Il Progetto SEC raccontato durante l'incontro di presentazione dei progetti di ricerca e sviluppo - Cagliari 10 giugno 2022

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SEC
Smart Energy Community

2. Reti Intelligenti : L’Impresa
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BithiaTec S.r.l. è nata a fine 2012 come una “Start-up Innovativa”
conforme ai requisiti del Decreto Legge Crescita 2.0 ed oggi, al termine
della prima fase di crescita, si configura come una PMI.
L’impresa, in forte crescita, è specializzata nello sviluppo di soluzioni
nell’ambito dei sistemi elettronici embedded con una speciale attenzione
verso le nuove tecnologie emergenti, quali Internet of Things (IoT) e
Cloud Computing e Smart Grid.
In nostri uffici si trovano in Sardegna a Elmas (CA), a pochi minuti
dall’aeroporto di Cagliari/Elmas, connesso con le principali città italiane
ed europee.
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3. Reti Intelligenti : Ricadute Positive
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2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022
Personale Tecnico Bithiatec
BithiaTec S.r.l. opera in un mercato molto esigente in termini di contenuti tecnologici e innovativi: per
questo motivo la ricerca e l'innovazione sono al centro delle nostre strategie di crescita. Una naturale
conseguenza di questo approccio è la collaborazione con l'Università degli Studi di Cagliari che si è
sviluppata su più fronti generando ricadute positive in termini di:
• Competenze tecnologiche: Bandi R&S POR FESR Sardegna 2014-2020 con esito positivo
• Formazione: Tirocini di formazione con giovani laureati che sono stati trasformati in breve tempo in
contratti a tempo indeterminato
• Occupazionali: il grafico sotto mostra il trend di crescita delle assunzioni con contratti a Tempo
Indeterminato in Linea con il trend di crescita del VdP
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€ 200.000
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€ 800.000
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2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022
Valore della Produzione

4. Reti Intelligenti : obiettivi principali
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• Accrescere efficienza delle reti elettriche contribuendo a nuovi modelli di
gestione dell’energia
• Necessità di scambio delle informazioni sul comportamenti di consumo e
produzione dell’energia elettrica prossime al realtime e consentire
l’implementazione di sistemi demand-response
• Mettere le basi per la creazione di una borsa locale dell’energia elettrica,
che grazie all’utilizzo delle blockchain consente di far ridurre i costi
evitando i passaggi di mercato

5. Reti Intelligenti : approcci
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• Scenario DIEE
– Il mercato viene svolto da dispositivi, collegati con lo smartmeter dell’utente,
che connessi tra loro tramite un sistema peer to peer, piazzano
automaticamente le offerte buy/sell, trovano una soluzione del mercato e
controllano i dispositivi stessi per rispondere alle esigenze del mercato stesso
• Scenario Bithiatec
– Integrazione algoritmo di blockchain direttamente all’interno dello smartmeter,
certificazione del flusso di energia direttamente sul nodo. L’informazione
validata puo’ essere usata da un ente aggregatore che avrà capacità di
distribuire energia ai clienti e contabilizzare in modo puntuale i flussi di
energia

6. Reti Intelligenti : scenario Bithiatec
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Smart
Meter
BLKCH
Measure
GSM / WIFI / LoRA
– Selezionare un algoritmo di Blockchain e integrarlo con il software di
monitoraggio presente nello SmartMeter di Bithiatec
– Verificare che i canali di comunicazione wireless disponibili fossero adeguati
per il trasporto del flusso di autenticazione dei dati
Aggregatore
– L’agro di Berchidda dal punto di vista della copertura di rete a «banda larga»
era una location molto critica

7. Installazione 1: Agro di Berchidda
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• Integrata con successo nello SmartMeter un’applicazione basata su
BlockChain Bitshares
• Unico canale disponibile utilizzabile era GSM, perché garantiva la
copertura di tutto il territorio
• Abbiamo verificato con successo la fattibilità di BlockChain su canale GSM

