Verso una rete più smart

Questo articolo è tratto da WE-World Energy n. 44 - Rethinking Energy. Leggi il magazine

Fino a poco tempo fa, i termini “blockchain” e “bitcoin” erano sinonimi e probabilmente per le persone comuni lo sono ancora. Ma la tecnologia blockchain, di cui si sente tanto parlare, è in realtà molto più del bitcoin: la sua potenzialità di automatizzare, decentralizzare e democratizzare le operazioni in qualsiasi settore è infatti pressoché illimitata. Il vantaggio unico della blockchain è la sua capacità di generare fiducia. Per creare e comunicare fiducia, le reti attuali dipendono da un’autorità centrale come l’azienda di servizio pubblico, i fornitori di servizi energetici indipendenti, la banca o l’agenzia di rating. Le applicazioni della blockchain creano invece una forma decentralizzata di fiducia, nella quale è il consenso di molti utenti a fornire le necessarie verifiche. Nel settore dell’energia elettrica, la tecnologia blockchain promette di introdurre dati e automazione per consentire alla rete elettrica di diventare molto più decentralizzata, digitale e democratica. La tecnologia blockchain vuole dare il potere al consumatore (ed è quindi sinonimo di democratizzazione).

La rete che usiamo oggi per fornire energia alle utenze domestiche è stata progettata oltre un secolo fa. Nel secolo scorso, le reti erano pensate per distribuire a famiglie e aziende l’energia elettrica prodotta in centrali costruite lontano dai centri di carico. Le grandi aziende di servizio pubblico possedevano centrali elettriche gigantesche e utilizzavano lunghi elettrodotti per garantire all’utente che si accendesse la luce quando premeva l’interruttore. In questo modello, il consumatore è un contribuente passivo che (a parte pagare le bollette) è impossibilitato a prendere decisioni e non dispone di informazioni utili a cambiare abitudini o comprendere l’impatto dei propri consumi.

Da venti o trent’anni a questa parte, tuttavia, nuove tecnologie e nuove politiche (unitamente alla crescente minaccia del cambiamento climatico) ci offrono la possibilità di ripensare il nostro modo di progettare la rete e di generare e distribuire l’energia. Abbiamo anche l’opportunità di trasformare i contribuenti passivi in consumatori attivi capaci di prendere decisioni autonome in materia di energia.

Oltre che dalla crescita di ecosistemi resi possibili dalle tecnologie digitali e di servizi data-centrici, il nuovo paradigma energetico è caratterizzato dalla comparsa di un nuovo soggetto: il consumatore attivo. Parallelamente, si assiste al passaggio dalla produzione centralizzata di energia elettrica e dai monopoli integrati verticalmente (le aziende di servizio pubblico) a modelli di produzione distribuita, processi di digitalizzazione, cluster energetici, micro-grid, interconnessione e diversificazione delle alternative in materia di fornitura e stoccaggio dell’energia. Dove si colloca dunque la blockchain nel contesto di questo nuovo paradigma energetico? E perché la cosa ci dovrebbe interessare?

Per rispondere a questo duplice interrogativo, cominciamo anzitutto col parlare di reti e contatori intelligenti. Le smart grid sono alla base del passaggio dell’industria elettrica da un sistema di azione-reazione a un sistema capace di integrare senza soluzione di continuità le nuove tecnologie e di essere abbastanza flessibile da poter generare energia elettrica in forma distribuita. Utilizzando le attuali tecnologie, non solo la smart grid permette all’utente di gestire il proprio consumo di energia elettrica e risparmiare, ma aiuta anche il gestore a distribuire l’energia in modo affidabile e aumenta esponenzialmente l’utilizzo di energie rinnovabili. Ma questo potenziale è già una concreta realtà? E le nostre reti sono già intelligenti? Non esattamente, perché realizzare una rete più intelligente è sempre stato un percorso in divenire, iniziato con la progettazione della prima rete, anche se l’espressione “smart grid” è stata coniata poco più di un decennio fa, quando la generazione di energia rinnovabile ha iniziato a prendere forma. La generazione di energia elettrica da fonti rinnovabili, infatti, non deve per forza essere centralizzata e nella maggior parte dei casi è distribuita in tutta la rete (si parla cioè di DER, risorse energetiche distribuite). Un primo passo in tal senso è la sostituzione dei contatori analogici con contatori intelligenti. I contatori intelligenti forniscono all’utente informazioni sui suoi consumi giornalieri, se non addirittura orari; rendono possibile il controllo da remoto, aprendo nuove opportunità per i programmi di risposta alla domanda (come spostare i carichi dall’ora di punta alla fascia ordinaria) e per il miglioramento dell’efficienza energetica. Dal contatore intelligente, il percorso verso una rete più intelligente continua man mano che le aziende di servizio pubblico si automatizzano e adottano tecnologie più avanzate per costruire un sistema più trasparente e capace di accogliere risorse energetiche distribuite (come eolico e solare) e trasportarle in tutto il sistema e nelle unità abitative in particolare. Il percorso terminerà idealmente quando ogni casa sarà diventata una micro-grid, ossia sarà in grado di produrre l’energia necessaria a soddisfare il proprio fabbisogno o addirittura produrre energia in eccesso da rivendere alla rete.

