La digitalizzazione nel settore Utility: a che punto siamo?

Il mercato globale delle Smart Utilities sta assumendo un ruolo sempre più rilevante, con un valore che ha raggiunto i 46 miliardi di dollari nel 2024, in crescita del 13,9% rispetto al 2023. Gran parte di questa crescita è trainata dal mercato dello Smart Metering e delle relative piattaforme di gestione dati, che nel 2024 ha raggiunto i 26,2 miliardi di dollari (Osservatorio Startup Thinking). La digitalizzazione nel settore Utility sta accelerando, grazie all’adozione di tecnologie che favoriscono innovazione e maggiore efficienza.

Guardando agli ultimi dati raccolti dagli Osservatori Digital Innovation del Politecnico di Milano, questo trend è confermato anche a livello italiano. Lo si evince guardando l’andamento del budget ICT delle aziende di questo ambito e in particolare la quota dedicata alla digitalizzazione rispetto al fatturato, in crescita dal 2,1% del 2019 al 2,8% del 2023, fino al 2,9% nel 2024, un valore oggi superiore rispetto a quello registrato in altri settori, come ad esempio il comparto industriale (2,2% nel 2024) e il mondo dei servizi (2,7%). La costante crescita della quota di fatturato dedicata alla digitalizzazione conferma l’importanza strategica di tali investimenti per il futuro delle utility.

Alla luce di ciò, risulta fondamentale individuare le principali innovazioni tecnologiche adottate dalle aziende del comparto. A questo riguardo, l’Osservatorio Internet of Things  ha condotto un’analisi a livello internazionale per censire le tecnologie innovative abilitanti impiegate nei più recenti progetti di digitalizzazione. Su un campione di 282 iniziative, il 28% si basa su tecnologie IoT, il 20% su Intelligenza Artificiale e il 18% su soluzioni di Data Analytics. Seguono altre tecnologie emergenti, tra cui droni, satelliti, Digital Twin e Blockchain. Nella maggior parte dei progetti, le tecnologie vengono implementate congiuntamente, con particolare diffusione delle combinazioni IoT-Data Analytics e IoT-AI. Ciò evidenzia il ruolo sempre più centrale dell’IoT nella raccolta dei dati, che successivamente vengono valorizzati attraverso strumenti di analisi avanzata o algoritmi di AI, consentendo di estrarre informazioni di maggiore valore.

L’analisi dell’evoluzione temporale dei progetti di Smart Utility evidenzia una crescita significativa a partire dal 2023: la quota di iniziative è passata dal 14% nel 2022 al 30% nel 2023, fino al 32% nel 2024. In termini di settori coinvolti, il 57% dei progetti riguarda il comparto elettrico, il 25% il settore idrico e il 18% quello del gas. Analizzando questi ambiti, è possibile osservare come le tecnologie impiegate si distribuiscano lungo la catena del valore e quali funzionalità e interventi abilitino.

Nel settore elettrico, le innovazioni si concentrano nelle fasi di produzione da fonti rinnovabili e non, di trasmissione e di distribuzione dell’energia. Le tecnologie principali sono IoT, droni, AI e Data Analytics. Queste soluzioni permettono interventi come l’ispezione delle reti in aree difficili, il monitoraggio continuo delle condizioni operative, il rilevamento tempestivo dei guasti e la manutenzione predittiva.

Nel settore idrico, le tecnologie sono applicate soprattutto nelle fasi di estrazione e distribuzione. L’IoT è la più utilizzata, seguita da tecnologia satellitare, AI e Data Analytics. L’intervento più diffuso è il rilevamento delle perdite, reso possibile dall’AI, dai sensori e dalle immagini satellitari, che analizzano variazioni di pressione dell’acqua e umidità del terreno per individuare anomalie. Un’altra applicazione chiave è il monitoraggio della qualità dell’acqua, che raccoglie dati in tempo reale su parametri come pH, cloro, torbidità e contaminanti. Sono inoltre impiegate soluzioni per il monitoraggio delle infrastrutture e il rilevamento dei guasti.

Nel settore del gas, i progetti sono equamente distribuiti tra upstream (esplorazione e produzione), midstream (trattamento, trasporto e stoccaggio) e downstream (distribuzione ed esportazione). L’AI è la tecnologia più utilizzata, seguita da IoT, robotica e droni. Gli interventi principali riguardano il rilevamento delle perdite, con algoritmi di AI in grado di identificare anomalie nei dati, l’ispezione tramite droni e robot per ridurre i rischi delle verifiche manuali, la manutenzione predittiva per prevenire guasti e ottimizzare i costi e la cybersecurity per garantire la sicurezza della rete.

