Una generazione fa, il mondo delle telecomunicazioni incominciava a vivere il passaggio che avrebbe condotto una rete fatta per la voce che trasportava i dati a una rete fatta per i dati che trasportava anche la voce. L’esempio più eclatante oggi è quello della rete 4G/LTE. Molti operatori che utilizzano questa rete mobile “IP nativa”, possono ora ospitare anche la fonia, grazie all’utilizzo della tecnologia Voice over LTE, mentre prima si servivano della rete 2/3G per il trasporto della voce.
Un’analoga trasformazione sembra profilarsi per i prossimi anni all’insegna di una convergenza generalizzata e a più livelli: servizi, infrastrutture, contenuti. Da una parte c’è la convergenza dei servizi fisso – mobile: sempre più operatori mobili si stanno orientando ad essere global supplier, quindi a fornire anche servizi su rete fissa, attraverso uno sviluppo organico o con acquisizioni e fusioni. Dall’altra c’è la convergenza delle applicazioni che, sempre più spesso, comunicano con varie tipologie di device anziché con l’utente finale: si tratta della comunicazione M2M. In questo caso la rete non trasmette solo elementi di “informazione” ma anche elementi di “interazione”, quindi controlli, comandi, automazione. In questo scenario, la sovrapposizione tra reti di comunicazione e reti elettriche diviene un elemento caratterizzante. Le conseguenze sono molteplici: operatori elettrici e telco dovranno interagire sempre più, si assisterà a offerte combinate da parte, per esempio, delle multiutilities (già oggi ce ne sono) e occorreranno piattaforme tecnologiche in grado di dialogare sempre più efficacemente. Non è un caso che, dal punto di vista dell’offerta, produttori come Selta abbiamo tra i loro clienti tanto soggetti del mondo delle reti elettriche quanto operatori di telecomunicazione.
L’impatto sul consumatore
Come spesso avviene, trasformazioni di questo genere hanno impatti diretti sul mercato di massa. Ad inizio Duemila, le reti dati avevano l’obiettivo di collegare i computer al Web. Dieci anni dopo, si trattava di collegare il mondo audio-video e quello della mobilità degli smartphone. Oggi, una miriade di dispositivi con caratteristiche molto diversificate, ma accomunati dal fatto di disporre di un indirizzo IP, sta popolando le nostre case. Non si tratta più solo di scaricare video in alta risoluzione, ma anche di collegare telecamere di controllo in ogni stanza, prese intelligenti che possono accendere o spegnere un condizionatore, controllare e misurare i consumi di un altro apparecchio, sensori che segnalano intrusioni domestiche. E lo scenario popolato di elettrodomestici programmabili è alle porte.
Una trasformazione epocale sta investendo la rete elettrica, con conseguenze dirette sull’infrastruttura di comunicazione e controllo. Con un’avvertenza: se le innovazioni sopra descritte a livello domestico sono in definitiva un “nice to have”, quelle che riguardano la rete elettrica sono un “must have”. La causa, infatti, sta nella trasformazione d’identità della rete elettrica stessa. Il sempre più rilevante contributo delle fonti rinnovabili è la causa principale. Lo scenario corrispondente è quello di un ruolo sempre più sinergico tra infrastruttura elettrica e infrastruttura di comunicazioni. Le ragioni sono nel cambiamento qualitativo della prima e nelle nuove esigenze della seconda. La crescente attenzione che di questi tempi accompagna le scelte di investimento e le possibili collaborazioni “tra infrastrutture” oltre che “tra player” del mondo delle comunicazioni e dell’energia riflette un’oggettiva richiesta di convergenza, la quale riguarda non solo il lato end user, ma anche quello di sistema.
La svolta delle rinnovabili
Solo dieci anni fa, il contributo delle “nuove” fonti rinnovabili ai consumi elettrici complessivi, ovvero eolico e solare – accanto al 13% circa di fonti “storiche” come idroelettrico e geotermico – non superava il 2 per cento. Cinque anni fa era già al 6%. Oggi è al 16%, e l’Italia è tra i paesi Ocse quello con il maggior contributo del solare. Si tratta di una tendenza destinata a continuare perché a fronte di una riduzione dei contributi statali, si profila comunque un ulteriore miglioramento delle tecnologie e quindi dei rendimenti. Queste fonti hanno una caratteristica: quella di essere molto variabili in funzione delle condizioni meteo, oltre a contribuire ad una drastica trasformazione dell’architettura della rete elettrica, che diviene polverizzata dal punto di vista dei punti di generazione e bidirezionale dal punto di vista dei flussi.Con un numero di impianti collegati alla rete elettrica, che non è più dell’ordine delle migliaia ma del milione, lo stesso consumatore diviene anche produttore (prosumer) in misura temporalmente variabile. Il problema della rete elettrica diventa quindi quello di garantire un costante equilibrio, in presenza di impianti che dipendono sempre meno da una generazione prevedibile e programmabile e sempre più da fattori esogeni sul fronte della generazione. Con un contributo “a due cifre” di fonti così imprevedibili, diviene pertanto sempre più rilevante un costante monitoraggio delle condizioni di funzionamento della rete e un interscambio di informazioni, principalmente al livello della rete a media tensione (tipicamente 1 – 30 kV), che è quella dove convergono i maggiori impianti di energie rinnovabili.
