Il caldo dell’estate è quasi sempre causa di momenti critici nei centri di distribuzione dell’energia elettrica. Pensiamo infatti quante sono le famiglie, i lavoratori o anche solo le unità immobiliari che fanno utilizzo di sistemi di raffreddamento e climatizzazione. Questo sovraccarico esponenziale può mettere in crisi le società di energia le cui strutture ed i sistemi possono risultare insufficienti. L’implementazione di tecnologie avanzate e sistemi di gestione intelligente dell’energia potrebbe diventare a questo punto una strategia importante e preferibile per prevenire sovraccarichi e minimizzare le interruzioni di servizio. Ma non sono le sole ragioni per le quali scegliere i sistemi intelligenti. Vediamo allora più da vicino cosa si intenda per gestione intelligente dell’energia e quali i vantaggi e i benefici dell’applicazione della tecnologia 4.0 per ottimizzare le risorse disponibili.
Cosa si intende per gestione intelligente dell’energia?
Oggi basterebbe davvero guardarsi attorno per comprendere quanto il nostro vivere quotidiano risulti sempre più influenzato dalle tecnologie senza le quali, per altro, non sarebbe più facile, se non addirittura impossibile, la gestione di compiti prima demandati all’uomo. Anche la gestione dell’energia rientra negli ambiti di quella che possiamo definire come un nuova rivoluzione industriale.
Gestire intelligentemente l’energia vuol dire avvalersi in prima linea di soluzioni e strumenti tecnologici che permettono di monitorare in tempo reale i flussi energetici, oppure ancora utilizzare dispositivi in grado di identificare tempestivamente le criticità nella rete e attuare misure correttive in modo proattivo.
Questo approccio consente pertanto di mantenere l’equilibrio tra domanda e offerta, riducendo il rischio di blackout o di danni alle infrastrutture, non solo in estate seppure la bella stagione rappresenti un notevole rischio da “sovraccarico”, ma praticamente in tutte le circostanze definite come “critiche” nella fornitura dell’energia elettrica.
Criticità e sfide per le società di energia elettrica durante l’estate
L’energia elettrica rappresenta una delle colonne portanti delle infrastrutture moderne, alimentando una vasta gamma di applicazioni essenziali per il funzionamento della società contemporanea. Una delle fasi più delicate è rappresentata dai sovraccarichi che potrebbero compromettere la stabilità della rete e portare a interruzioni del servizio.
L’energia elettrica è prodotta in centrali di generazione, dove risorse energetiche primarie come combustibili fossili, energia nucleare, idroelettrica o rinnovabile (eolica, solare) vengono convertite in energia elettrica. Una volta generata, questa energia deve essere trasportata dai siti di produzione ai luoghi di consumo, un processo che avviene attraverso una rete complessa di linee di trasmissione ad alta tensione e che, tramite una rete di linee di distribuzione a tensione più bassa, forniscono elettricità direttamente a case, aziende e infrastrutture pubbliche.
Un sistema come questo va incontro ad una seria criticità che è rappresentata dalla gestione dei carichi, un processo che mira a bilanciare la domanda di energia con la disponibilità di risorse in tempo reale. Il carico su una rete elettrica può variare significativamente in base all’ora del giorno, alla stagione per l’appunto e ad altri fattori esterni, come le condizioni climatiche o eventi speciali che possono causare un picco nella domanda. I sistemi di climatizzazione, pur essendo essenziali per il comfort e la sicurezza delle persone, sono altamente energivori e possono causare un incremento improvviso del carico sulla rete elettrica. Importante è poter gestire correttamente tali carichi, per prevenire sovraccarichi e rispondere rapidamente a queste variazioni di esigenze elettriche. Questo può portare a un aumento delle perdite di energia, compromettendo l’efficienza complessiva della rete e aumentando ulteriormente il rischio di sovraccarico.
La maggiore richiesta del fabbisogno elettrico non è chiaramente il solo gap che va fronteggiato nella bella stagione: diventano momenti delicati anche la distribuzione della potenza all’interno della rete e che va mantenuta entro un certo livello per non danneggiare, ad esempio con la sovratensione, le apparecchiature elettriche connesse alla rete. Un livello di potenza sottostimato, di contro, riduce anche le prestazioni delle apparecchiature elettriche, compromettendo i consumi energetici e le apparecchiature.
Un’altra criticità che le società di energia elettrica devono affrontare durante l’estate riguarda la manutenzione delle infrastrutture decisamente esposte a rischi continui e costanti, per le alte temperature, che possono accelerare l’usura di trasformatori, cavi e sottostazioni, aumentando il rischio di guasti. Non solo ondate di caldo, anche le tempeste estive, improvvise e violente, o i forti venti rappresentano un ulteriore fattore di rischio per la stabilità della rete elettrica e possono causare danni fisici altrettanto gravi alle linee elettriche e alle sottostazioni, interrompendo il flusso di energia e aumentando il rischio di incidenti.
Durante i periodi di caldo estremo, anche la capacità delle centrali elettriche di generare energia può essere compromessa, specialmente nelle centrali termiche che utilizzano l’acqua per il raffreddamento. Infatti in condizioni di siccità o elevate temperature, l’acqua può scarseggiare o essere troppo calda per raffreddare efficacemente i reattori, riducendo la produzione di energia proprio quando la domanda è al massimo.
Le problematiche legate alla sicurezza dell’infrastruttura elettrica sono altrettanto rilevanti durante l’estate, perché le alte temperature possono indebolire i materiali di cui sono fatti i componenti della rete, come i cavi e gli isolatori, aumentando il rischio di cortocircuiti e guasti.
