In che modo il digitale sta trasformando il settore energetico?
Una cosa è certa. Le innovazioni tecnologiche stanno ridefinendo il settore.
E non è più una novità da qualche anno ormai. La vera novità sono le innovazioni sul mercato che giorno dopo giorno promuovono un uso sempre più sostenibile dell’energia.
La digitalizzazione sta accelerando la trasformazione dell’Energy Industry, con un nuovo approccio orientato a fonti sempre più pulite, decentralizzate e sostenibili.
Se i segni più evidenti di questo cambiamento possono quindi essere percepiti attraverso i progressi compiuti dalle tecnologie impiegate nella generazione e massimizzazione dell’energia rinnovabile - come eolico e solare - dietro le quinte del settore si lavora per creare una nuova spina dorsale digitale.
Una struttura che permette alle turbine eoliche, ai pannelli solari e alle batterie di produrre e immagazzinare energia per lavorare in modo molto più efficace. Queste nuove tecnologie stanno rivoluzionando i servizi di pubblica utilità che forniscono energia, consentendo a nuovi player - e ai mercati affini - di offrire nuovi servizi alle persone.
Energia, Digitale e Digital Economy: “certi amori fanno giri immensi e poi ritornano”
E dire che il settore energetico è stato uno dei primi ad adottare le tecnologie digitali.
Negli anni '70, le società di servizi energetici globali erano pionieri del digitale: utilizzavano tecnologie emergenti per facilitare la gestione e il funzionamento delle reti.
Le compagnie petrolifere e del gas utilizzano da tempo le tecnologie digitali per migliorare il processo decisionale per le attività di esplorazione, estrazione e produzione, sia per giacimenti che per oleodotti.
Il settore industriale utilizza da decenni controlli di processo e automazione, in particolare nell'industria pesante, per massimizzare la qualità e la resa del prodotto, riducendo al minimo il consumo energetico. I sistemi di trasporto intelligente utilizzano le tecnologie digitali per migliorare la sicurezza, l'affidabilità e l'efficienza nello spostamento, nella spedizione e nella logistica delle merci.
Oggi il ritmo della digitalizzazione dell'energia è in aumento.
Gli investimenti nelle tecnologie digitali da parte delle società energetiche sono aumentati notevolmente negli ultimi anni.
Ad esempio, gli investimenti globali in infrastrutture e software per l'elettricità digitale sono cresciuti di oltre il 20% all'anno dal 2014, raggiungendo 47 miliardi di dollari nel 2016. Questo investimento digitale nel 2016 è stato quasi il 40% superiore agli investimenti nella produzione di energia elettrica a gas in tutto il mondo (34 dollari miliardi) e quasi pari all'investimento totale nel settore elettrico indiano (55 miliardi di dollari).
Oggi il settore energetico potrebbe essere arrivato alla Digital Economy un po' più tardi rispetto ad altre industry. Ma sta recuperando rapidamente terreno e questo è ciò che conta.
Digitalizzazione: la Quarta Rivoluzione Industriale
La “spina dorsale digitale” a cui punta l’industria energetica, molto spesso definita come la Quarta Rivoluzione Industriale, sarà la componente cruciale della rete intelligente del futuro. Con la conseguente capacità di integrare nella rete progetti di energia rinnovabile.
Si aprono nuovi scenari all’orizzonte, come la possibilità di vendere una produzione energetica alle utility locali o ai clienti aziendali tramite un PPA (Power Purchase Agreement).
La digitalizzazione può aiutare a integrare le energie rinnovabili variabili consentendo alle reti di far corrispondere meglio la domanda di energia nei momenti in cui il sole splende e il vento soffia.
Nella sola Unione Europea, l'aumento dello storage e della gestione della domanda attraverso canali digitali, potrebbero portare alla riduzione del consumo di solare fotovoltaico e dell'energia eolica dal 7% all'1,6% entro il 2040. Evitando 30 milioni di tonnellate di emissioni di anidride carbonica.
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L’introduzione dei Sensori Intelligenti
Una delle innovazioni più importanti degli ultimi anni è stata l'implementazione di sensori intelligenti praticamente su ogni apparecchiatura che utilizza o produce energia.
Questi sensori caricano informazioni, generando quello che ormai tutti conosciamo come "Internet of Things" (IoT). Un sistema integrato di dati, trasmissioni e relazioni digitali che consente agli operatori di vedere come funzionano ed evolvono particolari progetti o apparecchiature.
Quando necessitano di manutenzione, i sensori richiamano l’intervento per la risoluzione di problematiche ancor prima che si verifichino. E anticipare il malfunzionamento prima che si verifichi.
Questo è il futuro e lo stiamo vivendo oggi.
