Tecnologie abitanti per la resilienza di sistemi energetici

 

 

 

Descrizione del progetto

Cybersecurity, resilienza e stabilità delle reti.

Il settore energetico ed in particolare quello elettrico è in fase di progressiva liberalizzazione ed evoluzione verso fonti di generazione rinnovabili, distribuite e in generale non programmabili, in un assetto che prevede l’accesso sempre maggiore di nuovi attori e sistemi interconnessi con tecnologie digitali. Questa evoluzione viene spesso identificata con le “Tre D” intese come Decentralizzazione, Decarbonizzazione e Digitalizzazione.

Da una parte l’incremento dei sistemi di generazione locali, dotati di proprie politiche di gestione e basati su fonti non programmabili incrementa il rischio di sbilanciamento tra carico e generazione spostando la problematica dal livello di trasmissione a quello di distribuzione dell’energia. Dall’altra, l’aumento dei dispositivi connessi verso la rete, la loro distribuzione e in particolare l’affermarsi del paradigma IoT che aprono le possibilità derivanti dall’applicazione di tecnologie quali il Cloud computing e i Big Data rendono il sistema sensibile e compromettibile a causa di problematiche legate alla sicurezza informatica.

Il tema della Cybersecurity, della resilienza e stabilità delle reti assume dunque un nuovo valore strategico e integrato per questo nuovo scenario.

RESTABILISE 4.0, unendo le competenze eterogenee e complementari di 3 partner industriali e un ente di ricerca, si pone quindi l’obiettivo di sviluppare, integrare, validare su una microgrid grid reale e rendere disponibili in un “toolkit” finale un insieme efficace di tecnologie abitanti per gestire e garantire la resilienza e l’affidabilità dei sistemi energetici.

Il progetto utilizza l’'infrastruttura della Smart Poligeneration Microgrid di UNIGE presso il campus di Savona disponendo così di un caso d’uso rappresentativo del proprio sistema.

Obiettivi

Selezionare tecnologie abilitanti per garantire la resilienza..

Scopo generale del progetto è selezionare, adattare, specializzare e rendere disponibili tecnologie abitanti per gestire e garantire la resilienza e l’affidabilità di sistemi energetici - anche autonomi in tutto o in parte - che garantiscono continuità e qualità del servizio in aree critiche o strategiche (porti, aree industriali, servizi di soccorso, aree residenziali, etc.) fronteggiando in modo proattivo i diversi rischi che si possono presentare.

Il progetto focalizza le sue attività in ambito resilienza delle infrastrutture energetiche in coerenza con la missione di START 4.0 di identificare soluzioni tecniche innovative e adeguate alla digitalizzazione delle Infrastrutture Critiche (Piano strategico Start 4.0).

Ambiti di innovazione e tecnologie abilitanti

IoT, Big Data Analytics, Machine Learning, Automazione

Le tecnologie abilitanti in Restabilize indirizzano i diversi elementi che concorrono a garantire resilienza del sistema e qualità del servizio:

(1) Un primo elemento è la capacità di gestire le risorse in modo flessibile sia per ottimizzare l’impiego di risorse rinnovabili e distribuite sia per fronteggiare eventi esterni che alterino le condizioni di funzionamento. In particolare si considerano: la prevenzione in cui si valuta la possibilità di un evento e si predispone un piano di contenimento e la reazione in cui si opera per ristabilire uno stato stabile. La disponibilità di un numero sempre maggiore di dati prodotti da reti e sensori permette e richiede tecnologie di Big data analytics (Tecnologia abilitante) che con tecniche di Machine Learning (Tecnologia abilitante) rendano possibile identificazione di precondizioni che possono indicare presentarsi di una emergenza.

(2) Un secondo elemento è l’applicazione di metodi di Automazione e controllo distribuito (tecnologia abilitante) che possano applicarsi ad uno scenario in cui diversi aggregati interagiscono localmente, a livello di rete di distribuzione, per garantire la compensazione energetica e la resilienza.

(3) La presenza di dati provenienti da sensori IoT e generati da sistemi sempre più capillari e decentralizzati richiede inoltre il miglioramento di tecnologie per l’integrazione e la sicurezza IoT (tecnologia abilitante) nelle reti e nei sistemi telecontrollati e distribuiti con riferimento specifico alla sicurezza informatica, ma anche alla qualità, attendibilità e integrità dei dati.

Workpackages

WP 1 - Analisi di scenari di rischio e definizione di KPI per la continuità e qualità del servizio in reti elettriche intelligenti

WP 2 - Tecnologie di acquisizione dati da dispositivi IoT e distribuzione dati per previsione e prevenzione del rischio

WP 3 - Tecniche di machine learning e simulazione per la prevenzione e mitigazione di rischi di sbilanciamento

WP 4 - Tecniche di Automazione, controllo e ottimizzazione distribuita

WP 5 - Integrazione delle tecnologie abilitanti e Validazione

MEDIA GALLERY

In questa sezione vengono riportati i video che descrivono l’attività svolte durante la realizzazione del progetto e i risultati ottenuti da parte di RESTABILISE 4.0. In questo primo video vengono definite ed analizzate le sezioni che vanno a comporre l’architettura del Toolkit sviluppato per gestire la Smart Grid al fine di evitare guasti e prevedere la produzione e il consumo di energia nei distretti urbani e nelle città intelligenti con lo scopo di testarne la Resilienza.