8. Installazione 1: Agro di Berchidda
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• Visto il consumo di banda molto elevato, abbiamo deciso di
continuare a mantenere attivo il monitoraggio disabilitando pero’
l’algoritmo di autenticazione
• Lo storico dei dati elettrici acquisiti sui 9 punti di prelievo è
monitorabile online con continuità da gennaio 2020
https://metermanager-berchidda.nesosnet.cloud

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Installazione 2: Interland Cagliari
• Identificate delle utenze nell’Interland di Cagliari che potevano mettere a
disposizione connettività WiFi
• Abilitazione autenticazione delle transazioni su producer e consumer per
raccogliere ed analizzare i dati sull’aggregatore

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Installazione 3: Elmas
• Siamo riusciti a passare da un’esigenza
di banda per singolo meter di
500MB/giorno a meno di 50MB
• Abbiamo lavorato sull’ottimizzazione dell’applicazione di blockchain
e sull’efficientamento dello scambio dati tra SmartMeter e
Aggregatore
• Cambio di BlockChain da Bitshares a Hyperledger Sawtooth

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Installazione 3: Elmas microgrid
• Nell’ottica di avere disponibile una microgrid essenziale, abbiamo dotato
la sede di Bithiatec di un piccolo kit fotovoltaico a isola con sistema di
accumulo
• Il monitoraggio dai primi mesi 2021 e ci ha consentito di correlare
insolazione e tempi di ricarica del sistema di accumulo con le quali
ipotizzare delle prime logiche di intervento sull’inverter

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Installazione 3: Elmas
• L’architettura dello SMartMeter selezionato ci da la possibilità di
implementare anche localmente delle procedure di attuazione in
base alle logiche derivanti dall’analisi dei dati acquisiti

13. Conclusioni
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• Anche in uno scenario critico come quello di Berchidda (Agro) si è
riusciti a validare l’applicazione di blockchain integrata negli SmartMeter
su canale GSM
• La riduzione da 500MB/giorno -> 45MB/giorno la rende dispendiosa ma
comunque sostenibile in alcuni casi (circa 35euro/mese)
• Ottimizzazioni ulteriori sono ancora possibili

14. Conclusioni
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• L’installazione del kit isola produzione/accumulo ha consentito di
ragionare localmente su eventuali logiche di intervento proprie delle
microgrid
• L’architettura dello SmartMeter consente di implementare logiche di
attuazione anche direttamente in locale oltre che sotto richiesta esterna
• Sono stati realizzati gli elementi di base per l’implementazione di una
borsa elettrica anche in scenari critici come quello di Berchidda,
costruendo uno storico delle transazioni autorizzate con la possibilità di
variare i prezzi di acquisto e vendita dell’energia

15. Applicazioni: mercati locali
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• In particolare, è stato definita una piattaforma blockchain che consente a
più smart meter di una comunità locale di comunicare, interfacciarsi e
portare a termine un mercato di scambi energetici locali senza
l’intervento umano.
• La piattaforma fa uso di una blockchain per la notarizzazione delle
offerte dei singoli utenti, e di un complesso sistema di intelligenza
artificiale distribuita per identificare le modalità più sicure ed
economiche di scambio di energia.
• Assieme alla definizione e messa in esercizio dei Blockchain enabled
smart meters, sono state definite anche delle modalità di gestione
distribuita dei mercati elettrici locali.

16. Applicazioni: edifici pubblici
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• Installandoli in tali edifici, infatti, si possono salvare su una piattaforma
pubblica tutti i loro dati di consumo e produzione, al fine di effettuare nel
tempo una analisi della sostenibilità energetica del settore pubblico.
• Per ogni edificio o, in forma aggregata, ente, si potranno quindi calcolare
indici di sostenibilità energetica, prevedere interventi mirati, e verificare
quantitativamente gli impatti di investimenti e bandi pubblici per
l’efficientamento.
• I blockchain enabled smart meters possono essere usati per tenere
traccia e certificare i consumi e i comportamenti energetici degli edifici
pubblici.

17. Conclusioni
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END