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Dossier Nella «digital energy» una nuova frontiera

    Dossier | N. 3 articoliRapporto Sviluppo sostenibile

    Nella «digital energy» una nuova frontiera

    Sempre più frequentemente ci si imbatte nel termine digital energy ad indicare la possibilità di utilizzare le tecnologie digitali per “controllare” i consumi di energia. In realtà, dietro questo termine si nasconde molto di più: la possibilità di utilizzare tecnologie digitali sempre più avanzate interessa tutte le fasi della filiera dell’energia, dalla produzione alla vendita; l’impiego potenziale del digitale va ben oltre il solo controllo.

    Parlare di digital energy significa, infatti, parlare di architetture complesse, che oltre ai sistemi hardware e software per il monitoraggio e l’azionamento dei diversi impianti energetici, comprendono i sistemi di trasmissione dei dati, e l’intelligenza necessaria alla loro elaborazione. Significa parlare di architetture distribuite ed aperte, con funzioni di elaborazione dei dati sempre più nel cloud piuttosto che “a bordo macchina”; elaborazioni effettuate con gli strumenti di (big) data analytics.

    Anche volendosi concentrare solo sull’ambito smart building, ossia sull’edificio “intelligente”, sono numerose le soluzioni tecnologiche con cui è possibile comporre l’architettura della digital energy. Innanzitutto i sensori: da quelli di temperatura, pressione e umidità, necessari per controllare la climatizzazione, a quelli acustici e di luminosità, necessari per il controllo dell’illuminazione e di ombreggiamenti/protezioni di porte e finestre, sino a quelli di presenza e di prossimità, che consentono di modulare i consumi a seconda dell’effettivo impiego delle aree. Poi i sistemi di comunicazione: dai sistemi bluetooth e dalle reti mesh-low power, sino alle tecnologie che consentono di coprire distanze maggiori, come ad esempio le reti wi-fi o cellulari o i sistemi di power line communication. E ancora le soluzioni per l’immagazzinamento e l’analisi dei dati: sfruttando le potenzialità del cloud e degli analytics, si può andare dalla semplice “descrizione” dei consumi, sino alla “prescrizione” delle azioni di controllo e alla autodiagnosi manutentiva.

    Prendiamo ad esempio un edificio adibito ad uso uffici da 6.000 metri quadrati, che oggi abbia una bolletta energetica di circa 170.000 euro all’anno, e sul quale si voglia fare un intervento di digital energy. Questo intervento, ai due estremi, può essere realizzato con uno schema di architettura che chiameremo “stand-alone” e uno “integrated”.

    Nel primo caso, il sistema si compone di silos verticali, ossia funzionalità come illuminazione e riscaldamento/climatizzazione sono realizzate ognuna a sé stante, senza che vi sia comunicazione e integrazione tra i vari impianti. La comunicazione dati al cloud sfrutta l’infrastruttura di comunicazione già esistente e un software di monitoraggio dei consumi, apparato per apparato, abilita azioni “volontarie” di manutenzione o di efficienza.

    Nella architettura “integrated”, invece, i dati vengono letti e raccolti da sistemi di controllo avanzati che integrano le informazioni raccolte e comandano azioni di intervento.

    L’intervento nella modalità “stand alone” in un nuovo edificio prevede investimenti nell’ordine dei 90.000 euro, garantisce un risparmio elettrico di circa il 7% e un risparmio termico del 20% e presenta quindi tempi di ritorno dell’investimento nell’ordine dei 10 anni. L’implementazione della architettura “integrated”, che prevede investimenti nell’ordine dei 140.000 euro, garantisce un risparmio elettrico di circa il 12% e un risparmio termico del 30% e presenta tempi di rientro intorno agli 8 anni.

    Investimenti non irrilevanti, quindi. E tempi di rientro certo non brevi, e tuttavia ben inferiori ai tempi di vita utile della maggior parte di queste tecnologie. Soluzioni analoghe, opportunamente adattate a investimenti e consumi diversi, sono disponibili anche per il comparto residenziale, dove ad essere gestiti con la medesima logica possono essere gli elettrodomestici e, perché no, gli impianti di produzione di energia, se si considera che sono molto numerose le famiglie italiane che dispongono di un impianto fotovoltaico domestico.

    La strada da compiere è però ancora lunga. Nonostante molte, se non tutte, queste tecnologie abbiano già raggiunto un livello di presenza commerciale sul mercato piuttosto significativo, non è ancora possibile parlare di architetture standard. Anzi è proprio sulla capacità di integrarle in maniera “innovativa” ed economicamente sostenibile che si sta combattendo ora la più aspra delle battaglie, con i fornitori di tecnologia “energetica” incalzati dagli operatori ”digitali” (dalle comunicazioni, al software, agli analytics) in questa sfida per conquistarsi il mercato della digital energy.

    Gli autori fanno parte dell’Energy Strategy Group,
    Politecnico di Milano

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