 

 

Il seguente video rappresenta una versione estesa del primo video nel quale vengono studiate nel particolare tutte le singole parti che formano la struttura software del Toolkit. Ogni sezione del video, che approfondisce l’attività svolta dai partner di progetto, analizza tutti i livelli del framework: sensori, dispositivi, piattaforma IoT, Machine Learning/Artificial Intelligence, tecniche di simulazione Smart Grid, piattaforma Balancing Service Provider (BSP) e servizi a valore aggiunto.

 

 

 

 

 

 

 

Partners

I partecipanti al progetto.

FlairBit è una start-up innovativa fondata nel 2015 per automatizzare i processi di data analytics nell’Internet of Things. Il termine Internet of Things (IoT) descrive una serie di tecnologie che consentono di creare una rete di dispositivi di campo interconnessi in modo sicuro e affidabile: con sufficiente potenza di calcolo da acquisire e analizzare i dati raccolti e scambiare informazioni con altri dispositivi e con una o più infrastrutture software su Cloud.

Tra il 2007 e il 2015 i soci fondatori di FlairBit hanno contribuito attivamente allo sviluppo di una delle prime piattaforme software per l’Internet of Things al mondo dapprima come R&D Manager e successivamente con ruoli manageriali ed esecutivi riportando direttamente alla proprietà. A partire dal 2012 hanno contribuito attivamente, con ruoli di responsabilità, alla progettazione, sviluppo, commercializzazione ed internazionalizzazione (EMEA, USA) della piattaforma software per l’Internet of Things PLAT.ONE.

FlairBit è oggi composta da circa 15 persone e ha un fatturato sopra il milione di euro. Il prodotto software proprietario Senseioty per l’Industrial Internet of Things è usato da più 15 aziende nel mondo e permette di controllare diverse decine di migliaia di dispositivi connessi in diversi ambiti applicativi tra cui: Fleet Management per Smart Agriculture (ad esempio, trattori, mietitrici, spruzzatori), Connected Product (ad esempio, macchine da caffè professionali da bar, distributori automatici, dispositivi anti-abbandono, serrature elettroniche), Smart Manufacturing, Smart Building, etc. www.flairbit.com

Greentech solutions company, algoWatt progetta, sviluppa e integra soluzioni per la gestione dell’energia e delle risorse naturali, in modo sostenibile e socialmente responsabile, includendo nel suo ambito di azione diversi mercati di riferimento: Green Energy Utility: energie rinnovabili, energia digitale, reti intelligenti; Green Enterprise&City: IoT, analisi dei dati, efficienza energetica, automazione degli edifici e dei processi; Green Mobility: elettrica, in sharing e on demand.

algoWatt investe mediamente il 10% delle proprie risorse in ricerca e innovazione. L’azienda collabora con Istituti di Ricerca e Organizzazioni Scientifiche, ed è fornitore qualificato e partner del Centro di Ricerca Comunitario di Ispra (Euratom). Softeco ha partecipato e partecipa a diversi progetti co-finanziati dalla Commissione Europea nell’ambito dell’ICT sono oltre 100 i progetti finanziati ad oggi a livello europeo, nazionale e regionale, di cui 25 con il ruolo di coordinatore. Il personale di ricerca e sviluppo e addetti alla ricerca sono tutti in possesso di laurea tecnico/scientifica ed in alcuni casi di Dottorato di ricerca.

Le competenze del gruppo di ricerca sono state acquisite negli anni tramite la partecipazione ai diversi progetti di ricerca in ambito europeo (prevalente), nazionale e regionale. Le attività legate al settore Energia sono state sviluppate in molti progetti ad ampio raggio. www.algowatt.com

CAMELOT Biomedical Systems S.r.l. è una società di consulenza che supporta i propri clienti nel processo di digital transformation, progettando e sviluppando soluzioni chiavi in mano in grado di estrarre valore dai dati. Le soluzioni proposte sfruttano le tecnologie più innovative quali l’intelligenza artificiale e la blockchain.

CAMELOT opera in settori altamente tecnologici come la digital Healthcare o l’Industria 4.0, ed offre servizi anche alla Pubblica Amministrazione. Per specifici mercati regolati, come il mercato dei dispositivi medici, fornisce supporto completo per garantire totale conformità alle normative applicabili. Con 40 anni accumulati dal suo team di data scientists in ricerca accademica dedicata al Machine Learning, oltre 50 pubblicazioni scientifiche, e 10 anni di attività, lo staff di CAMELOT vanta un’esperienza unica nell’Intelligenza Artificiale di cui realizza soluzioni “chiavi in mano” per settori quali l’Energia e l'Industria 4.0. unige.it/unimprese/Camelot

L'Università di Genova (UNIGE) parteciperà al progetto attraverso i Dipartimenti CENVIS (Centro di Servizi al funzionamento del Ponente Ligure) e DIBRIS (Dipartimento di Informatica, Bioingegneria, Robotica ed Ingegneria dei Sistemi), mettendo a disposizione competenze multidisciplinari nell’ambito di: modellistica di reti elettriche, sistemi di gestione dell’energia, ottimizzazione distribuita, simulazione di reti elettriche e termiche, edifici intelligenti. Inoltre UNIGE metterà a disposizione le infrastrutture di ricerca presso il Campus di Savona su reti elettriche e smart city (Smart Polygeneration Microgrid, Sustainable Energy Building) e l’esperienza nella loro gestione. campus-savona.unige.it