Come Cloud, edge e IoT abilitano le Smart Grid e la transizione energetica - Energyup

Point of View

Come Cloud, edge e IoT abilitano le Smart Grid e la transizione energetica

Il settore elettrico è chiamato a un forte investimento nelle tecnologie digitali per affrontare l’integrazione delle rinnovabili e recepire i nuovi paradigmi di consumo. L’offerta di Dell Technologies

27 Apr 2021

Gianluigi Torchiani

Il settore elettrico, da un po’ di anni a questa parte, è sottoposto a una trasformazione epocale, che sta sostanzialmente cambiando il modo con cui viene prodotta e distribuita l’energia elettrica su scala globale. Questo era fondato sulla presenza di un numero relativamente contenuto di grandi centrali di energia elettrica, alimentate con fonti fossili (petrolio, gas e carbone), che assicuravano la produzione del fabbisogno necessario a milioni di consumatori/utenti. Tale modello che ha funzionato piuttosto bene per decenni, consentendo la fruizione di un bene fondamentale come l’elettricità a masse crescenti di persone. Ma con un inconveniente di troppo: l’impatto ambientale.

New call-to-action

La sfida delle rinnovabili per le utility

L’estrazione di risorse di origine fossile e il loro successivo impiego negli impianti elettrici sono fonte di produzione di CO2 e altre sostanze inquinanti, che contribuiscono in misura significativa al cambiamento climatico che minaccia la stabilità dell’ecosistema terrestre. Ecco perché nel mondo si sta assistendo al grande sviluppo delle energie rinnovabili che, per loro stessa natura, si fondano sul paradigma della decentralizzazione: in Italia sono presenti impianti di questo tipo ormai in tutti i Comuni italiani, di grandi e piccole dimensioni, spesso installati direttamente sopra i tetti delle case o delle aziende, da dove poi si allacciano alla rete elettrica per restituire la loro generazione green. Questo significa, tra l’altro, che non pochi consumatori di energia sono diventati anche produttori, dando vita alla figura del prosumer, con cui gli operatori del mondo energetico dovranno sempre di più fare i conti. Non solo: le moderne energie pulite sono intermittenti, funzionano cioè soltanto in presenza della disponibilità della fonte primaria (sole o vento), mentre le centrali elettriche tradizionali sono in grado di produrre elettricità 24 ore su 24.

Questo cambiamento nella tradizionale definizione di fornitori di energia impatta sia il sistema di produzione sia i gestori delle reti per la trasmissione dell’energia elettrica. In particolare per questi ultimi c’è una ulteriore complicazione da considerare. I vecchi grandi motori delle centrali tradizionali potevano, in caso di guasto, continuare a fornire una quantità di energia residua, lasciando il tempo sufficiente per reindirizzare la richiesta di energia ad altre fonti. Oggi il blackout di una fonte solare è immediato e richiede una reazione rapida all’evento. Significa che, per prevedere il guasto e definire i nuovi percorsi energetici per assicurare il dispacciamento energetico in tutto il Paese, la capacità di calcolo deve spostarsi al limite, il più vicino possibile alle fonti di energia.

IoT, edge e cloud per l’innovazione dell’energia

Il risultato finale è che il mondo dell’energia elettrica è oggi molto più complesso rispetto a una decina di anni fa, una tendenza peraltro destinata ad acuirsi nel prossimo futuro. Gli operatori del comparto sono alla ricerca dunque di soluzioni più efficienti per gestire i picchi di domanda, favorire l’integrazione delle rinnovabili e mantenere l’affidabilità del sistema elettrico (in piena ottica Smart Grid). Questa efficienza non può che passare dall’utilizzo delle moderne tecnologie digitali, che devono mettere a disposizione degli operatori dati di qualità che possano abilitare le scelte migliori in materia di produzione e distribuzione di energia elettrica. In particolare sono tre le tecnologie che stanno favorendo questa svolta del settore: l’Internet of Things (IoT), il cloud e l’Edge computing. Partiamo dall’IoT: l’aspetto più noto ai consumatori riguarda la presenza degli Smart meters (contatori intelligenti) nei luoghi di consumo, che consentono alle utility di raccogliere importantissime informazioni sul consumo e sulla domanda di energia. Ma esistono tantissime altre applicazioni utili dell’IoT in ambito elettrico: la connessione degli apparati di rete permette di monitorare il funzionamento delle le linee di trasmissione e distribuzione, grazie alla produzione continua di dati capaci di individuare variazioni di temperatura che potrebbero indicare anomalie operative, problemi di gestione e persino minacce alla sicurezza.

L’edge computing a servizio della transizione energetica

C’è da sottolineare, però, che i parametri trasmessi dai dispositivi IoT non sono di per sé immediatamente utili a prendere decisioni in ambito energetico: i dati vanno infatti innanzitutto analizzati, possibilmente nella maniera più rapida. È qui, in particolare, che entra in funzione l’Edge Computing, una tecnologia capace di portare la capacità di calcolo necessaria alla analisi dei dati a livello locale, spesso direttamente a bordo degli stessi dispositivi IoT, evitando così di far viaggiare i dati per migliaia di chilometri sino a un data center centralizzato deputato all’analisi, con tutti i problemi che ne conseguono.

Infatti le limitazioni della larghezza di banda causano latenza di rete e limitano l’efficacia dell’analisi dei dati raccolti, mentre al contrario l’Edge consente alle imprese energetiche di estrarre informazioni preziose nel luogo stesso dove vengono raccolti i dati, trasferendone una parte più limitata verso i Data center Cloud per altre elaborazioni più a lungo termine.

