Il futuro della rete elettrica: da smart grid a neural grid

Intelligenza artificiale, cloud, droni e connettività diffusa: su questo si basano le neural grid, le reti elettriche del futuro

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Immaginate una combinazione perfetta tra cloud, intelligenza artificiale, robotica, edge computing, IoT. Bene, questi sono gli ingredienti principali della neural grid, la rete elettrica del prossimo futuro. Saranno le reti neurali a dispacciare l’energia, in un modo talmente ubiquo, rapido e connesso, oltre che sicuro, che oggi è davvero difficile immaginarlo. Anche perché stiamo ancora ragionando sulle smart grid.

Le reti neurali rappresentano molto di più di una versione 2.0 delle smart Grid. – A scriverlo è Navigant Research, in un white paper che già dal titolo presuppone questo passaggio. E spiega – Oggi le smart grid implicano reti di trasmissione e distribuzione meccaniche, potenziate da sacche di automazione, connettività e sistemi IT centralizzati. Le neural grid implicano una piattaforma molto più potente di risorse hardware e software che sfruttano connettività onnipresente, cloud, robotica, intelligenza artificiale, edge computing e rilevamento pervasivo per eseguire un’ampia gamma di applicazioni energetiche e non. È l’ultimo atto della modernizzazione della rete, in grado di trasformare l’infrastruttura esistente in una piattaforma che supporterà un ambiente Energy Cloud pienamente maturo”.

Da qui si spiega cosa siano le reti neurali e le condizioni che potrebbero portare alla sua crescita rapida. A quest’ultimo proposito viene citato come raffronto la telefonia mobile. Se pensiamo che nell’arco di dieci anni siamo passati da un cellulare a uno smartphone, abbiamo chiara la possibilità che tutto quello che è illustrato dagli analisti Navigant possa diventare realtà.

Rete neurale, come funziona

Nella rete neurale, dati e intelligenza risiedono in gran parte nel cloud, che gestisce l’interconnessione di asset di generazione e reti di distribuzione con energy customer, edifici, infrastrutture di trasporto, sistemi urbani e risorse energetiche distribuite quali impianti fotovoltaici, eolici, microgrid, veicoli elettrici.

“In poche parole, la neural grid prende le macchine più grandi al mondo, le reti elettriche, e fornisce loro un cervello“, sintetizza Navigant. Insomma, sostituisce poli e fili con un’infrastruttura smart e multifunzione che interagisce con l’intelligenza basata sul cloud per scopi energetici e non.

Nella neural grid, una riconfigurazione delle risorse della rete di distribuzione consente nuove funzioni ed elimina le attività ormai obsolete dalla diffusione diffusa offerta da impianti a energia solare, microgrid di comunità o Centrali elettriche virtuali (VPP).
In pratica, la rete neurale consente un coinvolgimento profondo del cliente finale e prefigura un panorama dell’offerta costituito da una varietà di attori diversi, che spazia dalle società di telecomunicazioni ai colossi hi-tech fino alle startup. Ma lo stesso utente finale diventerà parte attiva nel gioco.

Transizione possibile entro 20 anni

Le previsioni di Navigant Research indicano che le risorse energetiche distribuite come fotovoltaico, energy storage, ma anche microgrid e VPP potrebbero fornire una capacità energetica sufficiente per soddisfare la domanda globale entro il 2035. Da qui o poco più avanti la rete precedente non sarà più necessaria, segnalano i ricercatori.

Ora la sfida per i proprietari delle reti attuali sarà quella di aggiornarle, mettendo sempre più in pratica il concetto di digitalizzazione dell’energia.
E le possibilità per investire su questa transizione ci sono: l’Agenzia internazionale dell’energia (IEA) ha in progetto investimenti in reti di trasmissione e distribuzione nel periodo 2012-2035 per 7,2 trilioni di dollari, il 40% dei quali per la sostituzione di infrastrutture esistenti e il 60% per costruirne di nuove. Se anche un terzo di quella nuova non sarà necessario entro 20 anni, significa che saranno disponibili circa 1,4 trilioni di dollari per ottimizzare gli sforzi di transizione dalle smart grid odierne alla piattaforma neural grid di domani.

Tecnologie protagoniste e benefici anche per la cybersecurity

Navigant Research identifica anche i cinque principali mercati in crescita che trarranno beneficio dal momento in cui gli investimenti in smart grid di oggi si trasformeranno nel mercato neural grid del futuro. Innanzitutto, saranno fondamentali per la sua formazione tutte le soluzioni riguardanti la connettività: fibra, tecnologie LPWA e soluzioni quali 4G e 5G. Fornire connettività a miliardi di risorse energetiche e di rete in tutto il mondo assicura opportunità di mercato notevoli e in crescita per decenni.

NEURAL GRID ECOSISTEM GLOBAL REVENUESaranno importanti e ne trarranno benefici anche le tecnologie di rilevamento e misurazione: sensori a basso costo integrato in ogni elemento dell’infrastruttura di rete, anche quella energetica, fornirà i dati che consentono l’analisi e l’intelligenza artificiale per gestire ogni strato della neural grid.

Entrano poi in gioco droni e cloud robotics: quando i droni autonomi e i robot saranno in grado di apprendere attraverso vasti archivi di dati nel cloud e interagire perfettamente con gli umani grazie al naturale elaborazione del linguaggio, potranno eseguire compiti di manutenzione e monitoraggio. Avranno anche la necessaria intelligenza per affrontare nuovi problemi e ridurre l’errore umano.

L’intelligenza artificiale è certamente una protagonista, anzi l’AI basata sul cloud è il cervello della neural grid. È fondamentale per gestire la quantità pressoché infinita di dati nel cloud e per promuovere machine learning e intelligent automation.
Un altro aspetto che entra in gioco, infine, è la cybersecurity: la connettività e la raccolta dati ubiqua non fa che aumentare la necessità di vigilare sulla sicurezza di clienti, sistemi, risorse. Ecco quindi che nell’ecosistema delle reti neurali, le soluzioni di cybersecurity diffuse e olistiche saranno fondamentali.

Ognuna di queste aree tecnologiche è ricca di opportunità per la crescita del mercato a breve termine rappresentato dalle smart grid. Questi cinque segmenti sono pronti per l’espansione del mercato che porta alla transizione verso la piattaforma neural grid.
Navigant stima che prodotti, servizi e tecnologie identificati nell’ecosistema della rete neurale sperimenteranno una crescita annuale di quasi il 6% fino al 2025 pari a mezzo trilione di dollari. Su base cumulativa, si parla di quasi 4 trilioni di dollari di opportunità. Ma la vera espansione del mercato è prevista dopo il 2025 e include dispositivi, applicazioni, servizi e infrastrutture intelligenti che attualmente sono in una fase molto precoce o addirittura non sono ancora stati inventati.

Ma già oggi i quattro elementi chiave dell’ecosistema/infrastruttura di neural grid esiste e sono rappresentati da dispositivi per l’utente finale, tecnologie abilitanti, app e servizi. Nel momento in cui essi opereranno insieme in armonia la trasformazione del settore potrebbe verificarsi rapidamente. La telefonia mobile insegna…

Andrea Ballocchi
Informazioni su Andrea Ballocchi 70 Articoli
Giornalista freelance, si occupa da anni di tematiche legate alle energie rinnovabili ed efficienza energetica, edilizia e in generale a tutto quanto è legato al concetto di sostenibilità. Appassionato praticante di ciclismo, è autore del libro “Una vita da gregario” (La Memoria del Mondo editrice, prefazione di Vincenzo Nibali) e di un manuale “manutenzione della bicicletta”, edito da Giunti/Demetra.