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IoT, come funziona lo smart metering, quali vantaggi per consumatori e utilities

In cosa consistono i sistemi che consentono la telelettura dei contatori, quali reti di comunicazione utilizzano, quali sono le loro prerogative. La normativa europea e italiana che ne prevede l’obbligo.

Smart metering: con questo termine si indicano i sistemi che consentono la telelettura e telegestione dei contatori di energia elettrica, gas e acqua. Si tratta di una delle applicazioni più comuni e conosciute dell’Internet of things. I sistemi di smart metering presentano numerosi vantaggi, primo fra tutti la riduzione dei costi per le letture e per le operazioni di gestione del contratto di fornitura (cambio fornitore, disattivazione, volture etc.) che possono essere effettuate in modo automatico a distanza, senza un intervento in loco dell’operatore. Altri vantaggi variano a seconda del settore in cui sono applicati. Vediamone alcuni:

  • tutti i settori con contatori individuali: migliore consapevolezza del cliente finale in relazione ai propri consumi e promozione dell’efficienza energetica e dell’uso razionale delle risorse;
  • tutti i settori (energia elettrica, gas, idrico, teleriscaldamento): migliore gestione della rete e migliore individuazione delle perdite tecniche e commerciali;
  • settori liberalizzati (energia elettrica e gas): facilitazione della concorrenza grazie alla possibilità di ottenere una lettura cosiddetta “spot” (cioè al di fuori del normale ciclo di lettura) in occasione del cambio di fornitore.

Smart metering nel settore dell’energia elettrica

L’Italia è stato il primo paese europeo a introdurre su larga scala gli smart meter nei contatori elettrici per i clienti finali in bassa tensione ed è il primo paese al mondo per numero di smart meter di energia elettrica in servizio (oltre 35 milioni). Un recente report della Commissione europea considera il sistema italiano di smart metering il più efficiente in Europa, avendo avviato la sostituzione dei contatori tradizionali dal 2001.

Un smart meter è quindi un generico contatore d’utenza (sia di tipo residenziale che di tipo industriale), basato su un principio di misura innovativo, di ultima generazione (contatore elettronico o digitale) e utilizza un modulo integrato di comunicazione bidirezionale per trasmettere a distanza i consumi registrati. Esistono anche degli smart meter di tipo ibrido, in cui il modulo di comunicazione è integrato con un modulo di misura (gruppo di misura) ancora basato sulle tradizionali tecnologie meccaniche (analogiche). Un fully smart meter (contatore intelligente completamente digitale), si basa invece su un principio fisico di misura di tipo statico (di ultima generazione), garantendo così un’elevata affidabilità e stabilità della misura nel tempo, essendo privo di usura. La trasmissione attraverso una infrastruttura di telecomunicazione del dato di misura verso un centro remoto di raccolta e fatturazione dei consumi consente di automatizzare la cosiddetta filiera del metering & billing: ciò ha l’effetto di sensibilizzare l’utente-consumatore verso l’adozione di comportamenti virtuosi, con l’obiettivo di ottimizzare e risparmiare, grazie al fatto di informarlo suoi suoi consumi. Inoltre, gli importi da pagare sono calcolati sulla base dei consumi effettivi, reali, e non presunti, come avveniva prima in assenza della telelettura, eliminando così possibili contenziosi e onerose procedure di rimborso.

I contatori elettronici di seconda generazione (2G) che si stanno installando in Italia, a 15 anni di distanza da quelli della cosiddetta prima generazione, sono muniti di una evoluta capacità di comunicazione sia verso il centro di raccolta dati, sia verso l’utente, ad esempio attraverso un dispositivo domestico di visualizzazione oppure verso il telefono cellulare.

La rete di comunicazione sulla base della disponibilità e del device con cui deve dialogare, può essere:

  • comunicazione a onde convogliate (PowerLineCommunication, Plc) per dialogare con gli apparati distribuiti sul territorio
  • telecomunicazione TCP/IP (Gsm, Gprs, Pstn), per gestire il dialogo con i sistemi di back-office dei centri di controllo.