I benefici sono numerosi: l’Edge può consentire alle utility di monitorare la generazione e il consumo di elettricità, gestire i picchi di domanda in modo più efficace e agire immediatamente quando necessario (allarmi, situazioni di pericolo, manutenzione degli impianti ecc). In prospettiva, un ecosistema Edge e IoT è anche in grado di aumentare la soddisfazione del cliente, offrendo l’opportunità di creare nuovi servizi non regolamentati capaci di fornire flussi di reddito aggiuntivi e diversificare i modelli di business delle utility.

Da un punto di vista della sicurezza informatica, che oggi rappresenta una delle principali preoccupazioni per il mondo energy & utility, l’architettura distribuita tipica dell’Edge permette di raccogliere molti più insights, aiutando così l’identificazione delle anomalie e delle potenziali minacce.

Come accennato in precedenza, però, edge computing e cloud non vanno viste in antitesi: innanzitutto, tutti quei dati che non hanno necessità di essere elaborati e archiviati in tempo reale continueranno a essere archiviati e gestiti nei data center cloud. Dove, molto probabilmente saranno ospitati anche altri componenti dell’infrastruttura IT dell’utility, che devono dunque essere capaci di costruire un’architettura fluida, ibrida e capace di comunicare al meglio, anche con le preesistenti componenti dell’IT che potrebbero essere rimaste on premise.

Il portafoglio Dell Technologies

Tutto questo è perfettamente noto a un operatore come Dell Technologies, che mette a disposizione un portafoglio completo di soluzioni che coprono l’intero spettro dal cosiddetto FAR EDGE – dove si trovano gli impianti e le apparecchiature – al NEAR EDGE – che ha il compito di collezionare i dati dei vari FAR e creare le prime correlazioni per pronto intervento – e il CLOUD – dove vengono trasmessi solo sintesi di dati per ridurre il traffico.

Alcune aree dove Dell Technologies offre soluzioni di valore sono:

Ambito Business Operation: è fondamentale fornire ai lavoratori sul campo e in ufficio l’accesso agli stessi sistemi e dati in modo coerente e su qualsiasi dispositivo in modo che la quantità e il livello di dettaglio delle informazioni non dipenda dalla loro posizione in un determinato momento. Inoltre, i sistemi di ispezione remota semplificano i processi di risposta agli incidenti consentendo ai lavoratori di valutare rapidamente il livello di rischio di un asset fisico. Ma l’ispezione remota non riguarda solo la risposta agli incidenti. Può anche riguardare la prevenzione o la mitigazione degli incidenti se combinato con l’analisi predittiva. Infine, la tecnologia immersiva come la realtà aumentata e virtuale (AR / VR) semplificherà la formazione e aiuterà i lavoratori a essere meglio preparati per le operazioni sul campo.

Ambito IT Operation: Per aumentare l’efficienza operativa, i sistemi aziendali devono essere in grado di scalare in linea con le crescenti richieste degli utenti e del volume di dati necessari per supportare le operazioni. Anche le risorse IT devono essere fornite in modo agile, in particolare quando sono richiesti nuovi carichi di lavoro di analisi. La moderna infrastruttura del data center può semplificare la complessità dell’implementazione e della gestione dei sistemi IT per liberare risorse IT per pianificare meglio, gestire i costi IT in modo più efficace e aumentare i livelli di servizio interni. Abbiamo tutti sentito i vantaggi del cloud pubblico per aumentare rapidamente le risorse di elaborazione e gestione dei dati, ma non è adatto a tutti i carichi di lavoro. Ecco perché sentiamo parlare anche del valore del private cloud. Quindi riteniamo che la strategia multi-cloud del Dell Technologies Cloud sia la migliore, in quanto abilita dati e carichi di lavoro ad essere facilmente spostati attraverso lo spettro del cloud più facilmente.

Ambito Sicurezza: Questo è diventato un requisito ancora più necessario poiché mettiamo sempre più sistemi all’edge e li colleghiamo alle operazioni principali. La sicurezza dei sistemi edge viene spesso dimenticata perché le risorse tendono a essere fuori dal sito e in aree remote dove potrebbe essere inconcepibile che un hacker si presenti con un laptop e cerchi di collegarsi a un dispositivo edge del trasformatore, ad esempio. Ma la realtà è che, poiché colleghiamo questi dispositivi in ​​modo più ampio utilizzando la tecnologia wireless, un’interfaccia fisica con un dispositivo periferico non è sempre necessaria. Anche se viene utilizzata una rete in fibra ottica privata, ci saranno vulnerabilità da sfruttare, se non c’è un rilevamento delle minacce edge gestito in modo appropriato. Infatti non dovremmo guardare solo al rilevamento delle minacce edge, ma anche al rilevamento delle minacce endpoint, che include tutti i dispositivi mobili (smartphone, laptop rugged e tablet) utilizzati sul campo.

La sicurezza deve essere un’iniziativa olistica che tenga conto dell’intero ecosistema connesso, comprese eventuali interfacce digitali con fornitori esterni nella catena del valore.

Nel complesso, il portafoglio Dell Technologies consente alle aziende del settore elettrico di costruire una capacità di rete intelligente che tiene traccia delle transazioni energetiche, migliora la sicurezza, abilita un’allocazione efficiente delle risorse e offre nuovi modelli di business agli operatori.

@RIPRODUZIONE RISERVATA
Gianluigi Torchiani

Giornalista classe 1981, scrive abitualmente di tecnologia ed energia. Editor Gruppo Digital360

Articolo 1 di 4