Qual è il ruolo della blockchain in tale percorso? La blockchain è una tecnologia di abilitazione che, oltre a giocare un ruolo nella transizione verso una rete intelligente, potrebbe diventarne davvero l’elemento caratterizzante. Permettetemi di utilizzare una semplice analogia. Pensate alla blockchain come a una banca dati sofisticata, o meglio ancora come a Google Docs. Google Docs può essere utilizzato simultaneamente da molteplici utenti che si trovano in luoghi diversi, permettendo così di modificare un foglio elettronico o una presentazione in modo molto più semplice e rapido. Tutti i partecipanti possono vedere chi è stato a effettuare determinate modifiche e quando le ha fatte. Ma la caratteristica saliente e aggiuntiva della blockchain è la sua natura decentralizzata. Mentre con Google Docs, per esempio, un attacco mirato all’archivio centralizzato potrebbe danneggiare l’intera banca dati, con la blockchain un attacco non potrebbe avere le stesse conseguenze, perché ogni soggetto ha la sua copia della banca dati.

La blockchain è una tecnologia di registro distribuito (DLT) che fornisce una piattaforma per la gestione e la transazione di dati di grande valore. Analogamente a Google Docs, l’utilizzo della tecnologia blockchain garantisce accessibilità e trasparenza a tutti i partecipanti. Di per sé, la tecnologia blockchain non consente di accedere alla rete elettrica, ma permette lo scambio di informazioni tra partecipanti in determinate aree del mercato elettrico. La blockchain è un modo per verificare l’accuratezza dei dati senza bisogno di un’autorità centrale. La blockchain, pertanto, è davvero uno strumento per la gestione dei dati. Essendo una banca dati decentralizzata e condivisa da tutti i partecipanti in una rete, la blockchain fornisce a quei partecipanti informazioni in tempo reale e verifica automaticamente le transazioni mediante sofisticati algoritmi di crittografia. Il processo di verifica garantisce a tutti i membri la possibilità di contribuire alla blockchain, ma non permette di effettuare modifiche successive. Questo consente di effettuare transazioni peer-to-peer dirette e sicure, senza intermediari come banche o aziende di servizio pubblico.

Un ottimo modo di utilizzare la blockchain nel settore energetico è quello di creare un mercato digitalizzato dell’energia che oltre alle aziende di servizio pubblico già presenti includa anche le risorse energetiche distribuite meno consolidate e sia in grado di venire incontro alle esigenze di un sistema energetico più moderno, trasparente e competitivo in termini di costi. Un altro esempio eccellente di utilizzo della blockchain nel settore energetico è la piattaforma di certificazione dell’energia rinnovabile (REC) alimentata a blockchain. Questa piattaforma utilizza blockchain per agevolare l’incontro tra fornitori e acquirenti di energia rinnovabile, con l’obiettivo di integrare in tempo reale nel sistema energetico un numero maggiore di fonti rinnovabili di qualsiasi dimensione. Disporre di un’infrastruttura a blockchain globale e open source favorirà la standardizzazione tra diverse aree geografiche, permettendo transazioni transfrontaliere basate sul sistema di certificazione dell’energia rinnovabile. Dal momento che può registrare i certificati per gli scambi, la tecnologia della blockchain offre un processo di verifica affidabile, e tutto senza bisogno di un costoso organismo di gestione centralizzata.

L’area di applicazione della blockchain di cui si parla di più è senza dubbio quella degli scambi peer-to-peer (P2P). Il P2P è anzi l’unico vero oggetto di conversazione, dal momento che potrebbe trasformare l’energia transattiva in una realtà concreta, sovvertendo il modello della rete e dell’industria energetica che conosciamo oggi. I contratti “intelligenti”, infatti, permettono di programmare una blockchain in base a una serie di condizioni che (se sono soddisfatte) sollecitano automaticamente le transazioni e consentono a tutti i soggetti (produttori, consumatori e prosumer) di partecipare a un mercato in cui gli scambi sono basati su prezzo, ora, posizione e tipo di fonte energetica. Con il giusto modello di business e un quadro normativo adeguato, la capacità della blockchain di rendere le transazioni più rapide, semplici ed economiche può consentire di ampliare la partecipazione al mercato energetico anche alle singole famiglie.

