Contatori sempre più intelligenti

CONTATORI INTELLIGENTI –

Stimolato dalla forte spinta dei provvedimenti legislativi dei vari governi europei, il mercato degli smart meter è destinato nei prossimi anni a crescite significative; in questo panorama l’Italia, anche grazie ad Enel, è uno dei Paesi più progrediti.

Il mercato dei contatori intelligenti è destinato a una forte crescita nei prossimi anni, sotto la spinta dei provvedimenti legislativi adottati dai governi ma anche in virtù dei vantaggi che questi dispositivi offrono alle “utility” (i gestori delle reti di distribuzione di energia elettrica, gas e acqua). L'aggiunta di capacità di comunicazione ai contatori, insomma, può essere considerata come un naturale sviluppo tecnologico del settore, sviluppo che deve la propria fattibilità economica ai progressi della microelettronica. Il raggiungimento di forti economie di scala, tuttavia, è ancora ostacolato dalla frammentazione delle soluzioni tecnologiche adottate nei diversi paesi.

Il quadro legislativo europeo
In Europa la spinta verso l'installazione dei contatori intelligenti proviene principalmente da due provvedimenti legislativi comunitari: la “direttiva servizi energetici” 2006/32/CE e la direttiva 2009/72/CE facente parte del “terzo pacchetto energia”. Quest'ultimo provvedimento richiede (salvo verifiche di efficacia e fattibilità economica) che entro il 2020 i contatori intelligenti siano installati sull'80% delle utenze elettriche. L'introduzione di questi dispositivi è prevista anche dalla direttiva sulle prestazioni energetiche degli edifici 2010/31/CE, recentemente sottoposta a revisione. Per quanto riguarda le reti di distribuzione del gas, le prescrizioni riguardanti gli smart meter sono contenute nella direttiva 2009/73/CE, che però non fissa scadenze temporali. In questo quadro va ricordata anche la proposta di una nuova direttiva sull'efficienza energetica (2011/370), che riguarda tutte le reti: elettricità, gas, calore e acqua calda. Questa bozza propone alcuni requisiti che i contatori intelligenti dovranno soddisfare per favorire una maggiore efficienza energetica, tra cui la fatturazione mensile o bimestrale basata su dati reali e la disponibilità di un'interfaccia per consentire all'utente di monitorare i propri consumi. Il tema dei contatori intelligenti, inoltre, rientra nelle competenze della Smart Grid Task Force recentemente costituita dalla Commissione Europea.

La situazione nei diversi Paesi
Il quadro delle iniziative messe in campo dai diversi Paesi europei è stato fotografato da un recente rapporto redatto nell'ambito del progetto comunitario SmartRegions. Il documento rileva che, sotto la spinta del “terzo pacchetto energia”, la maggior parte degli Stati membri dell'Unione ha già adottato qualche forma di provvedimento legislativo per l'installazione dei contatori intelligenti o è in procinto di farlo. In alcuni Stati membri, inoltre, l'installazione avviene per motivi economici anche in mancanza di obblighi di legge. Il rapporto suddivide gli Stati membri in cinque gruppi:
1) Stati dinamici (“dynamic movers”), nei quali il percorso verso i contatori intelligenti è già tracciato in modo chiaro: Danimarca, Finlandia, Francia, Gran Bretagna Irlanda, Italia, Malta, Olanda, Norvegia, Spagna e Svezia;
2) stati in cui agiscono solo i fattori di mercato (“market drivers”) e dove, in assenza di obblighi di legge, gli sviluppi si devono alle iniziative delle società che forniscono il servizio: Estonia, Germania, Repubblica Ceca, Romania e Slovenia;
3) Stati ambigui (“ambiguous movers”), nei quali la scarsa chiarezza del quadro legislativo scoraggia le iniziative delle utility: Austria, Belgio e Portogallo;
4) Stati esitanti (“waverers”), che mostrano qualche interesse per il tema ma con scarsi effetti pratici: Bulgaria, Cipro, Grecia, Polonia e Ungheria;
5) Stati ritardatari (“laggards”), paesi in cui per il momento l'adozione dei contatori intelligenti non viene presa in considerazione: Lettonia, Lituania, Lussemburgo e Slovacchia.
Molti paesi europei sono impegnati in iniziative che, tramite i contatori intelligenti, si propongono di limitare i picchi di consumo. Gli strumenti adottati comprendono l'invio di informazioni di feedback all'utente (il quale dovrebbe, su questa base, autoregolare i propri consumi), incentivi basati su tariffe differenziate a seconda delle fasce orarie, nonché il controllo diretto dei carichi (spegnimento automatico) da parte del gestore. Il già citato rapporto di SmartRegions fornisce una panoramica completa di queste iniziative nei vari paesi europei; molte di esse, tuttavia, hanno ancora la natura di progetti pilota e non è chiaro quale potrà essere il loro reale contributo alla riduzione dei picchi di consumo.

