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Il grande gioco della Cina

L'Internet dell'energia - combinazione tra AI, big data, cloud, IoT - potrebbe essere la chiave per decarbonizzare l'economia del pianeta.

di Lifan Li
27 giugno 2019
18 min di lettura
diLifan Li
27 giugno 2019
18 min di lettura

Questo articolo è tratto da WE-World Energy n. 43 - The Challenge. Leggi il magazine

Il concetto di Intelligenza Artificiale (AI) è stato coniato dagli statunitensi nel 1956. Era stato il colosso dell’informatica IBM a proporre nel 2008 la nozione di “Smart Earth” (Terra intelligente), consentendo alle tecnologie di Intelligenza Artificiale di entrare in una fase di rapida crescita e sviluppare altri concetti - big data, cloud computing, Internet delle Cose (IoT) - e colmando in gran parte il tradizionale divario tra scienze teoriche e applicazioni pratiche. Pur essendo emersa dopo quella americana, anche la politica cinese in materia di AI si è sviluppata velocemente, spostando il focus da obiettivi nazionali a un livello più strategico. Nel 2015, Pechino ha lanciato il primo piano d’azione decennale che punta a trasformare la Cina in una potenza hi-tech, il cosiddetto “Made in China 2025”, che ha accelerato la profonda integrazione tra le tecnologie dell’informazione e il sistema manifatturiero di nuova generazione, promuovendo al contempo lo Smart Manufacturing, cioè la produzione intelligente.

Il 19 marzo 2019 il governo cinese ha varato un documento intitolato “Direttive per la promozione di una profonda integrazione tra AI ed economia reale”, con l’obiettivo di delineare lo sviluppo di tecnologie di nuova generazione nell’ambito di varie industrie. A cominciare dal 2017, l’attenzione della politica cinese in materia di AI si è spostata sul tema dell’integrazione tra tecnologia e industria; al contempo in molte città e province si sono diffuse iniziative industriali di importanza strategica nell’ambito del progetto Internet Plus (per lo sviluppo di quattro aree: Internet mobile, cloud, big data e Internet delle Cose, nei settori di produzione, finanza, medicina, amministrazione e agricoltura). Se nel 2015 il valore di mercato dell’industria cinese dell’AI era di 11,241 miliardi di renminbi (circa 1,6 miliardi di dollari), nel 2016 aveva raggiunto i 14,19 miliardi (circa 2 miliardi di dollari), registrando quindi un aumento del 26,2 percento rispetto all’anno precedente. Nel 2017 ha superato quota 20 miliardi, raggiungendo 21,69 miliardi di renminbi (oltre 3 miliardi di dollari, pari a una crescita annua del 52,9 percento), mentre alla fine del 2018 aveva quasi raggiunto i 40 miliardi (quasi 6 miliardi). 

Nello stesso anno, nel mercato di riferimento l’AI+ (l’Intelligenza Artificiale integrata nei vari settori di sanità, finanza, istruzione, sicurezza) occupava il primo posto con il 40 percento del totale, seguita dall’industria della robotica intelligente, che rappresentava il 27 percento. Come si può notare, le aziende cinesi sono maggiormente interessate alle applicazioni concrete dell’AI.

Una rivoluzione energetica

Tra le tecnologie più dirompenti, l’AI avvierà una nuova era di sviluppo energetico ed elettrico soprattutto nelle Smart Grid (reti elettriche intelligenti), promuovendo al contempo il concetto di Internet dell’Energia. Il 13 giugno 2014, durante la presentazione dell’accordo strategico “Quattro rivoluzioni, una cooperazione”, il presidente Xi Jinping ha illustrato la “Strategia Cinese per la Rivoluzione Energetica e lo Sviluppo Energetico”. Nel 2015, il primo ministro Li Keqiang ha presentato il piano d’azione “Internet Plus” nell’ambito del Rapporto di lavoro del governo cinese per il 2016. L’Amministrazione Nazionale dell’Energia, la Commissione Nazionale per lo Sviluppo e le Riforme e il Ministero dell’Industria e dell’Informatica hanno pubblicato congiuntamente un documento intitolato “Opinioni e linee guida sulla promozione dello sviluppo di energia intelligente di Internet Plus”. Dopodiché, nel 2017 l’Amministrazione Nazionale dell’Energia ha annunciato l’avvio del primo gruppo di 55 progetti pilota di Internet dell’Energia. Nell’agosto dello stesso anno, la State Grid Corporation of China (SGCC), principale società elettrica cinese, ha avviato attività collegate all’AI con l’obiettivo strategico di “creare un colosso di Internet dell’Energia straordinariamente competitiva a livello mondiale”. Nel 2018, un numero sempre maggiore di istituti di ricerca ha analizzato teoria, tecniche e metodologia dell’Internet dell’Energia con una prospettiva accademica, e successivamente sono nati svariati organismi di ricerca a esso collegati. Cloud computing, Internet delle Cose, big data e AI sono tecnologie fondamentali per l’Internet dell’Energia: le tecnologie di AI si baseranno sulle reti intelligenti per stimolare una profonda integrazione tra elettricità, energia e informazione, inaugurando così una nuova era di sviluppo energetico ed elettrico.

