dell’elettricità generata e distribu­ita attraverso la rete e portando a una potenziale riduzione dei ricavi delle utility (e) rimodellando in pri­mis l’esperienza dei consumatori, proprio perché la digitalizzazione ridefinisce la loro interazione con i fornitori di energia”.

Non può mancare infine una parentesi legata alle criticità di sicurezza (DIGITAL RESILIENCE E PRIVACY), in quanto “se, da un lato, la digitalizzazio­ne può portare molti benefici po­sitivi, dall’altro può anche rendere i sistemi energetici più vulnerabili agli attacchi informatici. Quel che chiama nuovamente in ballo i policy makers che “dovranno bilanciare le pre­occupazioni relative alla privacy con questi altri obiettivi, tra cui la promozione dell’innovazione e le esigenze operative delle utility”.

Il post presenta l’articolo Digitalizzazione: una nuova era nell’energia? scritto daLaura Cozzi e Vincenzo Franza e pubblicato su Energia 3.19

Laura Cozzi, Chief Energy Modeller, International Energy Agency
Vincenzo Franza, Enel Strategy Group 

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