Meters and More
L'Italia è notoriamente uno degli stati europei più progrediti sul fronte dei contatori intelligenti, come appare anche dal rapporto del progetto SmartRegions. Com'è noto, questo primato si deve al fatto che Enel ha già completato l'installazione dei contatori elettronici presso tutti i propri clienti. I dispositivi che abbiamo nelle nostre case non corrispondono in pieno alla moderna definizione di smart meter, poiché forniscono all'utente una limitata quantità di informazioni di feedback; nonostante questo, le tecnologie sviluppate da Enel possono rappresentare una base per ulteriori sviluppi e un punto di riferimento per altri Paesi. È quindi certamente importante l'iniziativa “Meters and More” lanciata recentemente da Enel e dal gestore spagnolo Endesa, finalizzata a promuovere uno standard aperto per la realizzazione di infrastrutture Ami (Advanced Metering Infrastructure). La soluzione proposta rappresenta un'evoluzione del sistema Telegestore di Enel, che la società utilizza da anni in Italia per gestire i propri contatori elettronici. In breve, la tecnologia Meters and More è basata su comunicazione Plc con modulazione Bpsk e con crittografia Aes a 128 bit. Il protocollo copre l'intero stack, dallo strato fisico allo strato dell'applicazione, per tutte le comunicazioni locali e remote. La soluzione Meters and More, utilizzata dai contatori elettronici che Endesa sta installando in Spagna, viene promossa dall'omonima associazione no-profit, un ente di diritto belga fondato da Enel ed Endesa.

I sistemi di Meter Data Management
Una delle tendenze in atto è la progressiva maturazione dell'intera infrastruttura necessaria per gestire i contatori intelligenti. Aumenta quindi l'importanza dei sistemi di Mdm (Meter Data Management), speciali software che le utility impiegano per raccogliere tutti i dati provenienti dai contatori e svolgere su di essi una serie di elaborazioni preliminari: convalida, aggregazione, normalizzazione ecc. I sistemi Mdm, in altri termini, preparano i dati che vengono successivamente inviati ai diversi software applicativi di fatturazione, prevenzione delle frodi, gestione delle interruzioni di servizio ecc. Generalmente ogni utility dispone di un solo sistema Mdm, anche nei casi in cui l'infrastruttura dei contatori comprende diversi sistemi Ami e diverse topologie di rete. Le funzionalità e l'importanza dei sistemi Mdm sono in aumento e ciò comporta un crescente interesse per questo mercato da parte di numerose società. Il panorama comprende aziende specializzate come eMeter, EnergyICT, Ecologic Analytics e Aclara; produttori di contatori che offrono anche sistemi Mdm, come Itron; società specializzate nel software per la gestione di eventi in tempo reale, come OSIsoft; e produttori di software Erp, come Sap e Oracle. Secondo la società di ricerche di mercato Pike Research, il mercato mondiale dei sistemi Mdm crescerà dai 52 milioni di dollari del 2011 a 490 milioni di dollari nel 2018. Il software rappresenterà il 65% di questo giro d'affari, mentre il restante 35% riguarderà i relativi servizi professionali.

La sicurezza informatica
Un'altra tendenza da rilevare è l'aumento dell'attenzione per il tema della sicurezza informatica dei contatori elettronici. Nel recente passato questo aspetto è stato forse sottovalutato, ma oggi tutti i player del settore sono maggiormente consapevoli dei rischi e stanno cercando di recuperare rapidamente il ritardo. In effetti i contatori rischiano di divenire il punto debole nella sicurezza delle future “smart grid”, poiché presentano alcune caratteristiche che li rendono difficilmente difendibili dagli attacchi degli hacker: non hanno una potenza di elaborazione sufficiente per eseguire i software di protezione più efficaci, sono installati nelle abitazioni private (alla mercé dei residenti) e il loro numero elevatissimo moltiplica le possibilità di attacco. Oltre all'impiego della crittografia, tra le altre possibili contromisure sono comprese soluzioni che consentono alla rete di continuare a funzionare anche nel caso di attacchi riusciti (network resiliency).

Ottime prospettive di mercato
Il mercato dei contatori intelligenti, comunque, è destinato nei prossimi anni a una crescita molto significativa, come si evince anche dalle previsioni formulate dalla già citata Pike Research. In termini di unità installate, la società prevede che nel 2015 in tutto il mondo saranno in funzione 535 milioni di contatori intelligenti; questa cifra salirà a 963 milioni di unità nel 2020. Le installazioni avverranno per “ondate” con tempi diversi per le diverse aree geografiche: i picchi saranno raggiunti nel 2012 per l'America del nord, nel 2015 per Asia e Oceania, nel 2017 per l'Europa. Il vecchio continente rappresenterà ovviamente una quota significativa del parco contatori globale: nel 2020 gli smarte meter installati in Europa saranno infatti 238,4 milioni. Ma la crescita sarà trainata soprattutto dalla Cina, che ha intrapreso programmi molto ambiziosi in questo campo: entro il 2020, infatti, il grande paese asiatico installerà un numero di contatori intelligenti compreso tra 682 e 782 milioni di unità. Anche le reti di distribuzione dell'acqua vedranno una crescente diffusione degli smart meter: nel 2017 a livello mondiale i dispositivi di questo tipo installati saranno 29,9 milioni, un numero quasi triplo rispetto ai 10,3 milioni del 2011. Tra i principali fattori di crescita nel mercato dell'acqua sono compresi il rinnovamento complessivo delle reti di distribuzione, alcune delle quali molto vecchie e inefficienti, ma anche la scarsità d'acqua in alcune aree. La crescita sarà però limitata dal costo dei nuovi contatori (superiore a quelli dei dispositivi tradizionali) e dalla scarsa propensione dei gestori a dotarsi di risorse IT. Per quanto riguarda il gas, Pike Research prevede che il tasso di penetrazione dei contatori intelligenti salirà dal 4,1% del 2010 all'11,2% nel 2016.  Sempre nel 2016, il numero complessivo di smart meter per il gas installati nel mondo ammonterà a 36,3 milioni.

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