Vantaggi e limiti. La parola agli operatori

 

A cura della Redazione

 

Nei mesi scorsi numerose e qualificate sono state le occasioni (in primis la tradizionale rassegna annuale Smart Utility Open Meter SUOM, giunta nel 2019 alla settima edizione) per delineare con gli esperti del settore una panoramica sugli sviluppi e sui trend legati alla seconda generazione di contatori e sull’impatto delle nuove tecnologie NB-IoT e LoRa.

Fra i temi maggiormente dibattuti anche quelli relativi all’evoluzione del mercato degli smart meter e la diffusione della tecnologia statica in relazione alle nuove soluzioni di comunicazione, la digitalizzazione delle utility.

In particolare rispetto ai settori degli smart meter gas e acqua, si è molto dibattuto su pregi e difetti delle due tecnologie al momento utilizzate per la realizzazione e la messa in funzione dei contatori: la tecnologia punto-punto e quella denominata punto-multipunto con radiofrequenza a 169 Mhz. Entrambe le tecnologie, infatti hanno dei punti di forza e degli svantaggi, determinati da diversi fattori, quali le necessità di utilizzo, il contesto geografico dell’area in cui sono installati ed altre valutazioni di carattere economico che i singoli operatori devono affrontare di volta in volta nello scegliere quale di queste tecnologie utilizzare per l’installazione degli apparecchi.

Prima di analizzare le esperienze e le scelte degli operatori, è bene avere presente, almeno a grandi linee, i principi di funzionamento di queste tecnologie di comunicazione applicate ai contatori: nella tecnologia di comunicazione punto-punto ogni singolo contatore dialoga direttamente con il sistema di ricezione posto nella sede del gestore. Per la trasmissione del segnale, in questo caso, si utilizza la tecnologia della telefonia mobile, con connettività prevalentemente 4G tramite schede SIM di proprietà di un gestore telefonico. Per quanto riguarda invece l’architettura punto-multipunto, più contatori colloquiano con una rete capillare di concentratori, in grado di rilevare i segnali emessi dai contatori ad una frequenza dedicata (169 Mhz); questi concentratori sono poi a loro volta interrogati dal sistema gestionale della sede del gestore.

 

Smart meter nel settore gas

Maurizio Galandrino, responsabile System Operation di Italgas ed Elisa Albertini, communication manager, ci hanno spiegato i motivi per i quali la loro azienda ha scelto di adottare i contatori dotati di tecnologia punto-punto. “La ragione principale di questa scelta è la peculiarità territoriale tipica delle aree in cui si è deciso di operare: con dei contattori multi-punto dotati di SIM, infatti, si ha la forza di arrivare direttamente ai clienti, a partire dall’installazione del contatore fino alla raccolta dei dati; inoltre, grazie a questa scelta, l’azienda riesce ad evitare la trafila burocratica delle autorizzazioni territoriali, sia ai Comuni che ai singoli condomìni, per cui l’azienda ha piena autonomia nelle proprie decisioni e nel modo di operare sul territorio.”

Italgas si è approcciata al processo di installazione degli smart meter con una strategia completa, in cui il contatore non è che l’ultimo elemento di una catena di un processo molto più ampio, in cui il concetto di IoT, inteso come un processo di raccolta e gestione dei dati, trova la sua piena applicazione, passando dall’installazione di una piattaforma IoT, ad una fase di analytics per l’interpretazione e la gestione dei dati, per arrivare a poter controllare e prevenire eventuali problematiche derivanti dagli apparecchi, in un’ottica di risparmio e di economia circolare.

Per quanto riguarda invece il processo, in corso d’opera, di installazione delle schede SIM, attraverso bandi di gara con i vari operatori del mercato italiano delle telecomunicazioni, data la vastità del territorio sul quale Italgas opera era impensabile di rivolgersi a un unico operatore per garantire la copertura dell’intera rete su scala nazionale; per cui, su ogni area, l’azienda procede ad un bando, al fine di garantire una copertura capillare e omogenea su tutto il territorio italiano.

