Energia e Big Data, la sostenibilità ambientale ed economica secondo GFT

Lukas Lutz, Global Business Development Industry di GFT, mette a fuoco la stretta correlazione tra la disponibilità di dati e la sostenibilità.

L’energia ha un costo e il risparmio energetico è una delle tematiche più rilevanti al giorno d’oggi. L’efficienza energetica racchiude in sé una doppia valenza competitiva, ossia ridurre l’impronta di CO₂ ma anche i costi operativi connessi. La strategia più sicura ed efficiente per raggiungere questi obiettivi è attraverso una rete digitale intelligente e l’uso delle moderne tecnologie cloud. Un recente studio di Accenture ha calcolato che la migrazione al cloud potrebbe ridurre le emissioni di CO₂ di oltre l’80% nel solo settore IT, che corrisponderebbe a un risparmio di quasi 60 milioni di tonnellate di CO₂ all’anno a livello globale.

Come promuovere la sostenibilità – Energia e Big Data

Una ragione, questa, sufficiente per mettere la tematica in cima alla lista delle priorità di ogni organizzazione, con molte aziende attualmente impegnate a soddisfare le aspettative della società e degli azionisti di porre maggiore enfasi rispetto al passato sulla protezione del clima, la sostenibilità e l’efficienza energetica. In questo scenario, come possono i dati supportare le organizzazioni nel diventare protagoniste nel campo della sostenibilità? Quali sono le opportunità per le aziende moderne di ridurre i costi e allo stesso tempo promuovere la sostenibilità?

Per un’attività sostenibile – e una pianificazione finanziaria ottimale – è fondamentale prevedere i costi energetici e, se possibile, ridurli automaticamente. Questo si realizza solo attraverso soluzioni digitali di gestione dell’energia lungimiranti e di ampia portata, in grado di tracciare e controllare direttamente tutti i consumatori e i produttori. Una volta implementate, si apre la strada a un nuovo modello energetico che massimizza l’uso delle energie rinnovabili, riduce i costi di produzione e distribuzione e garantisce elevati standard ambientali, tracciando l’energia, il consumo di risorse, i rifiuti e le emissioni lungo la catena del valore.

Energia e Big Data – i modelli energetici

Un aspetto tangibile di questo modello energetico, che rappresenta perfettamente i vantaggi derivanti dal controllo automatizzato, è la gestione dei picchi di carico, che sono infatti estremamente costosi. Per avere un’idea, per un’azienda che supera anche solo di un megawatt il carico di base concordato contrattualmente, i costi dell’energia elettrica possono aumentare di oltre 100.000 euro. Questo perché ogni picco energetico rappresenta un sovraccarico importante per la rete elettrica, che si riflette sui costi della bolletta dell’elettricità. Per ottimizzare i costi, il profilo di carico deve quindi essere normalizzato o ridotto.

Prendiamo la ZF Friedrichshafen AG, fornitore mondiale di componenti per l’industria dei trasporti, che ha dovuto affrontare picchi di carico di oltre 28 MW in uno dei suoi stabilimenti in Germania. Per contenere e gestire questi picchi di carico, Christoph Weippert, Head of Energy Management di ZF, ha scelto la soluzione Industry 4.0 di integrierte informationssysteme GmbH, sussidiaria di GFT specializzata nei sistemi di gestione industriale basati su cloud. La loro piattaforma IoT sphinx open online (SOO) è oggi una componente fondamentale del nuovo modello energetico implementato da ZF.

L’industria e il cloud – Energia e Big Data

La piattaforma, una delle prime nel suo genere, riceve continuamente da ZF dati sulla produzione e sulla domanda di energia, nonché sui componenti del sistema energetico e sul complesso framework. Inoltre, vengono continuamente confrontati i dati storici, le presenze dei dipendenti, il meteo e il programma di produzione. Questo si traduce in una prioritizzazione dei componenti che vengono spenti o accesi a seconda di ogni scenario che si pone, in modo tale che il limite di carico non venga mai superato.

Christoph Weippert, Head of Energy Management di ZF
Abbiamo condotto una ricerca scrupolosa. Attualmente sono in molti a offrire determinate soluzioni per risolvere il problema della gestione dei carichi energetici, ma nessuna di queste è in grado di mappare questa complessità e di fornire la professionalità che vediamo ora con sphinx.

Il cuore della soluzione è rappresentato dai digital twins basati su SOO, dove vengono continuamente analizzati i consumatori e i generatori di energia. Collegando in modo intelligente i dati attuali con i valori storici, il sistema può reagire autonomamente ai cambiamenti operativi e eventuali guasti per mezzo di un modello di previsione controllato dall’IA e avviare autonomamente scenari di risoluzione, memorizzandoli. Questi possono essere, per esempio, il rinvio di processi ad alta intensità energetica in caso di un guasto imminente o l’arresto temporaneo di determinati impianti. Queste regole vengono poi archiviate e regolarmente confrontate con i requisiti operativi.

Nel dettaglio, al sistema LMS (Load Management System) viene assegnato un obiettivo, in questo caso quello di non superare il limite di carico. Per raggiungerlo, esso raccoglie i dati di tutti i produttori e consumatori, controllandoli ogni minuto. Il collegamento dei dati, la valutazione, il monitoraggio e i calcoli previsionali sono coordinati in un modello centrale, il cosiddetto Model in the Middle.

Energia e Big Data

Questa architettura mette in rete bidirezionalmente le immagini digitali di tutti i fornitori di dati, in modo che essi possano non solo inviare i dati, ma anche eseguire i comandi di ottimizzazione derivati da questi. Grazie alle interfacce aperte, le applicazioni I&C possono essere collegate a questo sistema così come ai servizi esterni per le previsioni della temperatura, del vento o del fotovoltaico per creare così un sistema completo di energy management, con la possibilità di ampliarlo in qualsiasi momento.

Combinazione di diversi servizi, grande quantità di dati da elaborare, necessità di disponibilità mobile delle informazioni: sono molte le necessità che spingono a operare nella gestione dell’energia attraverso una soluzione cloud. Per questo motivo sphinx open funziona online su tutte le principali piattaforme cloud, consentendo allo stesso modo anche approcci on-premise e ibridi. Oggi le strategie aziendali in materia di cloud e sostenibilità devono andare di pari passo ed è più che mai fondamentale considerarle congiuntamente, e l’esempio appena illustrato ne è la dimostrazione.

Secondo lo studio Accenture già citato, la sostenibilità e i vantaggi finanziari della migrazione al cloud dipendono da tre fattori chiave: il cloud provider selezionato, l’ottimizzazione del carico di lavoro raggiunto nel cloud e il grado di utilizzo delle innovazioni di sostenibilità basate sul cloud. C’è ancora molto da fare – e da guadagnare – per la maggior parte delle aziende su queste tematiche.