Al fine di promuovere la pianificazione strategica del progetto “Internet Plus” da parte del Consiglio di Stato, il 29 marzo 2019 l’Università Tsinghua ha redatto il “Libro bianco sullo sviluppo dell’Internet dell’Energia cinese (2018)”. Oltre a descriverne lo stato dello sviluppo nell’ambito di vari settori - politica, industria, tecnologia, innovazione, costruzioni, ecologia pubblica, ecc. - il documento analizza lo sviluppo attuale da una prospettiva globale, evidenziando le sfide poste dallo sviluppo futuro.

Diverse compagnie energetiche si sono fatte promotrici dei primi casi di integrazione tra AI e reti elettriche intelligenti, ponendo le basi per un’accelerazione della ricerca e dello sviluppo per esplorare le potenzialità dell’AI. Non solo la SGCC: nel 2014 anche il China Electric Power Research Institute (CEPRI), istituto di ricerca sull’energia elettrica, ha fondato l’AI Application Research Institute, un centro di ricerca sull’applicazione dell’Intelligenza Artificiale. L’integrazione dell’AI con le reti elettriche intelligenti per il momento riguarda il futuro, quando la rete sarà largamente interconnessa. La SGCC ha iniziato a potenziare la ricerca relativa ai big data già nel 2014. Attualmente, ha creato per la propria rete aziendale una piattaforma di big data dall’architettura ibrida (ovvero, sia centralizzata sia distribuita) che nel concreto si occupa di promuovere la trasmissione di enormi quantità di dati, la trasformazione, e la distribuzione intelligente di energia elettrica.

Il sistema elettrico costituisce il nocciolo e l’articolazione dell’Internet dell’Energia, permettendo di creare una rete interconnessa di vari tipi di energia, utilizzare Internet e la tecnologia per trasformare l’industria energetica, raggiungere l’integrazione orizzontale di diverse fonti energetiche e un coordinamento verticale secondo il modello “fonte-rete-carico-immagazzinamento”. Affinché l’ottimizzazione dei sistemi energetici sia completa, le reti dovranno essere condivise, ecosostenibili, sicure ed efficienti.

In una prospettiva strategica, dal 2014 al 2018 le politiche cinesi in materia di Internet dell’Energia si sono inizialmente concentrate su sei livelli: trattati internazionali; macro-strategie; leggi e disposizioni; parametri industriali; norme di settore; e documenti normativi. Ad oggi sono 296 le politiche e le normative emanate da varie agenzie governative.

Dal punto di vista dello sviluppo delle imprese, per le società che si occupano di Internet dell’Energia la trasversalità è diventata una scelta obbligata. Le aziende di Internet stanno entrando con passo deciso nel settore dei servizi energetici attraverso il canale di Internet Plus. Le tecnologie della comunicazione, per esempio, vengono utilizzate per controllare l’intero flusso delle informazioni, dalla produzione al consumo di energia, e per ampliare la portata dell’interconnessione energetica; mentre per raccogliere e analizzare dati su energia, dispositivi, canali e consumi, nonché per migliorare l’efficienza energetica, si fa sempre maggiore ricorso alla tecnologia dei big data applicata all’Internet dell’Energia. In questo modo, per esempio, le previsioni meteorologiche ci consentono di programmare in modo razionale la produzione di energia, progettarne accuratamente la distribuzione. Per quanto riguarda i casi di successo, Huawei sta muovendo i primi passi nell’industria fotovoltaica per fornire agli utenti un’energia pulita più intelligente e sicura coniugando tecnologia di AI e fotovoltaico.

A dicembre 2018, le società operanti nel settore dell’Internet dell’Energia iscritte nel registro delle imprese erano 24.651 in tutta la Cina. Il nuovo concetto di “Internet dell’Energia” ha inoltre innescato una forte espansione del mercato finanziario. Secondo statistiche parziali, esistono al momento circa 287 titoli quotati in Borsa collegati all’Internet dell’Energia (per un valore di mercato complessivo di oltre 3mila miliardi) che si occupano di integrazione tra sistemi della filiera industriale e immagazzinamento dell’energia con soluzioni intelligenti, piattaforme e servizi energetici integrati, come pure di sviluppo di nuovi progetti per la distribuzione dell’energia.