2iReteGas come ci ha spiegato Livio Valagussa, responsabile gestione apparati e infrastruttura di rete di 2iReteGas ha invece optato per la scelta di installare contatori con tecnologia punto-multipunto: una scelta ponderata, “volta all’efficientamento del sistema, ad una sostenibilità economica che ci ha portato a condurre tutte le analisi del caso”. I tre fattori principali che hanno fatto propendere 2iReteGas per questa scelta sono stati l’efficienza energetica, l’autonomia di gestione e la sostenibilità economica.

Per quanto riguarda l’efficienza energetica, il contatore punto-multipunto con consumi sensibilmente inferiori rispetto al contatore punto-punto, soprattutto in relazione all’aspetto legato alla comunicazione dei dati; inoltre la vita delle batterie è notevolmente più lunga per la prima tipologia di smart meter, si stima una durata di oltre 15 anni (equivalente per lo più alla vita dell’apparecchio stesso), contro una durata di circa la metà per i contatori punto-punto, il che, oltre a provocare un impatto ambientale sicuramente minore, consente un indubbio risparmio per l’installatore dal momento che non sarà richiesta una campagna massiva di sostituzione degli impianti dopo circa 7-8 anni.

Dal punto di vista dell’autonomia di gestione, il contatore con tecnologia punto-multipunto consente all’azienda di essere gestore di un network e di non essere costretta a dipendere da una società terza di telecomunicazioni, non necessitando questi apparecchi di una scheda SIM per poter funzionare. “Avendo anche installato quasi un milione di contatori punto-punto sul territorio abbiamo la possibilità di effettuare un confronto diretto fra le due tecnologie e nell’ultimo anno e mezzo abbiamo constatato il fatto di essere un po’ succubi delle instabilità di rete delle società di Tlc, che svolgono talvolta attività di manutenzione, di bilanciamento e di tuning; mentre con un telefono cellulare è sufficiente spostarsi di 10 metri per ripristinare il segnale, con il contatore elettronico non vi è la possibilità  di cambiare posizione, per cui una volta installato, il dispositivo è completamente in balia di questi tuning. Grazie al contatore multipunto, invece, in caso di guasto, possiamo intervenire direttamente e prontamente per sistemare il problema.”

Infine, questa tipologia di contatori, dà all’azienda l’opportunità di diventare un’azienda multiservizi: infatti, con lo stesso network, diventa possibile gestire diversi settori quali acqua, gas, teleriscaldamento, oltre a tutti gli aspetti relativi al campo della sensoristica, per cui vi è anche l’opportunità di una piena sostenibilità economica per le società che si dotano di questa tecnologia.

Con Giosuè Catapano, responsabile ricerca sempre di di 2iReteGas, abbiamo invece illustrato le tappe che hanno costituito il percorso dell’azienda, partendo dal lontano 2009, fino ad arrivare alla stretta attualità. “L’idea di base era quella di installare dei contatori intelligenti del gas in grado di trasmettere dati praticamente in tempo reale: nel 2009 e fino al 2011 abbiamo attuato una sperimentazione tramite progetti pilota in partnership con Enel: abbiamo testato 4 differenti tipi di frequenze e tecnologie di comunicazione, installando oltre 2500 punti di misurazione; successivamente, siamo andati a osservare come questi punti performavano all’interno dei vari contesti, ovvero l’urbano, il residenziale e il rurale. Dai risultati che abbiamo ottenuto, le prestazioni degli apparecchi con frequenza a 169 MHz erano sicuramente quelli migliori e quelli più performanti in termini di raggiungibilità e di stabilità. Quindi, nel 2012, credendo fortemente in questa tecnologia, siamo partiti con un ulteriore progetto, installando oltre 15.000 smart meter nella città di Biella, 150 concentratori installati, con un’efficienza, in termini di raggiungibilità, pari a circa l’88% dei dispositivi; visti gli ottimi risultati ottenuti siamo, dal 2014 ad oggi, siamo arrivati a completare l’istallazione di più di 3,2 milioni di smart meter gas nell’ambito residenziale, oltre a 3530 concentratori; ad oggi, i nostri sistemi, con un mix di tecnologia che va dalla radiofrequenza al punto-punto, raggiunge il 91% di efficienza: ciò significa che, di quei 3,2 milioni di smart meter riusciamo a leggere i dati di oltre 2,9 milioni di contatori.

