Da Industry 4.0 a Energy 4.0

Industry 4.0 è ormai entrata in tutti i settori industriali e l'industria energetica non fa eccezione. Oggi si parla di Energy 4.0 per le smart grid e la gestione dell’energia distribuita

Energy 4-0 smart grid energia distribuita

Dopo avere adottato molte tecnologie digitali sin dagli anni ’70, il settore dell’energia e dei servizi pubblici sta ora introducendo a tutto campo le tecnologie alla base di Industry 4.0, come l’Internet of Things (IoT), il cloud computing, i Big Data, l’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico per migliorare la gestione degli impianti, offrire nuovi servizi e interagire meglio con gli utenti.

D’altra parte, l’integrazione di diverse fonti di generazione dell’energia in un mercato sempre più distribuito richiede tecniche di gestione in grado di garantire qualità, sostenibilità ed efficienza nel consumo di energia: obiettivi che, ancora una volta, la digitalizzazione può aiutare a conseguire.

Cosa si intende per Energy 4.0?

La cosiddetta Energy 4.0 si esprime soprattutto nella costruzione di reti intelligenti (smart grid), nella gestione delle energie rinnovabili e nella generazione distribuita. Nello stesso tempo, grazie alla riduzione dei costi e alla crescita esponenziale delle nuove tecnologie, la digitalizzazione offre la possibilità sia di creare nuovi modelli di business, sia di applicare strategie sostenibili di produzione e fornitura dell’energia.

Benché le previsioni degli analisti non siano del tutto concordi, si può stimare che le tecnologie IoT raggiungeranno un valore di mercato globale superiore a 22 miliardi di dollari entro la fine del 2020. Uno dei principali driver alla base di questa crescita è proprio la trasformazione digitale nel settore energetico, dove ormai si utilizzano droni e sensori IoT per ispezionare strutture e linee, mentre i contatori intelligenti forniscono dati aggiornati sulla domanda di elettricità.

Le tecnologie ‘Energy 4.0 – ready’ per la strumentazione consentono l’acquisizione dei dati con risoluzioni crescenti, permettendo analisi sempre più sofisticate sui dati stessi. Nella gestione dell’energia e delle utenze, i contatori smart permettono, per esempio, di monitorare le armoniche che descrivono la qualità dell’elettricità consumata. Attraverso dispositivi IoT è altresì possibile tenere sotto controllo i cambiamenti di temperatura, umidità e vibrazioni, per prevenire i guasti alle apparecchiature di produzione dell’energia e aumentare la sicurezza delle persone.

Le soluzioni IoT sui macchinari, insieme a software di analisi dei dati, permettono anche di migliorare il processo decisionale e di ridurre la vulnerabilità e i fattori di rischio.

Tecnologia Digital Twin

In ascesa anche le applicazioni della tecnologia Digital Twin, che crea modelli virtuali di oggetti o processi reali. Utilizzando le informazioni raccolte dai sistemi IoT collegati al suo gemello fisico, il gemello digitale consente di monitorare gli indicatori di prestazioni chiave, o KPI e di trasferire i dati raccolti in sistemi di apprendimento automatico che possono quindi allertare gli operatori su potenziali problemi. Secondo un’indagine di Gartner, entro il 2020, il 50% dei grossi produttori di energia dovrebbe disporre di almeno un sistema digitale gemello.

Città intelligenti con Energy 4.0

Vi è infine il capitolo delle Smart City. Grazie alle tecnologie IoT, le città intelligenti possono migliorare la qualità della vita riducendo nello stesso tempo il consumo energetico. L’IoT e le altre tecnologie spinte da Energy 4.0 possono apportare numerosi vantaggi alle città intelligenti, dai sistemi di trasporto più sicuri, alle emissioni e alla riduzione dell’inquinamento, fino a infrastrutture energetiche più efficienti, a patto di utilizzare queste applicazioni in modo integrato in un’infrastruttura intelligente.

Valerio Alessandroni
Informazioni su Valerio Alessandroni 12 Articoli
Laureato in Ingegneria Elettrotecnica presso il Politecnico di Milano, ha una lunga esperienza su temi come automazione, digitalizzazione, IoT fino a Industry 4.0. Corsi e seminari per Tallinn Technical University (TTU) in Estonia, Zigurat Global Technology Institute in Spagna, progetti internazionali Erasmus+, partnership con il German Innovation Center for Industry 4.0. Ha contribuito alla creazione di EFCC Estonian Fieldbus Competency Centre, che offre corsi e servizi di consulenza nell'area di Industry 4.0 per favorire innovazione e competitività.