Le Smart Energy Infrastructure sono reti elettriche, idriche e del gas a cui si aggiunge uno strato digitale fatto di sensori, connettività e piattaforme di gestione dei dati.
Tra le tecnologie abilitanti spiccano Internet of Things, Intelligenza Artificiale e Digital Twin, affiancate da edge computing e Physical AI.
Nel 2025 il mercato italiano delle infrastrutture energetiche intelligenti, secondo la ricerca dell’Osservatorio Digital & Smart Infrastructures della School of Management del Politecnico di Milano, vale 460 milioni di euro (+21%) ed è il primo segmento del mercato Digital & Smart Infrastructure, il cui valore complessivo è di 1,36 miliardi.
Le sfide principali riguardano Cybersecurity, sovranità del dato e integrazione tra sistemi OT e ICT.
Attraverso i dati e le analisi dell’Osservatorio Digital & Smart Infrastructures, l’articolo approfondisce cosa sono le Smart Energy Infrastructure, come funzionano e quali tecnologie le rendono possibili, ma anche quanto vale il loro mercato in Italia e quali sfide attendono gestori e operatori.
Cosa sono le Smart Energy Infrastructure e come funzionano
Con l’espressione Smart Energy Infrastructure si indicano le infrastrutture energetiche dotate di tecnologie digitali: sensori, connettività, piattaforme di gestione dei dati e algoritmi di analisi. Non si parla quindi di cemento e calcestruzzo, né di nuove opere civili, ma dello strato intelligente che si aggiunge agli asset esistenti e ne trasforma il funzionamento.
In altre parole, le infrastrutture energetiche intelligenti si prefiggono di conoscere in tempo reale lo stato di ogni componente della rete e di usare queste informazioni per decidere dove intervenire, quando e con quali priorità.
Il loro sviluppo risponde in particolare a due esigenze. Da un lato, l’integrazione delle fonti rinnovabili, variabili e distribuite sul territorio, che richiede reti capaci di adattarsi istante per istante. Dall’altro, la resilienza dei sistemi energetici nazionali di fronte alle sfide climatiche e geopolitiche, che negli ultimi anni hanno mostrato quanto l’energia sia centrale per l’intera economia.
Quali sono gli ambiti applicativi delle Smart Energy Infrastructure
Gli ambiti applicativi delle infrastrutture energetiche intelligenti coincidono con le tre grandi famiglie di reti su cui si basa il sistema energetico e idrico di un Paese. Vediamoli nel dettaglio.
Reti elettriche
È l’ambito più rilevante e comprende l’intera filiera, dalla trasmissione ad alta tensione alla distribuzione locale. Qui la digitalizzazione interessa soprattutto le cabine primarie e secondarie, sempre più spesso telecontrollate da remoto, e la gestione dei flussi generati dagli impianti a fonti rinnovabili.
Reti idriche
Nel settore idrico le tecnologie digitali consentono l’automazione di dighe e acquedotti e il monitoraggio continuo delle reti di distribuzione. L’obiettivo principale è ridurre le perdite, ottimizzare l’uso della risorsa e garantire la continuità del servizio anche in condizioni critiche, come i periodi di siccità.
Reti del gas
Per le reti del gas, dai grandi gasdotti di trasporto fino alla distribuzione cittadina, le soluzioni smart si concentrano sul monitoraggio predittivo, che permette di individuare anomalie e possibili guasti prima che si traducano in interruzioni del servizio o in rischi per la sicurezza.
Quali sono le tecnologie abilitanti le Smart Energy Infrastructure
Internet of Things, Intelligenza Artificiale e Digital Twin sono alla base delle infrastrutture tecnologiche che rendono intelligente una rete energetica. A queste si affiancano due tendenze più recenti: l’edge computing e la Physical AI. Scopriamole una per una:
Internet of Things: è il punto di partenza di ogni progetto. I sensori installati lungo le reti misurano grandezze come tensione, pressione, portata e vibrazioni e trasmettono i dati ai centri di controllo. Rendono così possibili il telecontrollo delle cabine elettriche, l’individuazione delle perdite e la gestione automatizzata di dighe e acquedotti.
Intelligenza Artificiale: se l’IoT raccoglie i dati, l’AI li interpreta, riconoscendo schemi e anomalie che sfuggirebbero all’occhio umano. Le sue applicazioni principali sono la manutenzione predittiva, il condition-based monitoring e le previsioni della domanda di energia e della produzione da rinnovabili.
Digital Twin: è una replica digitale dell’infrastruttura, aggiornata di continuo con i dati del campo. Permette di simulare scenari senza impattare l’impianto reale, come un’ondata di calore o il guasto di un componente, ed è diventato la vera leva di supporto alle decisioni.