La gestione di questi rischi richiede pertanto una manutenzione preventiva rigorosa e un monitoraggio continuo delle condizioni delle infrastrutture, nonché la capacità di rispondere rapidamente agli incidenti per minimizzare l’impatto sulle operazioni di distribuzione dell’energia. Vediamo allora come la tecnologia dei sistemi intelligenti può integrarsi come strategia di resilienza in maniera tale da monitorare e ottimizzare la gestione dei flussi energetici in maniera efficace ed efficiente.
Tecnologie intelligenti nella gestione dell’energia elettrica
L’integrazione di tecnologie intelligenti può giocare un ruolo influente e vantaggioso per la gestione dell’energia elettrica; ad esempio, aumenta l’efficienza operativa, riduce i costi e aumenta la resilienza delle infrastrutture energetiche.
In primo luogo si tratta di tecnologie che includono sistemi di monitoraggio avanzato. Questi dispositivi sono dotati e utilizzano sensori smart, che sono distribuiti lungo la rete, e attraverso i quali ricevono segnali e informazioni esatte: dati in tempo reale, relativi alla tensione, alla corrente, e persino alla temperatura e stato dei trasformatori, e allo condizioni delle linee di trasmissione. Questi dati raccolti dai sensori vengono poi trasmessi a centri di controllo. Generalmente si tratta di piattaforme di analisi dei dati, dove risultano operativi modelli di intelligenza artificiale e di machine learning, cosa che consente di analizzare i dati in tempo reale per rilevare anomalie o condizioni di funzionamento critiche. Di conseguenza gli operatori di sistema riescono a prevenire i malfunzionamenti della rete, avendo anche la possibilità di intervenire tempestivamente, e cioè senza dover spendere ulteriori energie umane.
Il monitoraggio continuo a distanza permette infatti agli operatori di identificare immediatamente problemi relativi a possibili o reali sovraccarichi, così come i guasti imminenti o le perdite di energia. Si contengono in questa maniera i rischi e si migliora il funzionamento dell’intero sistema. Potremmo dire che un beneficio irrinunciabile di queste tecnologie risiede nell’automazione, capace di far funzionare il sistema in autonomia, migliorando la risposta della rete rispetto alle variazioni di carico e alla gestione delle emergenze, perché i sistemi automatizzati possono eseguire comandi di controllo “da soli” e magari ridistribuire il carico elettrico su altre linee o attivare riserve di capacità per mantenere la stabilità della rete. Le tecnologie come i sistemi SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) oltre alle reti di sensori IoT (Internet of Things), svolgono un ruolo fondamentale nel fornire dati precisi e aggiornati che permettono di prendere decisioni informate e di attuare rapidamente le misure necessarie per mantenere l’equilibrio della rete.
Il vantaggio di tutto questo è evidente: il sistema stesso diventa più resiliente, cioè in grado di resistere a perturbazioni varie e di riprendersi rapidamente in caso di guasto, permettendo una gestione più proattiva della rete. Inoltre, la possibilità di monitorare e gestire la rete in tempo reale consente di ottimizzare l’uso delle risorse energetiche, riducendo gli sprechi, i costi, automatizzando processi complessi e agevolando la sostenibilità del sistema. Si migliora così, in una sola parola, l’efficienza operativa e si riducono anche i costi associati a riparazioni d’emergenza e interruzioni non pianificate.
Moxa Distry Shop come partner tecnologico
L’adozione di tecnologie intelligenti per la gestione dell’energia elettrica non è quindi una delle tante opzioni, ma una decisione imprescindibile, ancora di più in tempi critici come l’estate in cui l’efficacia operativa è sempre più subordinata alla capacità di intervento in tempo reale, poiché è in ballo la continuità del servizio stesso. In questo contesto, quindi, la scelta del partner tecnologico appropriato è di cruciale importanza, non solo perché assicura che le soluzioni implementate siano all’avanguardia, ma anche perché assicura siano affidabili e attrezzate per far fronte alle esigenze specifiche dell’industria del settore.
Moxa Distry Shop è in questo senso il partner tecnologico di riferimento. Da molti anni siamo infatti leader di mercato nella connettività industriale e nelle infrastrutture di rete, fornendo strumenti essenziali per garantire la continuità e l’efficienza operativa delle reti di distribuzione elettrica. Le soluzioni offerte, per altro a marchio Moxa, sono progettate per affrontare le complessità della gestione energetica, combinando robustezza, scalabilità e flessibilità, caratteristiche indispensabili per operare in un ambiente così critico e mutevole.
Offriamo un’ampia gamma di prodotti e di soluzioni che coprono tutte le esigenze della rete, sia in ambito di sistemi di monitoraggio avanzato, per garantire una visibilità costante sullo stato della rete, sia relativamente a soluzioni di connettività, per consentire una comunicazione sicura e affidabile tra i vari componenti del sistema. Con soluzioni come gateway industriali, switch di rete ridondanti o dispositivi per la raccolta e l’analisi dei dati, potrete dotarvi di una rete proattiva, che migliorerà la vostra capacità operativa non solo in termini di continuità del servizio ma nell’attività generale.
Con noi inoltre beneficerete sempre di un supporto continuo e personalizzato, certificato MOXA e fondamentale per garantire che le soluzioni adottate siano ottimizzate per le esigenze specifiche di ogni rete, per soddisfare le più elevate esigenze di sicurezza, scalabilità e continuità operativa. Investire in tecnologie avanzate che non solo proteggono le vostre operazioni quotidiane, ma anche supportano la crescita futura e l’innovazione, assicurano che le vostre reti di distribuzione siano pronte per assicurare una fornitura di energia affidabile e sostenibile, capace di rispondere alle esigenze di un mondo in continua evoluzione.
