Un pacchetto di strumenti «integrabile» per fornire intelligenza alle reti di distribuzione passive di oggi Garantire una distribuzione di energia affidabile in modo sostenibile per soddisfare il crescente fabbisogno energetico mondiale è una grande sfida, complicata dall’esigenza di integrare una quota crescente di fonti di energia rinnovabile intermittenti. Un pacchetto di strumenti intelligente e una multipiattaforma potrebbero offrire la soluzione a questo problema. Cambiamento climatico e Ambiente Energia © Nutthapat Matphongtavorn, Shutterstock Tra i fattori abilitanti delle reti di distribuzione intelligenti del futuro figurano le tecnologie dei sensori intelligenti e la digitalizzazione, che andranno a sostegno degli approcci di autoapprendimento a autorigenerazione. Potenti tecniche di edge computing ed elaborazione delle informazioni basata su cloud sosterranno l’interconnessione delle risorse controllate dai gestori dei sistemi di distribuzione (DSO). Per sfruttare tutte queste tecnologie e tutti i flussi di dati saranno necessari strumenti intelligenti completi. Il progetto UNITED-GRID, finanziato dall’UE e coordinato dalla Chalmers University of Technology, ha affrontato queste pressanti esigenze. Il team ha realizzato soluzioni ciberfisiche integrate allo scopo di garantire e ottimizzare il funzionamento delle future reti di distribuzione intelligenti, data la loro complessità senza precedenti. Una semplice integrazione facilita l’attivazione di un controllo completo Le parti interessate, tra cui i DSO e i fornitori di energia, hanno bisogno di un percorso chiaro per la transizione dalle reti di distribuzione passive di oggi a quelle attive e intelligenti di domani. Il consorzio di 11 membri di UNITED-GRID, tra i quali erano presenti esperte organizzazioni di ricerca, DSO, un fornitore di sistemi di gestione della distribuzione e PMI partner con esperienza, era dotato di competenze uniche per affrontare quest’impresa complessa. Anh Tuan Le, coordinatore di UNITED-GRID, spiega la soluzione: «Il principale risultato finale del progetto è un pacchetto di strumenti che può essere “integrato” in un sistema di gestione della distribuzione esistente tramite la multipiattaforma di UNITED-GRID sulla base della tecnologia Codex Smart Edge di Atos, in modo da supportare un’avanzata gestione dell’energia e una protezione e un controllo a livello di rete». All’interno del pacchetto di strumenti sono presenti uno strumento di previsione delle fonti rinnovabili, uno strumento di previsione della congestione, un’avanzata soluzione di misurazione e uno stimatore dello stato della distribuzione. «Questi strumenti sostengono capacità tra cui: previsione della produzione fotovoltaica e della congestione della rete; avanzato monitoraggio e controllo in tempo reale della rete, quest’ultimo mediante l’impiego di un controllo coordinato della tensione sulla base di un controllo predittivo del modello e di una funzione di autorigenerazione; protezione delle microreti; protezione dello stato dinamico basata su stime per un funzionamento sicuro delle reti di distribuzione», osserva Le. Le nuove soluzioni contenute nel pacchetto di strumenti vanno al di là dello stato dell’arte e consentono di ottimizzare il funzionamento della rete mediante soluzioni di controllo in tempo reale che integrano un elevato livello di automazione e sicurezza ciberfisica. Esse incrementano l’affidabilità garantendo al contempo un utilizzo più efficiente delle risorse di rete, il che comporta meno perdite nelle reti stesse. Il computing dall’edge allo swarm, fino al cloud «L’architettura tecnica delle soluzioni di UNITED-GRID si basa sulla tecnologia Codex Smart Edge, sviluppata dall’azienda Atos, che fa affidamento sullo schieramento di una serie di nodi software chiamati nodi intelligenti. I nodi intelligenti possono collaborare attraverso applicazioni distribuite (middleware). A differenza delle architetture convenzionali dell’Internet delle cose, nelle quali i dati vengono raccolti senza alcuna pre-elaborazione locale e sono inviati direttamente al cloud pubblico, Codex Smart Edge consente di effettuare un’elaborazione locale (edge computing) e di mettere in atto strategie collaborative locali tra i nodi intelligenti (swarm computing)», spiega Le. La maturità dei principali risultati sfruttabili del progetto supera le aspettative. Atos, l’impresa proprietaria del pacchetto di strumenti e della multipiattaforma, lavorerà con i propri clienti DSO come primo passo verso la commercializzazione. Le aggiunge: «Dato che UNITED-GRID ha coinvolto tre DSO molto interessati ai risultati del progetto, esiste un notevole potenziale per un’ulteriore diffusione sul mercato.» Le soluzioni realistiche e di facile integrazione di UNITED-GRID consentiranno ai DSO di gestire le proprie reti in modo sicuro ed efficiente con un’elevata penetrazione di fonti di energia rinnovabile, esercitando un impatto significativo sul raggiungimento degli obiettivi di neutralità carbonica prefissati dall’Europa. Parole chiave UNITED-GRID, rete di distribuzione, fonti di energia rinnovabile, Codex Smart Edge, sistema di gestione della distribuzione, gestore del sistema di distribuzione, sicurezza ciberfisica, edge computing, swarm computing