Per quanto riguarda invece la scelta della tecnologia a radiofrequenza, ovviamente anche per noi occorre fare i conti con la sostenibilità economica: abbiamo infatti avvertito la necessita di installare una rete basata su questa tecnologia in territori, comuni o municipalità che ne traessero convenienza da un punto di vista economico. Inizialmente, con minor esperienza, siamo partiti dai comuni con un’alta concentrazione di PDR (al di sopra delle 1500 utenze), per favorire la raggiungibilità della frequenza; le prossime installazioni interesseranno invece comuni con 600 contatori in quanto il grado di efficienza che siamo riusciti a raggiungere nell’installazione dei concentratori – grazie al livello di propagazione della frequenza a 169 Mhz – ci ha permesso di ottenere buoni risultati in termini di sostenibilità economica anche su questo tipo di territori”.

 

Smart meter nel settore idrico

Per la società milanese MM lo smart metering e, in generale il concetto della misurazione, ha rivoluzionato completamente il modo di lavorare e di approcciarsi alla materia. L’azienda, come ci ha spiegato Fabio Marelli, responsabile del servizio idrico di MM ha iniziato a recepire la tecnologia dei contatori intelligenti applicati al settore idrico nel biennio 2012/2013, presentando uno studio all’Autorità, che si è concluso nel 2016 con la sperimentazione da parte delle multiutility. Le difficoltà iniziali, rispetto anche agli smart meter negli altri settori, erano rappresentate soprattutto dalle collocazioni degli apparecchi, spesso in condizioni di difficile raggiungibilità (generalmente ad altezza metro 1, talvolta anche metro 2). Il dato della raggiungibilità si attesta infatti intorno al 70% rispetto all’installato.

Attualmente, ha sottolineato Marelli, l’attenzione è rivolta principalmente al miglioramento del servizio e a tutta la parte di gestione dei dati e della fatturazione, oltre che alla gestione operativa del settore acquedottistico e a quella del bilancio idrico.

Scendendo più nel dettaglio, Marelli ci ha spiegato il funzionamento degli apparecchi e, partendo dagli anni ‘70, il processo di evoluzione e di digitalizzazione del network dei contatori. MM ha sempre gestito i propri impianti, dal punto di vista del processo, tramite una rete dedicata e con impianti in telecontrollo dotati di sistemi che sono stati sviluppati sin dai primi anni ‘70: tutte le 32 centrali a pompaggio, grazie alle quali vengono distribuiti più di 200mila metri cubi di acqua alla cittadinanza, sono monitorati da impianti a telecontrollo gestiti con dei sistemi in automazione locale. A partire dal 2008 l’azienda ha adottato dei sistemi a fibra ottica per una lunghezza complessiva di circa 1000 km distribuiti sul capoluogo lombardo. Attualmente, la rete è controllata tramite computer, che consentono di avere la gestione totale delle macchine, a loro volta comandate da remoto con dei server virtuali o reali; questi ultimi sono collegati a dei sistemi di memorizzazione dati tramite dispositivi di ottimizzazione HDSS, i quali inviano i dati, memorizzati con delle frequenze dedicate.

Ma il fiore all’occhiello dell’azienda nel campo della misurazione in tempo reale dei dati acqua, è rappresentato da un sistema chiamato smart water grid. “Grazie a questa tecnologia attualmente non si hanno più solamente i sensori di pressione collegati tramite la fibra al nostro sistema di controllo telecomandato, ma abbiamo anche gli oltre 50mila punti di misura delle utenze e gli oltre 200 punti di pressione della rete che vanno ad aggiungersi a questi sensori, il che ci consente di avere, praticamente in tempo reale dei bilanci idrici della rete, oltre ad una gestione avanzata dell’energia nelle stazioni. Ciò consente di gestire direttamente i nostri impianti con risposte e schedulazioni a cadenza di 10 minuti, mezz’ora o un’ora, a seconda delle esigenze. Inoltre, è possibile effettuare raffronti con i dati del giorno precedente. Oggi gli smart meter sono interoperabili, sono cioè integrati automaticamente in un sistema, grazie al quale, tramite la frequenza di rete a 169 Mhz, è possibile ricostruire la curva della domanda ogni 30 minuti”.

