The IoT paradigm in the electric supply chain : framework development and analytical model evaluation for the distribution stage

The Internet of Things is becoming more and more pervasive in every aspect of our lives and in many businesses. One of the most promising ones is the utilities sector, which often sees a lack of efficiency due to many losses and manual processes which could be automated. In this sense, the implementation of IoT can play a crucial role in the electricity sector as it provides utility companies with the access to enormous quantities of data which can be then exploited in order to optimize the delivery of the service. The final goal would be to make the whole energy supply chain self-functioning, meaning an important step towards the world of tomorrow, as it will be characterised by automation. However, only the final consumption stage has been covered with IoT devices that can foster such automation, which do not reap the full potential benefits of applying the technology also upstream. For these reasons, we first developed a framework that gives a complete overview of how the different phases of the electricity supply chain are correlated among them. Secondly, we developed a model which takes into account the implementation of IoT in between the distribution and end consumption stages, assessing a cost-benefit analysis that evaluates the feasibility of the investment, applying it also in a real scenario. In particular, three Key Performance Indicators have been used, namely the Net Present Value, the Payback Period and the Internal Rate of Return, which were necessary to perform a sensitivity analysis in order to measure the effectiveness of the simulation.

L'Internet delle cose sta diventando sempre più pervasivo in ogni aspetto della nostra vita e in molte aziende e settori. Uno dei più promettenti è il settore delle utilities, che spesso vede una mancanza di efficienza a causa di perdite e processi manuali che potrebbero essere automatizzati. In questo senso, l'implementazione dell'IoT può svolgere un ruolo cruciale nel settore elettrico, in quanto fornisce alle società di servizi l'accesso a enormi quantità di dati che possono essere poi sfruttati per ottimizzare l'erogazione del servizio. L'obiettivo finale sarebbe quello di automatizzare l'intera filiera energetica, un passo importante verso il mondo di domani, caratterizzato dall'automazione. Tuttavia, solo la fase di consumo finale è stata coperta con dispositivi IoT in grado di favorire tale automazione, che non sfruttano appieno i potenziali benefici dell'applicazione della tecnologia anche nelle fasi a monte. Per questi motivi, abbiamo innanzitutto sviluppato un framework che offra una panoramica completa di come le diverse fasi della supply chain dell'energia elettrica siano correlate tra loro. In secondo luogo, abbiamo sviluppato un modello che tenga conto dell'implementazione dell'IoT tra la fase di distribuzione e quella di consumo finale, valutando un'analisi di Costi-Benefici che valuti la fattibilità dell'investimento, applicandolo anche in uno scenario reale. In particolare, sono stati utilizzati tre Key Performance Indicator, ovvero il Net Present Value, il Payback Period e il Internal Rate of Return, necessari per effettuare un'analisi di sensitività al fine di misurare l'efficacia del progetto.