I settori elettrico e energetico non possono fare a meno di concentrarsi sulla digitalizzazione delle reti e dei sistemi elettrici. E, quando si parla di digitalizzazione dell’energia, non si può prescindere da un’infrastruttura di telecomunicazione che possa supportarla al fine di garantire la gestione dell’enorme mole di dati raccolti in tempo reale dalla capillare rete di sensori. È questo lo sa bene CESI, da oltre 60 anni Gruppo leader nel mondo nel campo dell’innovazione, dell’ingegneria, del testing e della consulenza per il settore elettrico e nell’ingegneria civile e ambientale.

Le tecnologie digitali stanno, infatti, favorendo sempre più il controllo in tempo reale e la gestione in automatico delle reti energetiche; favorendo l’ottimizzazione dei consumi e l’utilizzo efficiente dell’energia rinnovabile; aumentando la resilienza delle reti in risposta ai fenomeni atmosferici estremi. Tali tecnologie offrono la possibilità di dotare la rete elettrica di sensori diffusi capillarmente sul territorio, in grado di raccogliere dati che permettono di gestire la rete stessa attraverso sofisticati algoritmi che ne assicurano un funzionamento ottimale e a basso costo.

La necessità di un’infrastruttura di telecomunicazione è, dunque, fondamentale per sfruttare appieno le potenzialità delle tecnologie digitali. È qui che entra in gioco il 5G, vero e proprio “game changer” per il settore elettrico. Grazie alla sua elevata potenza di trasmissione e alla sua bassa latenza (l'intervallo di tempo tra il momento in cui viene inviato l’input e il momento in cui è disponibile il conseguente output), il 5G garantisce una crescente capacità di trasmissione di dati in tempo reale sulle reti elettriche, permettendo di valutare le prestazioni degli impianti di generazione energetica e di monitorare i consumi. Il 5G facilita anche la diffusione dell’IoT, favorendo la comunicazione dei dispositivi elettronici, così come lo sviluppo di applicazioni di manutenzione predittiva per intervenire su un possibile rischio, prima che questo si concretizzi.

In particolare, sono tre le principali applicazioni del 5G nel settore energetico e per le utility di settore. Il primo è quello della sensoristica, parte della cosiddetta Grid of Things, che grazie alla banda 5G a basse frequenze potrà garantire una copertura estesa e un minore consumo energetico dei sensori, con conseguente riduzione dei costi. In quest’ambito, il potenziale applicativo del 5G per vari dispositivi (smart meter, domotica per il demand-response, illuminazione stradale, colonnine di ricarica e telecontrolli di smart grids) è davvero immenso. La seconda applicazione riguarda l’operatività in tempo reale del sistema elettrico e delle azioni di controllo messe in atto dalle utility per garantirne il funzionamento. Il 5G, infatti, assicura un’elevata affidabilità e tempi di risposta fino a 30-50 volte più rapidi della moderna tecnologia LTE. Grazie a tali caratteristiche, la gestione in tempo reale dei sistemi di protezione della rete elettrica e la risposta dinamica dei componenti dei sistemi elettrici vengono notevolmente migliorate. Ciò implica che sofisticati algoritmi digitali possono essere utilizzati per evitare blackout e ottimizzare i costi dell’energia.

Infine, l’alta capacità di trasmissione dei dati in 5G, fino a 100 volte maggiore del LTE, permetterà di sfruttare appieno la realtà aumentata, quella virtuale e i droni, elementi essenziali nel potenziamento delle operazioni sul campo per la manutenzione e il monitoraggio degli asset.

È fondamentale, dunque, supportare le utility nell’individuare e sfruttare al massimo il potenziale del 5G. CESI, insieme alla propria consociata americana EnerNex, si sta già muovendo in questa direzione: l’istallazione dei ripetitori di segnale 5G sui lampioni stradali ne è un esempio, visto che si tratta di una tecnologia che abilita una serie di applicazioni smart city molto interessanti. Negli Stati Uniti verranno installati nei prossimi anni ben 800.000 di queste celle/ripetitori e grazie a questa strategia di installazione diffusa, non solo si consente una capillare copertura del segnale 5G all’interno degli edifici ma si permette alle utility elettriche di offrire servizi quali videosorveglianza pubblica, monitoraggio da remoto dell’infrastruttura elettrica, raccolta dei dati dei contatori, efficienza energetica dell’illuminazione pubblica, gestione delle batterie nei veicoli elettrici e sorveglianza del traffico in tempo reale.

A tale proposito, CESI ha collaborato con DSTAR, consorzio statunitense di utility, nell’analisi delle opportunità che il 5G offre alle reti elettriche, valutandone non solo gli aspetti tecnici ma anche quelli normativi e regolatori. È stato un campo di prova per supportare il percorso di diffusione di tali tecnologie anche in Italia e in Europa.

Al contempo, il settore energetico non può ignorare una delle principali sfide connesse all’introduzione del 5G: quella di garantire la sicurezza dei sistemi, tramite l’implementazione di strumenti di cybersecurity. Sulla carta, la soluzione più efficace consiste nel ricorrere al “Security by Design”, ovvero progettare la sicurezza dell’infrastruttura fin dall’inizio. Tuttavia, nella maggior parte dei casi occorre inserire la nuova tecnologia su sistemi preesistenti. Andranno progettate, quindi, soluzioni ad-hoc per proteggere tali tecnologie. Inoltre, per infrastrutture critiche come il sistema elettrico ed energetico, il principio di ‘Security by Design’ ne implica uno forse ancora più importante, ovvero la ‘Resilience by Design’. Sistemi come quello elettrico o di telecomunicazione, che forniscono servizi essenziali al Paese, devono essere in grado, in presenza di eventi avversi, di limitare l’entità del fuori servizio e garantire un rapido recupero in breve tempo.

Anche nella riduzione dei rischi informatici, CESI collabora, insieme agli esperti americani, con alcuni tra i più importanti operatori di trasmissione e distribuzione statunitensi nell’implementazione del ‘Critical Infrastructure Protection Program’, il programma federale di difesa delle infrastrutture sensibili.