In tutto il mondo, ci affidiamo all'elettricità e all'energia per l'alimentazione delle nostre case, dei nostri luoghi di lavoro e delle organizzazioni che sono le basi delle nostre attività quotidiane, dai negozi di alimentari e della ristorazione per scuole ed ospedali.
Questo servizio essenziale è alla base della nostra vita quotidiana, ma sta affrontando una enorme trasformazione mentre tutto il mondo lavora per ridurre la dipendenza dai combustibili fossili, aumentare l'uso di energie rinnovabili e integrare le tecnologie digitali. Questa evoluzione promette un mondo in cui l'energia è più sostenibile, ma la strada per arrivarci non è breve o facile.
Analizziamo le cose. Il rapido ritmo di adozione di una tecnologia digitale avanzata sta aggiungendo un nuovo livello di complessità all'intero ciclo di vita dell'alimentazione, dalla generazione alla trasmissione, seguita dalla distribuzione. Allo stesso tempo, sempre più aziende produttrici di energia stanno integrando le energie rinnovabili con le fonti energetiche tradizionali come il carbone, il nucleare e il gas naturale per soddisfare i requisiti di sostenibilità. Di fatto, la produzione di elettricità da fonti rinnovabili è aumentata quasi del 7% a livello globale nel 2020 e si prevede una crescita di oltre l'8% nel 2021, la crescita più rapida su base annuale dagli anni '70.
Con gli avanzamenti nel settore, il software e la tecnologia di automazione contribuiranno a promuovere cambiamenti coerenti e significativi che consentiranno progressi in termini di affidabilità, resilienza e utilizzo delle energie rinnovabili.
Anche se tutti sono d’accordo sul fatto che il passaggio a un tipo di energia più rinnovabile sia la cosa giusta da fare, è tuttavia necessaria un’analisi più approfondita dell’impatto sulla produzione ininterrotta di elettricità per soddisfare la domanda e garantire una gestione affidabile della rete elettrica. Mantenere le luci accese è la priorità indiscussa, ma esistono sfide significative nel passaggio da una rete centralizzata a una decentralizzata con più risorse energetiche rinnovabili e distribuite (DER), dai pannelli solari sul tetto, alle turbine eoliche su piccola scala, ai sistemi di stoccaggio delle batterie, microgrid e impianti di cogenerazione nel mix elettrico. In particolare, l'energia rinnovabile alimentata da fonti variabili può scarseggiare quando il sole non splende o il vento non soffia.
Per accelerare il passaggio all'elettricità rinnovabile, la rete elettrica deve bilanciare l'evoluzione da strutture produttive fisiche tradizionali di grandi dimensioni che producono elettricità da un'unica fonte, come il gas naturale o il carbone, a risorse energetiche più rinnovabili e distribuite che possano unire le forze per formare una centrale elettrica "virtuale" del futuro.
Inoltre, il panorama energetico deve superare le sfide di futura generazione associate all'integrazione di energie rinnovabili e distribuite (DER) nella rete di alimentazione, con più punti di interconnessione e flussi di energia bidirezionale, entrambi in grado di contribuire all'instabilità della rete elettrica. Ad aumentare ulteriormente la complessità della situazione, i consumatori di energia stanno diventando fornitori di energia: ad esempio, i consumatori che acquistano elettricità dalle aziende produttrici di energia locali vendono l'energia generata dai propri pannelli solari o dalle stazioni di ricarica dei veicoli elettrici mettendola in rete. Questi complessi flussi energetici richiedono innovazione e investimenti nell'infrastruttura e nell'analisi delle reti.
che consentono alle centrali elettriche di affrontare alcune di queste difficoltà nella produzione e nella gestione della rete. Una delle maggiori sfide è la capacità di passare facilmente da fonti di energia di grandi dimensioni a fonti più piccole per modellare, aggregare, ottimizzare e distribuire l'energia in un sistema interconnesso e centralizzato. Questa facilità di interconnessione e integrazione è fondamentale per fornire alla rete un'alimentazione su larga scala prevedibile e affidabile in tempo reale, in modo sicuro e intelligente.
Le operazioni centralizzate aggregano il controllo locale alla fonte, consentendo la gestione collaborativa di strutture produttive geograficamente disperse, dalle centrali elettriche tradizionali agli impianti solari, ai parchi eolici e alle microgrid, per ottimizzare l'efficienza, aumentare l'affidabilità e la disponibilità e ridurre i costi in tutta la rete elettrica.
"Con potenti soluzioni software e di automazione, vediamo un futuro in cui l'energia rinnovabile, affidabile e resiliente non è solo fattibile, ma realizzata su larga scala in tutto il mondo", afferma Bob Yeager, presidente del settore Power and Water Solutions di Emerson.
La gestione e la previsione del comportamento della rete è un'altra sfida. Le soluzioni sostenibili per la rete elettrica, costituite da soluzioni per reti digitali OSI e software e tecnologia Ovation, trasformano i dati generati sulla rete di alimentazione in utili informazioni attraverso previsioni della domanda in tempo reale, visibilità operativa e analisi per un processo decisionale più accurato. Tecnologie come le soluzioni wireless, la simulazione digital twin, le applicazioni di controllo avanzate e il software di analisi consentono alle aziende produttrici di energia di ottimizzare l'efficienza energetica, modellare dinamicamente la produzione di elettricità e integrare più facilmente le energie rinnovabili nel mix.
Le soluzioni per le reti digitali di Emerson aiutano TenneT, uno dei principali operatori europei nel campo della trasmissione dell'elettricità, che serve quasi 42 milioni di persone nei Paesi Bassi e in Germania, a bilanciare l'offerta e la domanda di energia elettrica, incorporando al contempo fonti di energia più ecologiche.
Il parco eolico Eva Creek della Golden Valley Electric Association, il più grande in Alaska, si è rivolto alle soluzioni end-to-end di Emerson per il suo progetto di trasformazione digitale che ha contribuito a una riduzione del 65% dei costi di gestione e manutenzione. La piattaforma di automazione Ovation e il software OSI Monarch offrono diagnostica e analisi delle apparecchiature più accurate per previsione e distribuzione, contribuendo a garantire una rete elettrica più resiliente e intelligente.
Poiché i produttori di energia perseguono sempre più obiettivi di sostenibilità più aggressivi e risultati commerciali migliori, hanno bisogno di strumenti di analisi, tecnologia di automazione e software di gestione della rete sempre più potenti per creare un'azienda energetica più intelligente, affidabile e resiliente.
