Oltre gli ostacoli della flessibilità distribuita
Le potenzialità del CIR come soluzione abilitante
Piersilvio Marcolin
Ricercatore E-Mobility | Smart Grids
29 Settembre 2025
Le logiche di controllo devono tenere conto delle esigenze di ricarica degli utenti
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Gestione centralizzata di stazioni di ricarica EV multiple e diffuse tramite piattaforme digitali
Installazione di dispositivi intelligenti per la raccolta dei dati di campo e il monitoraggio e il controllo da remoto
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Definizione di uno standard per l'aggregazione dei processi per garantire replicabilità, scalabilità e sicurezza
Standard generale per l'aggregazione di massa di veicoli elettrici
CEI 0-21 – Annex X�PAS 57-127
L’integrazione dei veicoli elettrici con la rete richiede di affrontare contemporaneamente più problemi tecnici.
Le sfide della Vehicle-Grid-Integration
1° Fase Sperimentazione - 2023
Obiettivi della sperimentazione:
Attività:
Risultato:
Wallbox
PLC
Chain 2
Carichi residenziali
Produzione
M1
M2
CIR
Il CIR si avvantaggia della Chain2
dei contatori di 2a generazione, innovazione Italiana e già diffusi a oltre il 98% delle utenze.
1. Misure Locali
Come inserire dispositivi di monitoraggio e controllo presso utenze BT in modo facile e non invasivo?
2. Osservabilità utenza
Monitora lo scambio di Potenza tra l’utenza e la rete con la consapevolezza del valore della Potenza Contrattuale
Monitoraggio flussi potenza all’interno dell’abitazione: produzione PV, ricarica EV, altri carichi
Come monitorare dati fiscali di interesse per sistema e principali flussi di potenza nell’utenza?
3. Il Power Management
Il Power management è una funzionalità di controllo locale del CIR che minimizza i tempi di ricarica garantendo al contempo la continuità della fornitura:
Come gestire in maniera ottimizzata i carichi locali?
4. Risposta Sottofrequenza
L’Allegato X prescrive che ogni dispositivo sia in grado di sospendere la ricarica in caso di evento di sotto-frequenza
Ogni CIR deve essere configurato con una specifica soglia di attivazione, scelta in maniera randomica tra 47,5 e 49,5 Hz
Questa funzionalità costituisce un supporto alla regolazione primaria di frequenza del sistema. La rapidità di esecuzione, oltre che dagli EV, è garantita dal fatto che il CIR legge la frequenza dal misuratore fiscale e agisce a livello locale, senza aspettare intervento del RO
Come preservare la stabilità del sistema elettrico?
5. Esecuzione comandi remoti
Come effettuare setpoint remoti conciliando le priorità dell’utente?
Interfaccia CIR-RO Fase 2 (2024)
Verso la prima implementazione completa della normativa
Manifestazione Interesse
Implementation of an XMPP platform to create fully compliant EV aggregates to Annex X in Italy
Costruttori IdR
Univer-
sità
Remote Operators (BSP)
Operatori di CER
Costruttori CIR
Obiettivi della sperimentazione:
Attività:
Risultato:
6. Interfaccia di aggregazione universale
RO
Lo scambio dati tra i CIR e i RO, costituisce un «linguaggio universale» di aggregazione delle risorse distribuite.
Come raggiungere garantire scalabilità, resilienza e sicurezza di aggregazione?
to/from CIR
to/from RO
XMPP Server network
Certification Authority
RO 1
RO 2
RO 3
XMPP Server
2. Autenticazione alla PKI
3. Richiesta firma certificato
4. Ricevuta certificato connessione XMPP
5. Autenticazione sicura al server
7. Processo di aggregazione
CIR
End User
0. L’utente compra un CIR
Come assicurare un processo di aggregazione sicuro, completo e univoco?
Come garantire la portabilità del servizio si aggregazione?
Procedura descritta nello standard
1. L’utente firma un contratto con un RO
6. Il contratto viene reciso
8. Open Source XMPP client by RSE
Interfacce Rest API per invio messaggi
Disponibile presso https://github.com/Ricerca-sul-Sistema-Energetico/cir-ro-xmpp-clients
Interfaccia di comunicazione “Plug and Play” di alto livello che è in grado sia di generare tutti i messaggi (JSON) contenuti nella PAS and sia di validare quelli ricevuti da una controparte di comunicazione
Strumento molto apprezzato dalle aziende che hanno partecipato alla sperimentazione. Utilizzato da RSE per scopi di validazione e come controparte di comunicazione durante i test.