Per Pechino è una strada impervia

Anzitutto, l’Internet dell’Energia è un concetto il cui sviluppo richiede un lungo processo. Si tratta di un settore in cui in Cina mancano tecnologia, innovazione, una rete di distribuzione e riserve. Nonostante lo sviluppo in termini di innovazione tecnologica, sarà difficile per la Cina stare al passo con le conquiste tecnologiche dell’Occidente. Al paese mancano ancora tecnologie fondamentali come quelle per l’immagazzinamento dell’energia, l’integrazione di diverse fonti energetiche e l’applicazione dei big data al settore elettrico, nonché un mercato elettrico vero e proprio, piattaforme di scambio e così via. Inoltre, anche se l’utilizzo commerciale dell’AI comincia a diffondersi su larga scala, molte tecnologie sono tuttora allo stato embrionale: la Cina, pertanto, ha ancora molti problemi tecnici di importanza cruciale da risolvere.

In secondo luogo, la domanda di brevetto dell’Internet dell’Energia cinese si sta sviluppando lentamente. A dicembre 2018, esistevano 3.118 istituti di ricerca collegati all’Internet dell’Energia. Il numero di documenti in materia pubblicati negli ultimi cinque anni continua ad aumentare. I campi di ricerca vertono per lo più su questi sei temi: sistemi multienergetici e sistemi energetici integrati; centrali elettriche virtuali; distribuzione di energia; “Energy+ big data” (l’applicazione dei big data in campo energetico); “Energy+ Blockchain” (l’applicazione delle blockchain in campo energetico); “Energy+ Distributed Transactions” (l’applicazione delle transazioni distribuite in campo energetico). Per quanto riguarda il settore dell’Internet dell’Energia, non esistono molti brevetti: nel 2014 ce n’erano solo 14, e anche se nel 2018 erano arrivati a 299, nell’area della trasversalità continuano a essere pochi. Inoltre, non c’è stato l’atteso boom nella formazione di talenti.

Infine, lo sviluppo non uniforme delle infrastrutture ha prodotto il modello di “un Sud forte e un Nord debole”. Il primo gruppo di 55 progetti pilota si è concentrato principalmente lungo il delta del Fiume Azzurro e nella Cina sud-occidentale. Il Nord dipende ancora da un sistema tradizionale di produzione dell’energia e il settore dell’AI non è stato preso sul serio.

 

Integrazione: soluzione non semplice

La gestione delle informazioni è una tendenza inevitabile nel settore energetico ed elettrico. Tuttavia i dati sono difficili da gestire in modo unitario: come organizzare in modo efficace tutti i tipi di dati, estrapolare informazioni salienti e stabilire relazioni è una parte importante dell’AI nel promuovere la creazione di tecnologie dell’informazione.

A partire dall’integrazione di diverse fonti energetiche: l’energia è il problema fondamentale che la società umana si trova da sempre ad affrontare. Integrare in modo efficace molteplici fonti di energia e sviluppare soluzioni che ne garantiscano un uso migliore in base a fattori come distribuzione, caratteristiche e aziende energetiche di servizio pubblico, sono modi importanti di conseguire risparmio e sostenibilità energetica. In questo processo, non solo la quantità di dati da elaborare è enorme, ma è anche il metodo di analisi a essere estremamente complesso: ecco perché l’AI deve mettere in mostra i propri talenti.

Sul versante dell’integrazione di diverse tecnologie, che si tratti di big data, Cloud Computing o interconnessione delle informazioni, tutto concorre a promuovere l’integrazione energetica e a realizzare l’Internet dell’Energia. E si tratta solo di una piccola parte della tecnologia presente nella società moderna: con la comparsa di tecnologie emergenti e l’applicazione di tecnologie più mature, in futuro si creeranno più opportunità.

Nuove sfide dietro ai dazi

Gli Stati Uniti sono all’avanguardia nella ricerca sull’Intelligenza Artificiale. Nel maggio del 2018, la Casa Bianca ha ospitato l’American Industrial Summit, un vertice che ha riunito i leader dell’industria statunitense per discutere delle politiche in materia di AI e assicurare agli Stati Uniti il ruolo di guida mondiale nel settore. Dal 2015 gli investimenti del governo statunitense su ricerca e sviluppo in questo settore sono aumentati di oltre il 40 percento. Ma il rapido sviluppo cinese in questo ambito, che ha portato Pechino a rivaleggiare con Washington in termini di spesa sul settore, ha fatto sì che gli USA considerino oggi la Cina il principale sfidante.