Edge computing: sposta l’elaborazione dei dati vicino agli asset, superando i limiti del modello basato solo sul Cloud. Le decisioni vengono prese sul posto e solo le informazioni essenziali viaggiano verso i sistemi centrali, anche grazie ad agenti AI capaci di collaborare tra loro.
Physical AI: è un’Intelligenza Artificiale che interagisce direttamente con gli impianti per ottimizzarne il funzionamento e ridurre le emissioni. Un esempio è un impianto oil & gas nel Nord Italia, dove Baker Hughes ha ridotto del 2% il consumo di combustibile. È un ambito in cui l’Italia, forte della sua leadership nella meccanica, può giocare un ruolo da protagonista.
Quanto vale il mercato delle Smart Energy Infrastructure in Italia
Dalla Ricerca dell’Osservatorio è emerso che nel 2025il mercato italiano delle Smart Energy Infrastructure vale 460 milioni di euro(+21% rispetto al 2024). Si tratta del primo comparto del mercato delle Digital & Smart Infrastructure, che nel complesso raggiunge 1,36 miliardi di euro (+16%), in linea con i principali Paesi occidentali.
A trainare la crescita sono la digitalizzazione delle reti elettriche e idriche, l’automazione di dighe e acquedotti e i sistemi di monitoraggio predittivo dei gasdotti. Dietro questi progetti – e, più in generale, dietro quelli del mercato delle infrastrutture intelligenti – ci sono tre motori di investimento: i fondi del PNRR, con iniziative accelerate in vista della scadenza del Piano, il programma europeo Connecting Europe Facility e gli investimenti dei gestori, pubblici e privati.
I progetti di Smart Energy Infrastructure nel mondo
L’Osservatorio ha censito 153 progetti di Smart Energy Infrastructure a livello internazionale. Il loro peso sul totale delle iniziative digitali nelle infrastrutture è passato dal 13% del 2022 al 28% del 2023 e al 29% del 2024, per poi assestarsi al 24% nel 2025. Il 52% dei progetti riguarda il comparto elettrico, il 28% quello idrico e il 20% il settore del gas.
Tra gli esempi analizzati, in Qatar l’IoT supporta la pianificazione delle infrastrutture offshore, in Brasile l’AI gestisce 74.000 chilometri di linee di trasmissione e nello Stato di Washington un Digital Twin ottimizza la produzione da rinnovabili. In Italia spicca il Tyrrhenian Link, che collega Sicilia, Sardegna e Campania con quasi mille chilometri di cavi sottomarini e in cui connettività, AI e Digital Twin sono parte integrante del progetto.
Quali sono le sfide per le Smart Energy Infrastructure
La digitalizzazione delle reti energetiche porta con sé benefici evidenti, ma anche nuovi rischi. Sono tre le sfide principali che gestori e operatori sono chiamati ad affrontare:
Cybersecurity: energia, trasporti e reti idriche sono tra i settori ad alta criticità, sempre più esposti ai cyberattacchi. L’Europa interviene con la direttiva NIS2, che impone a Stati membri e imprese misure di gestione del rischio, e con il Cyber Resilience Act, che chiede componenti digitali sicuri by design. Per i gestori significa puntare sulla sovranità tecnologica e proteggere il punto di contatto tra i sistemi informatici aziendali e quelli che controllano gli impianti, oggi sempre più collegati tra loro.
Sovranità del dato: molti Paesi non vogliono esportare i dati critici sulle proprie infrastrutture energetiche. È il caso dell’Algeria, che copre una quota rilevante del gas importato dall’Italia. Qui l’edge computing diventa decisivo, perché i dati restano dove vengono generati e solo le informazioni essenziali vengono condivise.
Integrazione tra OT (Operational Technology) e ICT(Information & Communication Technology): le reti energetiche contengono macchinari di epoche e fornitori diversi, che spesso usano protocolli incompatibili. I loro dati restano così isolati e non arrivano alle piattaforme aziendali dove potrebbero essere analizzati. La soluzione che si sta affermando è un software intermedio che fa da traduttore tra gli impianti e i sistemi informatici. Rende i dati utilizzabili senza sostituire i vecchi apparati, riduce i costi e, attivando solo le funzioni necessarie, limita i punti di accesso per eventuali attacchi.
Quale futuro per le Smart Energy Infrastructure
Le Smart Energy Infrastructure si stanno affermando come uno dei pilastri della transizione energetica. La sfida strategica si sposta progressivamente dalla gestione tecnica dell’infrastruttura fisica alla capacità di valorizzare i dati provenienti da fonti diverse, per sviluppare servizi a valore aggiunto e prendere decisioni più rapide e consapevoli.
In questo scenario, le utility hanno le dimensioni e le competenze per guidare il cambiamento, partendo dalle reti più critiche. Il valore delle infrastrutture energetiche di domani si misurerà sempre meno in chilometri di cavi e sempre più nella qualità dei dati che sapranno generare e mettere a frutto.
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