Smart meter anche per la fornitura di gas

Lo smart metering interessa anche la fornitura di gas. Anche i contatori gas conformi alla Delibera dell’Authority 155/2008, infatti, sono un esempio di smart meter. La sostituzione dei contatori tradizionali è stata avviata per iniziativa dell’Autorità partendo dai contatori di maggiore portata (classe G40 e superiore) ed è stata progressivamente estesa ai contatori intermedi e, dal 2013, a quelli per usi domestici (classe G4-G6).
Il Comitato italiano gas, su mandato dell’Autorità, ha definito le regole tecniche per i sistemi di smart metering gas, con particolare attenzione ai temi dell’intercambiabilità – ovvero la possibilità per un sistema di smart metering di funzionare in egual modo con dispositivi di diversi costruttori, –  anche in considerazione degli effetti correlati all’avvio delle gare per l’affidamento delle concessioni a livello di ambito, e dell’interoperabilità, vale a dire la capacità di un sistema di scambiare dati con sistemi di altri servizi.
L’architettura dei sistemi di smart metering gas può essere o punto-punto, generalmente su rete di telecomunicazione pubblica, o punti-multipunto, con concentratore e comunicazione su radiofrequenza a 169 MHz.

Il settore idrico è in ritardo sullo smart metering

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A differenza dei servizi di fornitura di elettricità e gas, nel settore idrico la rivoluzione dello smart metering non è ancora avvenuta. L’Autorità ha avviato una indagine conoscitiva sull’attività di misura nel servizio idrico integrato per individuare, tra gli altri, i livelli minimi di efficienza e qualità del servizio e l’eventuale presenza di elementi di criticità con particolare riferimento agli aspetti che possono incidere sulla determinazione dei consumi degli utenti finali e sulle perdite.
La situazione, rispetto a elettricità e gas, è diversa, poiché nelle forniture idriche sono presenti in molti casi contatori solo a livello di condominio e non di singolo utente. Il passaggio alla misura individuale permetterebbe numerosi vantaggi anche in termini di migliore controllo delle perdite d’acqua a valle del contatore.
L’Autorità ha avviato alcuni progetti di sperimentazione multiservizio, gas e idrico, oltre ad altri servizi di pubblica utilità diversi da progetto a progetto. In questi progetti sperimentali viene condivisa, tra gli esercenti dei diversi servizi coinvolti, l’infrastruttura di comunicazione necessaria per il trasferimento dei dati dai contatori (o sensori) agli esercenti. Sono stati selezionati diversi progetti che riguardano città come Torino, Reggio Emilia, Parma, Modena, Genova, Verona, Bari e Salerno, oltre ad alcuni Comuni di minori dimensioni, per un totale di circa 60mila clienti di servizi gas, acqua e teleriscaldamento.

Smart metering, gli obblighi normativi 

Gli obblighi normativi riguardano soprattutto gli ambiti smart metering gas ed elettrico, che si presentano come il principale segmento del mercato IoT (28% del totale). Dal 2012 al 2018, secondo le delibere emanate dall’ARERA (Autorità di Regolazione per Energia, Reti e Ambiente), le utility hanno avuto l’obbligo di mettere in servizio almeno 11 milioni di contatori gas telegestiti da remoto e 7 milioni di contatori elettrici di seconda generazione (altri 25 milioni sono previsti entro il 2031).

Grazie ai nuovi smart meter, le utility (e non solo) potranno acquisire un ruolo sempre più importante all’interno della Smart Home, con la possibilità di raccogliere dati sui consumi energetici all’interno delle abitazioni in tempo reale (ogni 15 minuti) e di abilitare quindi nuovi servizi per la casa intelligente.

Dal 25 ottobre 2020 i contatori e i contabilizzatori di calore di nuova installazione dovranno essere gestibili da remoto. Lo stabilisce la Direttiva UE 2018/2002 sull’efficienza energetica (EED) del 18 dicembre 2018, uno degli otto provvedimenti del Clean Energy Package, pubblicata in Gazzetta Europea il 21 dicembre scorso.

Entro il 1° gennaio 2027, poi, tutti i contabilizzatori in uso – non solo quelli di nuova installazione – dovranno avere la capacità di lettura da remoto. Questo vuol dire che quelli già installati, sprovvisti di tale capacità, dovranno essere sostituiti (l’obbligo decade solo in presenza di una “evidente impossibilità tecnica o economica”). Gli Stati membri posso decidere se le tecnologie a lettura mobile (modalità walk-by o drive-by) debbano essere considerate o meno leggibili da remoto.

La stessa Direttiva europea stabilisce un quadro comune di misure per promuovere l’incremento dell’efficienza energetica di almeno il 32,5% entro il 2030. Ma contiene anche maggiori diritti per i consumatori: è previsto il rafforzamento del diritto di disporre tempestivamente di informazioni precise, affidabili e chiare sul proprio consumo di energia (modifica degli articoli da 9 al 11 della precedente normativa), al fine di prevedere informazioni dettagliate e frequenti sul consumo di energia in considerazione dei dispositivi di misurazione installati.

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23 Giugno 2017
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