Gli scenari che si aprono sono di una totale sinergia. Sul fronte “end user” avremo reti di comunicazione che sempre più saranno impiegate per gestire il funzionamento di reti di controllo e automazione domestiche, a loro volta spesso basate su un flusso dati locale che passa per la rete elettrica di casa. Sul fronte “sistema” avremo un passaggio dai pochi dati utilizzati dai tradizionali sistemi di automazione locale (es. l’automazione di cabina) ad un fitto interscambio legato ad un’automazione estesa, in prospettiva fino al più piccolo punto di generazione nella rete. Allo stato attuale delle tecnologie, lo scenario più plausibile resta quello di una collaborazione tra reti diverse ma cooperanti. La tecnologia della trasmissione a onde convogliate (PLC), che la stessa Selta da decenni utilizza con successo sugli elettrodotti, per cui è stata uno dei precursori nell’introduzione della tecnica digitale, ben si adatta ad applicazioni punto a punto, anche su rilevanti distanze ma a velocità ridotta, oppure nei brevi spazi della rete domestica; l’esperienza ha dimostrato come non sia applicabile con successo su reti complesse con centinaia di utenti che accedono, ciascuno con una pluralità di sistemi, nel tipico ambito urbano. Comunicazione ed energia sono destinate quindi a collaborare, ma restando su piani diversi.
L’esempio dell’auto intelligente
In un certo senso, è possibile tracciare un’analogia anche con quanto sta avvenendo per esempio con l’automobile, dove la tecnologia digitale è la maggiore innovazione che interessa già oggi il settore, in attesa degli ulteriori futuribili ma sempre più concreti scenari della “autonomous car”. Sempre più funzionalità sono sottoposte al sistema di controllo di bordo, dalla misurazione della pressione degli pneumatici così da individuare tempestivamente una possibile foratura, alla rilevazione istantanea dei consumi legata allo stile di guida. Nello stesso tempo, il sistema digitale di bordo non si limita a sovrintendere gli aspetti di confort ed entertainment, ma entra nella gestione degli organi meccanici.
Le sinergie tra il sistema di comunicazione e quello elettrico sono evidenziate anche dalla presenza di un’architettura di rete per molti aspetti simile, basata su una distinzione gerarchica tra uno “strato” di trasporto / trasmissione e uno di accesso / distribuzione. Il “last mile” elettrico tanto quanto quello di comunicazione è caratterizzato dal collegamento dell’utenza finale con un numero di “nodi” nell’ordine del centinaio di migliaia. Nel caso dell’elettrico, le cabine secondarie di distribuzione (oltre 400 mila) sono per il vero all’incirca tre volte più numerose di quelle (gli armadi di distribuzione) della rete di comunicazione, ma è fortemente probabile che queste ultime possano divenire più numerose in virtù di un’ulteriore riduzione della distanza e quindi del numero di utenti serviti. In prospettiva, pertanto, potremo attenderci un potenziamento della capacità di comunicazione a livello di cabine secondarie (dove Selta è stata in questi anni il maggior fornitore dei sistemi di controllo), che oggi utilizzano ancora largamente come infrastruttura di comunicazione la rete mobile, mentre la vicinanza tra i nodi delle due reti potrà essere sfruttata per portare sia comunicazione sia energia.
Gli scenari sono quanto mai fluidi soprattutto sul fronte delle applicazioni domestiche e del mercato di massa. Il cloud sta diventando ulteriore elemento di confronto, perché una serie di servizi orientati al consumatore e alla domotica stanno oggi sempre più passando in gestione ai nuovi soggetti: i cloud provider. Non solo i file e le fotografie sono sempre più spesso archiviati in data center esterni, ma anche applicazioni come la videosorveglianza, la videocomunicazione, il controllo ambientale, la gestione di singoli punti elettrici (“smart plug”) sono oggetto di attività nel cloud. Per gli operatori elettrici e per quelli di comunicazione possono essere delle chance in più.