L’impatto del Digital ad ampio raggio
Su scala più ampia, i gestori di rete possono anche ottimizzare le prestazioni del sistema e integrare un'energia meglio distribuita e più decentralizzata. Un maggiore controllo sul dettaglio - reso possibile proprio dalla grande quantità di dati a nostra disposizione e generati dall’ IoT - è il vantaggio conquistato con la Quarta Rivoluzione Industriale.
Ad esempio, l'eolico e il solare hanno il potenziale per essere utilizzati in modo più efficace se associati ai progressi nelle tecnologie di accumulo di energia.
Fino a poco tempo fa, gran parte di questi dati non sarebbero stati analizzati perché non avevamo gli strumenti per farlo. Ma l'avvento delle tecniche di analisi dei big data, che utilizzano l'Intelligenza Artificiale e l'apprendimento automatico, consente a tali informazioni di aumentare l'efficienza in tutto, dai singoli dispositivi all'intera rete.
Blockchain, Digitale ed Energia
Cosa ha a che fare l’informatica quando si parla di ottimizzazione energetica, decarbonizzazione e di energie rinnovabili?
Perché viviamo nell’era dell’Internet of Things.
Numerosi dispositivi di uso quotidiano sono collegati a internet e scambiano informazioni per migliorare la loro efficienza, essere controllati da remoto oppure monitorare le proprie prestazioni.
Anche la distribuzione dell’energia funziona seguendo queste logiche e qui entra in gioco la blockchain: i prosumer fotovoltaici (i consumatori energetici che diventano a loro volta produttori) possono essere considerati come centri nevralgici di una rete che invia energia da loro prodotta per ridistribuirla nel mercato. La blockchain permette di monitorare e validare questi scambi.
Questa tecnologia, combinata con sistemi di accumulo fotovoltaico, permette anche di risolvere il problema della non programmabilità delle energie rinnovabili. In una configurazione tradizionale, se gli impianti si trovano in una condizione di sovrapproduzione vengono esclusi dalla rete perché essa è incapace di gestire il picco.
Grazie alla blockchain, invece, è possibile suddividere il surplus energetico in pacchetti di energia. Questi vengono temporaneamente immagazzinati nei sistemi di accumulo e, per mezzo di sistemi di validazione, è possibile tenerne traccia e reimmetterli nella rete quando sono necessari.
Questo sistema permette alla rete di gestire efficacemente i picchi di produzione ed essere più stabile. Se uno o più nodi hanno un malfunzionamento non ci sono ripercussioni sugli altri, poiché l’infrastruttura non dipende da un singolo punto di produzione, stoccaggio e distribuzione.
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Innovazione e Digitalizzazione: gli investimenti di Terna per una rete elettrica ancor più efficiente e sostenibile
Nei prossimi anni l’innovazione, le nuove tecnologie e la digitalizzazione continueranno ad avere un ruolo chiave. Se possibile ancor più centrale e decisivo per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione della transizione energetica a beneficio dell’intero sistema elettrico.
Per rispondere alla crescente complessità del sistema, Terna - la società che gestisce la rete elettrica nazionale - ha previsto ulteriori investimenti in innovazione e digitalizzazione. Nell’aggiornamento del Piano Industriale 2021-2025 ‘Driving Energy’, l’azienda, infatti, ha aumentato gli investimenti in digitalizzazione e innovazione da 900 milioni a circa 1,2 miliardi di euro (dei 10 miliardi di euro complessivi del Piano).
La società concentrerà il suo impegno su soluzioni tecnologicamente avanzate per proseguire con le attività di installazione di sensori, sistemi di monitoraggio e diagnostica predittiva, al fine di migliorare la sicurezza, l’affidabilità e la resilienza delle reti elettriche.
Terna ha circa 70 progetti di innovazione attivi, il 70% dei quali dedicato al core business. Ovvero lo sviluppo e la manutenzione della rete nazionale e le attività di dispacciamento attraverso l’uso di robot, droni, realtà virtuale e realtà aumentata.
Tutte le nuove iniziative previste dal Piano Industriale dell’azienda sono declinate nei 4 cluster tecnologici che Terna ha definito come proprio punto fermo per lo sviluppo di nuove soluzioni:
- Digital, soluzioni intelligenti per la gestione dell’energia e della potenza;
- Energy Tech, soluzioni innovative che utilizzano tecnologie più efficienti e green;
- Advanced Materials, attività di ricerca e sviluppo per l’utilizzo di materiali eco-compatibili a ridotto impatto sull’ambiente;
- Robotics, per l’automazione dei processi.
Terna si conferma ancora una volta attenta alle dinamiche economiche, politiche e sociali del pianeta.
La clusterizzazione delle tecnologie per il Piano Industriale è stata infatti elaborata tenendo in considerazione i trend tecnologici globali. Come le peculiarità del settore elettrico, la sfida della transizione energetica, la crescente attenzione per la digitalizzazione e gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell’Onu dell’Agenda 2030.