In tema di innovazioni e tecnologie l’azienda sta lavorando per il futuro. “Sono già stati effettuati dei progetti-pilota in alcune installazioni in cui non vi è una copertura con rete fissa a 169 Mhz, utilizzando la tecnologia NB-IoT (Narrowband Internet of Things), grazie alla quale sarà possibile la comunicazione per un’ampia gamma di dispositivi e servizi. I principali punti di forza di questa innovazione sono: la possibilità di avere fino a quattro comunicazioni al mese con i dispositivi e di scaricare i dati quotidianamente; inoltre la disponibilità dei dati è praticamente in tempo reale, senza la necessità di una infrastruttura di rete, né di gestione delle schede SIM. Sarà altresì possibile raggiungere il traguardo del 100% del grado di raggiungibilità degli apparecchi rispetto all’installato. L’unico punto sul quale si sta ancora lavorando è quello che riguarda la durata della batteria, attualmente inferiore rispetto alle altre soluzioni fin qui adottate e collaudate.

La prossima campagna massiva di sostituzione dei contatori avverrà utilizzando contatori statici, dal momento che la tecnologia è ormai matura per supportare un evento di tale portata.”

Anche Gruppo Hera si sta interrogando su quale sia la scelta giusta circa la tecnologia da adottare per gli smart meter. Per Marcello Bondesan, Responsabile Sviluppo Asset Energia dell’azienda, il Decreto 9317 ha creato una nuova occasione per il settore. “Ritengo che il Decreto ci porti a considerare la situazione del settore idrico, nella quale la gran parte delle realtà del Paese si trova in uno stato di emergenza. La tutela delle fonti, delle zone di salvaguardia e soprattutto la questione delle perdite di rete e della depurazione sono aspetti che spesso non ci fanno onore in ambito europeo, ricordando come siano in atto diverse procedure di infrazione a nostro carico. Da osservatore noto come il settore si stia muovendo un po’ a macchia di leopardo, senza un comune denominatore. Concordo sul fatto che i contatori statici, se pur probabilmente ancora più costosi, rappresentino il futuro. Tuttavia vi sono in essere numerosi test pilota che utilizzano tecnologie molto diverse tra loro, per cui è difficile trovare un filo conduttore tra soluzioni meno onerose e soluzioni di valore dal punto di vista tecnologico. Quando parliamo di rapporto costi-benefici occorre, a mio avviso, introdurre un altro tema, che è quello della regolazione, tema reso ancor più difficile da affrontare proprio a causa della distribuzione disomogenea. La faticosa produzione normativa e conseguentemente regolatoria, ha consentito di stabilire le prestazioni minime di un meter e quindi di mettere, da un punto di vista tecnico, tutti sullo stesso piano dell’asticella. La stessa cosa è avvenuta, di fatto, nel settore elettrico, dove un grande player internazionale ha introdotto un prodotto industriale e ha costretto gli altri – per ovvie ragioni­ ad allinearsi a questo tipo di prodotto. In pratica chi ha voluto fare altre scelte tecnologiche ha comunque dovuto prendere atto che quelle erano le prestazioni di riferimento. Da ciò si è conseguentemente costituita una regolazione tale da consentire adeguate forme di tutela da parte del cittadino.

Ciò che temo, e che non vorrei si verificasse proprio perché chi sostiene economicamente è il contribuente, è una guerra degli standard. Comprendo alcune posizioni, ed è chiaro che laddove vi sia ancora un problema di perdite di rete che superano la metà dell’acqua captata alla fonte sia difficile stabilire degli obiettivi, occorre però tenere sempre presente che una misura fatta per bene rappresenta un punto di partenza per darsi un obiettivo anche in termini di risanamento delle perdite di rete; posso però anche comprendere che chi governa il settore abbia altre priorità. A questo bisogna aggiungere il fatto che, mentre noi nel settore energia, come Enel, abbiamo vissuto un rapporto più diretto con l’Autorità, nel settore idrico siamo in presenza di un regolatore diverso, la vecchia Agenzia d’Ambito, che entra maggiormente in questo tipo di scelte, cosa che sicuramente non contribuisce a ridurre l’entropia del sistema.”