Issues Monitor (il sondaggio globale dei leader del settore pubblicato dal World Energy Council) ha definito la blockchain una “questione aperta”, a indicare la mancanza di consenso tra i leader mondiali sull’impatto che questa tecnologia avrà sull’industria energetica. In partnership con PwC, pertanto, il Council ha consultato numerose aziende/organizzazioni per meglio capire il futuro della tecnologia blockchain nel settore energetico, il suo potenziale e gli eventuali ostacoli al suo sviluppo. Al fine di analizzare realisticamente l’impatto della tecnologia blockchain, abbiamo intervistato imprese che utilizzano nuovi modelli di business, aziende tradizionali di Oil&gas, organi di controllo e aziende di servizio pubblico di ogni parte del mondo. Questi i risultati:

- La fattibilità e la scalabilità della tecnologia rappresentano certamente un ostacolo, ma il mercato (o meglio, chi è stato intervistato ai fini del presente studio) è certo di poterlo superare con il tempo e il progressivo perfezionamento della tecnologia.

- Nel settore energetico, la blockchain sta muovendo ancora i primi passi. L’85 percento degli intervistati che avevano progetti in corso ha dichiarato di essere ancora allo stadio iniziale.

- Come per molte altre iniziative nel settore dell’energia, anche il successo della blockchain dipende in gran parte dalla riforma del quadro normativo e dal coinvolgimento dei consumatori su larga scala. Questo, naturalmente, non significa che la blockchain non possa contribuire nell’immediato all’ottimizzazione del sistema esistente.

L’applicazione della tecnologia blockchain al settore energetico è potenzialmente in grado di sovvertire il sistema creato oltre un secolo fa, ma la strada da fare è ancora lunga. Per ora, sta indubbiamente tentando l’impossibile e costringendo gli operatori del mercato a creare innovazione e nuovi modelli di business al fine di realizzare un sistema energetico più pulito, affidabile ed equo per tutti.

La regolamentazione e il coinvolgimento dei consumatori determineranno la portata effettiva di una simile trasformazione. Il legislatore dovrà aggiornare norme e regolamenti per tener conto di una rete maggiormente distribuita e di un maggiore coinvolgimento degli utenti, ma va sottolineato che non tutti i modelli di business o i casi d’uso derivanti dall’introduzione della blockchain nel settore energetico prevedono necessariamente il coinvolgimento dei consumatori. Questo diventa però necessario per lo sviluppo del mercato P2P: un vero e proprio mercato P2P richiede infatti che le famiglie diventino prosumer. Dalle interviste a organi di controllo, innovatori e operatori già presenti nel mercato, il Council ha appreso che:

- Gli organi di controllo devono formulare con chiarezza la propria filosofia e la propria visione nel lungo periodo: le norme attuali, infatti, sono state scritte per aziende di servizio pubblico integrate verticalmente. Gli organi di controllo devono ridefinire le proprie politiche per renderle compatibili con i nuovi modelli di business che agevolano i sistemi energetici transattivi anziché ostacolarli inavvertitamente. Il primo provvedimento fondamentale da prendere è la definizione delle politiche che regoleranno la fase di transizione.

Il futuro della tecnologia blockchain nel settore energetico è molto promettente ma anche incerto.

1 | Promettente perché sta stimolando un ripensamento della catena del valore dell’energia e accelerando il passaggio dell’energia da commodity a servizio.

2 | Incerto perché non sappiamo se e come cambierà e si adatterà il quadro normativo né se e come saranno coinvolti i consumatori.

A mio parere, la blockchain è una tecnologia in grado di agevolare il passaggio a una produzione energetica più sostenibile e sempre meno dipendente dal modello centralizzato. Nel percorso verso una rete più intelligente, le tecnologie come la blockchain continueranno a determinare il processo e a dettare il passo, ma in ultima istanza saranno il quadro normativo e il coinvolgimento dei consumatori a deciderne il destino.

Marzia Zafar è Director of Innovation and Insight del World Energy Council (WEC). Creato nel 1923, il Council è l’organismo globale per l’energia accreditato alle Nazioni Unite e conta tra i propri membri più di 3.000 organizzazioni di oltre 90 paesi.