In questo scenario di innovazione, lo Smart Metering rappresenta una delle componenti più rilevanti del mercato, grazie ai numerosi piani di roll-out attuati negli ultimi anni per sostituire i contatori tradizionali con dispositivi connessi di nuova generazione.

In Europa, la diffusione dei contatori elettrici intelligenti varia notevolmente da Paese a Paese: Belgio e Germania presentano un roll-out ancora limitato (meno del 20%), Portogallo e Regno Unito si trovano a metà del processo di sostituzione (circa 50%), Francia e Paesi Bassi hanno già raggiunto un’adozione intorno al 90%, mentre in Italia è terminata da alcuni anni l’installazione dei contatori di prima generazione e si è raggiunta quota 1,4 milioni di contatori di seconda generazione, con un’incidenza del 75%. Tuttavia, il grado di diffusione e sostituzione dei contatori non è l’unico parametro di valutazione: è infatti fondamentale considerare anche le funzionalità avanzate che un contatore intelligente può offrire. E il nostro Paese, essendosi mosso in anticipo, non presenta alcune funzionalità che invece possiedono altri Paesi attivatisi successivamente. Per affrontare questa criticità, il mercato italiano sta cercando di far evolvere la propria offerta per i contatori 2G: se ancora oggi persiste un ritardo di 24-30 ore sull’invio dei dati dal distributore al sistema informativo (“chain 1”), si affacciano sul mercato nuove offerte relative alla “chain 2”. Si tratta di appositi moduli e sensori che raccolgono i dati direttamente dall’utenza domestica, mettendoli a disposizione delle utility e permettendo a questi attori di attivare offerte ad hoc basate sul monitoraggio in tempo reale dei consumi energetici. Avanzano anche nuove soluzioni che prevedono l’integrazione con algoritmi AI, consentendo di analizzare e prevedere i consumi con elevata precisione, fino all’individuazione del comportamento energetico dei singoli dispositivi.

ha toccato quota 43%, con Italia, Francia e Paesi Bassi che si collocano tra i Paesi più attivi. In Italia, il parco contatori è interamente smart in ambito industriale, mentre per le utenze domestiche la diffusione ha raggiunto il 90%, con tecnologie punto-punto (59%) e multi-punto (41%). Anche in questo ambito si sta lavorando sul contatore di seconda generazione (cfr. fig. seg.), con le prime installazioni già avviate. Si tratta di dispositivi in grado di comunicare su più canali combinando le reti primarie (ad esempio, NB-IoT e LoRaWAN) con una rete “mesh” di backup, consentendo la trasmissione dati anche in assenza di segnale e registrando performance prossime al 100% (contro il 70% dei contatori di prima generazione). Tali contatori sono, inoltre, dotati di funzionalità e algoritmi legati alla sicurezza, nonché di sensori operativi: i primi permettono di rilevare eventuali sismi e incendi e di sospendere l'attività di erogazione del gas, mentre i secondi monitorano la carica effettiva residua del contatore e la pressione di esercizio. 

Caratteristiche del contatore di seconda generazione

Fonte: Elaborazione dell’autore

Per quanto riguarda il settore idrico, sebbene le installazioni siano ancora limitate, il mercato è in forte espansione. In Europa, il comparto vale 1,3 miliardi di dollari, con un roll-out del 49%. In Italia si contano 4 milioni di contatori intelligenti installati (19% del totale), di cui 500.000 nel 2024, segnando un incremento del 14% rispetto all’anno precedente. È un settore che si sta muovendo velocemente e che porta una serie di benefici che spaziano dalla lettura del contatore da remoto a una maggiore accuratezza della bolletta, passando per il rilevamento frodi e l’identificazione di guasti nelle condutture. L’Osservatorio ha quantificato i benefici ambientali ipotizzando diversi scenari di roll-out da 160.000, 3,5 milioni e 17,5 milioni di contatori installati (equivalenti alla totalità dei contatori presenti sul territorio italiano). Le quantità di acqua risparmiate variano – sempre con riferimento ai tre scenari – da 2,1 milioni a 63,6 milioni a 453,5 milioni di m³/anno, che corrispondono rispettivamente a un risparmio del 3,7%, 5,2% e 7,4% rispetto allo scenario senza telelettura.