In occasione dell’avvio di un nuovo round di trattative commerciali tra Cina e Stati Uniti, l’11 febbraio 2019, il presidente degli Stati Uniti Donald Trump ha ratificato il primo piano strategico degli USA in materia di AI, che impone alle agenzie federali di dare priorità agli investimenti in ricerca e innovazione in materia di Intelligenza Artificiale, e allo stesso tempo di agevolare l’uso dei fondi governativi che contribuiscono allo sviluppo dell’industria. Nel frattempo, il Pentagono ha stabilito che il Joint Artificial Intelligence Center (JAIC) introdurrà l’utilizzo dell’AI nell’ambito dell’addestramento militare.

Già nel novembre del 2018, l’Ufficio per l’industria e la sicurezza del Dipartimento del commercio statunitense aveva dato tempestiva comunicazione dei più recenti controlli sulle esportazioni di tecnologia. Il governo degli Stati Uniti sta prendendo in considerazione di controllare 14 aree tecnologiche di importanza cruciale, tra cui Intelligenza Artificiale, circuiti integrati, informatica quantistica e robotica. Le tecnologie ritenute più avanzate e innovative per la sicurezza nazionale sono quelle che permettono la stampa di volti in 3D e il riconoscimento di impronte vocali. E il paese di riferimento è la Cina.

L’AI sforna talenti, ma i migliori non sono in Cina

A livello di concorrenza nel settore dell’AI, le differenze tra Cina e Stati Uniti sono enormi. Nel grafico a pagina 32 è indicato il numero complessivo di talenti nel settore dell’AI di ciascun paese, ovvero i ricercatori che hanno “registrato brevetti e/o pubblicato documenti in lingua inglese” nel corso degli ultimi dieci anni. Pur essendo molto numerosi, solo il 5,4 percento dei talenti cinesi rientra nel novero dei “migliori”. D’altra parte, a conferma di un recente rapporto di Stanford, negli Stati Uniti la percentuale dei “migliori talenti” rispetto al numero complessivo è di poco superiore al 18 percento. Ad ogni modo, la Cina non dovrebbe essere dispiaciuta: l’India, infatti, se l’è cavata molto peggio. Dehli dispone del terzo bacino di talenti maggiore a livello mondiale (quasi pari a quello cinese) ma la quota dei “migliori” è inferiore al 3 percento.

A giugno 2018, in tutto il mondo esistevano 4.925 aziende di AI. Di queste, 1.011 erano cinesi (20,5 percento del totale) e 2.028 statunitensi (41,2 percento del totale). A ospitare il numero maggiore di aziende di AI al mondo è Pechino (395), seguita da San Francisco (287). Per quanto riguarda i settori più diffusi, in Cina sembrano concentrarsi in particolare sui sensi: udito, vista e produzione orale.

Ma nel settore dell’Internet dell’Energia, Cina e Stati Uniti hanno iniziato a imparare gli uni dagli altri. Per esempio, la statunitense TransActive Grid gestisce una rete di blockchain a Brooklyn (New York) che incoraggia gli abitanti a vendere l’energia solare in eccesso nella comunità e a utilizzare contatori intelligenti a fini statistici.

In generale, ricercatori, start up cinesi dovrebbero usare di più l’immaginazione e, anziché imitare l’Occidente, concentrarsi su obiettivi a lungo termine e tentare di essere all’avanguardia in alcune aree. Al contempo, i decisori politici statunitensi dovrebbero cambiare linea sull’AI, e iniziare a valutare in modo concreto come integrare le infrastrutture e le istituzioni pubbliche con le nuove tecnologie.

L'autore: Lifan Li

Lifan Li è professore ricercatore associato presso la Shanghai Academy of Social Sciences, consulente dell’Overseas Chinese Affairs Office della Città di Shanghai e Segretario Generale del Center for Shanghai Cooperation Organization Studies. È stato responsabile del National Planning Project of Philosophy and Social Sciences e del National Project sponsorizzato dall’Overseas Chinese Affairs Office del Consiglio di Stato nel 2006-2008. Ha partecipato al progetto di consultazione sul processo decisionale per gli studi internazionali metropolitani nel 2006 ed è stato uno dei responsabili di progetto (chief drafter) per il piano urbanistico di Shanghai presso Overseas Chinese Affairs. Ha tenuto numerose conferenze in USA, Giappone, Russia, Asia Centrale ed Europa, e ha pubblicato diversi articoli su differenti argomenti in Cina e all’estero.

Fotografo: Nigel Dickinson

Nigel Dickinson, autore delle fotografie di questo articolo, è un fotografo documentarista britannico. I suoi lavori si concentrano sui temi dell’ambiente, della condizione umana, delle comunità emarginate, dello sviluppo sostenibile, dell’identità e della cultura. Ha vinto numerosi premi, tra cui il World Press award nel 1997 e lo UK Press Photographers nel 2008.