Soluzioni per la sicurezza e l’efficientamento energetico nelle “smart grid”

Il processo di trasformazione che sta portando all’integrazione di avanzate tecnologie di controllo e di comunicazione nella rete elettrica ha tra gli obiettivi quello di aumentare l’efficienza, l'affidabilità e la sostenibilità energetica. I fattori trainanti di questo rinnovamento sono la crescente domanda di energia elettrica da parte della società civile e la necessità di mitigare il cambiamento climatico riducendo le emissioni di gas a effetto serra. Il processo di trasformazione interessa, inoltre, le modalità di produzione e trasmissione dell’energia grazie agli incentivi economici alle sorgenti di energia rinnovabile e alla disponibilità di dispositivi di storage ad alto rendimento. Gli impianti di generazione centralizzata sono affiancati da quelli, più piccoli, di generazione distribuita che comprendono una vasta gamma di tecnologie (microturbine a gas, fotovoltaico, eolico) a minore impatto ambientale.

La realizzazione del potenziale emergente della generazione distribuita sta avvenendo secondo un approccio sistemico che vede i carichi e le sorgenti di energia direttamente associati a formare un unico sottosistema denominato microgrid. Le micro-reti garantiscono ai consumatori un maggiore grado di indipendenza energetica e un livello di qualità di potenza personalizzato.

L'integrazione nella rete di distribuzione di nuove fonti di energia distribuita richiede una revisione delle tecniche di dispacciamento elettrico e pone nuove sfide al monitoraggio e controllo del sistema elettrico. Avanzate tecnologie ICT, architetture distribuite multi-agent e solidi strumenti matematici devono essere adottati per garantire il funzionamento affidabile ed efficiente delle nuove reti elettriche intelligenti. A tale riguardo la FUB sta studiando l’applicabilità degli algoritmi di intelligenza artificiale per la minimizzazione del carico di picco nei contesti urbani.

La presenza nella rete elettrica di nodi intelligenti, capaci di interagire e comunicare autonomamente, e l’utilizzo di smart meter in grado di rilevare i consumi energetici in tempo reale, espongono l’infrastruttura elettrica alle vulnerabilità tipiche di un ambiente informatico integrato. Nuove problematiche di sicurezza e di privacy devono essere affrontate per assicurare il funzionamento affidabile e sicuro della rete elettrica. Le intrusioni e la manomissione dei dati nei sistemi informatici, che gestiscono e controllano la rete, possono compromettere il corretto funzionamento di larghe porzioni dell’infrastruttura e generare "black-out" anche a grandi distanze dal nodo violato dai pirati informatici.

Le questioni di sicurezza informatica non solo riguardano l'infrastruttura IT della rete di alimentazione ma anche i suoi utenti. I dati raccolti dagli "smart meters" rivelano, infatti, molte informazioni sulle abitudini e consumi dei clienti e possono essere soggetti a divulgazioni non autorizzate. L’attività della FUB ha preso in considerazione tutte queste tematiche di sicurezza (riservatezza, confidenzialità e disponibilità dei dati) valutandone l’impatto su tutti gli attori coinvolti: clienti e società di servizi.