Nella sperimentazione 2025 RSE ha sviluppato un’interfaccia XMPP conforme agli standard
Come agevolare il lavoro delle aziende?
I produttori di CIR sono riusciti a integrare con successo questo strumento (solo microprocessore)
I Remote Operator ugualmente hanno inserito tali interfacce all’interno dei loro sw backend agevolmente
Quali opportunità?
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POTENZIALITA’ AGGREGATO NAZIONALE
Analisi RdS: il potenziale di flessibilità di un aggregato nazionale al 2030 (PNIEC) sono 3.837 MWh/gg, diversamente distribuiti nella giornata e corrispondenti al 23% della riserva secondaria approvvigionata giornalmente da terna.
Con i veicoli attualmente circolanti in Italia (300.000) il potenziale di flessibilità scalerebbe a 267 MWh/gg, corrispondente a 1,6% della riserva secondaria di Terna.
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POTENZIALITA’ RIDUZIONE IMPATTI LOCALI
Paper RSE+Unareti: analisi impatto su rete di distribuzione locale degli EV su città Brescia.
Lo scenario di elettrificazione dei trasporti viene derivato da PNIEC e PNIRE e tramite dati GIS vengono ricondotti i consumi sui nodi BT. Scenario base del profilo di carico (1) e scenario di time-shift della ricarica domestica (4). L’impatto sui limiti di componenti critici nella rete viene sensibilmente ridotto senza intaccare le necessità di ricarica. Questi effetti potrebbero essere raggiunti grazie alla diffusione dei CIR.
Componenti della rete con fattore di carico >60%
G. Viganò et al., IEEE 15th International Conference on Compatibility, Power Electronics and Power Engineering, Florence, Italy, 2021
doi: 10.1109/CPE POWERENG50821.2021.9501212
Il percorso di definizione e validazione del CIR è completo:
2023: Prove prove funzionali (Allegato X)
2024: Validazione protocollo di comunicazione (PAS 57-127)
2025: Definizione dei Conformace Test in ambito PAS
Sviluppati prototipi IdR con il CIR
2026: Lista GSE dei sistemi di ricarica con CIR XMPP
Valutazione estensione MQTT in ambito normativo
CONCLUSIONI
Foto da Recanati Smart Land, Luglio 2025
Organizzazione di MAC srl
piersilvio.marcolin@rse-web.it
Piersilvio Marcolin
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Contatti
to/from CIR
to/from RO
XMPP Server network
Certification Authority
RO 1
RO 2
RO 3
7. Scambio dati tramite XMPP
Vantaggi:
Ostacoli:
Come garantire scalabilità, resilienza e sicurezza di aggregazione?
6. Interfaccia di aggregazione universale
RO
La normativa definisce lo scambio dati tra i CIR e i RO, garantendo un «linguaggio universale» di aggregazione delle risorse distribuite. La definizione del modello dati, insieme all’applicazione del protocollo XMPP, abilitano la scalabilità dell’aggregazione a milioni di utenze sul territorio nazionale e la possibilità per ogni utente di scegliere il proprio aggregatore.
Come raggiungere replicabilità e facilità di aggregazione?
XMPP Server
1. Autenticazione alla PKI
2. Richiesta firma certificato
3. Ricevuta certificato connessione XMPP
4. Autenticazione sicura al server
8. Processo di aggregazione
CIR
CIR producer
PKI
End User
0. L’utente compra un CIR e firma un contratto con un RO (BSP)
Alla sigla del contratto il RO comunica le seguenti informazioni al CIR:
Come assicurare un processo di aggregazione sicuro, completo e univoco?
XMPP Server
1. Autenticazione alla PKI
2. Richiesta firma certificato
3. Ricevuta certificato connessione XMPP
4. Autenticazione sicura al server
8. Processo di aggregazione
CIR
CIR producer
PKI
End User
0. L’utente compra un CIR e firma un contratto con un RO (BSP)
Alla sigla del contratto il RO comunica le seguenti informazioni al CIR:
Come assicurare un processo di aggregazione sicuro, completo e univoco?
Approccio dal basso
Flex Activation
Flex Availability
(BSP)
System Operator
Flex Offering
Flex Requests
Interfaccia Aggregazione
CIR
Un’unica interfaccia per la risorsa distribuita
CIR
Flex Activation
Flex Availability
Mercati