Viene studiata l'applicazione della tecnologia blockchain alla gestione dei flussi di energia elettrica in una Microgrid (MG). Tale MG è composta da nodi energetici di tipo: utilizzatori, generatori (da fonti convenzionali e rinnovabili), accumulatori, doganieri (nodi di saldo con la rete esterna). Viene studiato il flusso energetico di energia elettrica, con riferimento ad un intervallo di tempo di durata limitata. In ogni intervallo di tempo sono determinati tutti i flussi energetici associati ai singoli nodi. Viene poi generata la blockchain delle transazioni energetiche, avendo come riferimento una serie di regole di comportamento all'interno della MG, regole basate prima di tutto sull'eticità della singola transazione, sulla convenienza energetica della transazione e sulla convenienza economica. Questa modalità operativa di tipo peer-to-peer è intrinsecamente differente dalla tecnica attualmente vigente nei sistemi energetici convenzionali, nei quali è sempre presente un organismo di controllo (energetico, economico, finanziario) che supervisiona e gestisce qualsiasi transazione tra due utenti. Nel caso in esame, l'applicazione della tecnologia blockchain è complicata dal fatto che l'energia elettrica deve essere utilizzata nello stesso istante nel quale viene prodotta, fatta salva una piccola quota che può essere accumulata. E' da sottolineare che in questa MG partecipano attivamente le autovetture elettriche il cui accumulatore può essere visto come una risorsa energetica della MG stessa. Una volta sviluppato il software di regolazione, potrà essere generata una app per simulare l'effetto sulla MG e sulle relative performances di sistema conseguenti alla scelta del singolo utilizzatore/generatore/accumulatore.
La ricerca proposta può essere inquadrata nel filone dell'Internet of Things, e con maggior specificità, dell'Intenet od Energy. Lo stato dell¿arte è attualmente ancora poco avanzato, in quanto si tratta di problematiche di natura regolatoria che hanno ovviamente bisogno di una base teorica molto forte, ma anche e soprattutto di un ambiente sperimentale dove valutarne sul campo pregi e difetti.
Si tratta inoltre di un campo di ricerca ad ampio spettro, che richiede conoscenze non soltanto di transazioni informatiche ma anche di modelli energetici, di metodi di misura e di controllo di sistema; conoscenze e professionalità che nel passato si sono sviluppate in maniera molto separata, non essendoci una chiara e definita necessità di interazione. La ricerca proposta, invece, richiede una interazione pressoché completa tra questi approcci; ed anzi, la cattiva performance di uno qualsiasi di questi rende di fatto impossibile l'applicazione della tecnologia alle cose reali.
Un problema importante è, ad oggi, l'impossibilità della sperimentazione, per due ordini di motivi:
- Non sono disponibili SMG sulle quali sperimentare le attività proposte;
- Qualora lo fossero, sarebbe assolutamente difficilissimo effettuare dei test funzionali quali quelli che saranno simulati nella ricerca.
La ricerca assolve appunto a questi due compiti fondamentali
1- creazione di un modello di SMG per quanto riguarda i consumi e le produzioni;
2. creazione di un software per la generazione delle transazioni energetiche, e di conseguenza della blockchain.
Il tema 2. È di fondamentale importanza per l'organo regolatore, in quanto rappresenta una simulazione dei risultati sperimentali associati alla regolamentazione degli scambi energetici all'interno della SMG e con l'esterno.
Attualmente, le applicazioni nel campo sono molto limitate e ben poco presenti in letteratura scientifica. La ricerca proposta è fortemente innovativa, in quanto coniuga aspetti di ricerca fortemente interdisciplinari arrivando a generare uno strumento software attualmente non disponibile a livello internazionale. Lo strumento software, inoltre, non ha soltanto una valenza scientifica, ma è anche il cuore del sistema di misura, controllo e contabilizzazione che potrà regolare i sistemi fisici.