Il settore energy è in continua evoluzione. Tutte le imprese sono sempre più tecnologiche. E allo stesso tempo, tutte le imprese sono sempre più energivore. L’IT impatta a diversi livelli le tradizionali dinamiche di produzione, offerta e vendita
Dai data center agli impianti produttivi, dalle infrastrutture di rete e approvvigionamento alle facility, l’IT è legata a doppio filo all’energy management. IoT, analytics, sistemi gestione/manutenzione, reti intelligenti stanno segnando un’irreversibile convergenza tra energy, IT e TLC. Dal lato dell’offerta, le utility energetiche sfruttano i dati e la tecnologia per migliorare l’efficienza operativa, creare nuove offerte as a service, ottimizzare i processi di sviluppo dei giacimenti, ottimizzare le attività di esplorazione, produzione, stoccaggio consegna, migliorare la sicurezza e proteggere le infrastrutture critiche dagli attacchi. Dal lato della domanda, le imprese utenti e le smart city utilizzano soluzioni per il monitoraggio, l’ottimizzazione dei costi, la riduzione delle immissioni inquinanti, l’analisi e l’uso razionale dell’energia, il calcolo delle prestazioni, e la previsione degli andamenti futuri dei consumi per mettersi al riparo dai rischi. Ottimizzare di pochi decimali i costi energetici significa liberare risorse immediatamente convertibili in vantaggio competitivo e sviluppo economico. Secondo gli analisti di Gartner, la domanda di energia da parte dell’IT rappresenta circa il 2% delle emissioni globali di CO2, e rappresenta oltre il 10% di tutto il consumo energetico globale (oltre il 50% del consumo energetico dell’aviazione secondo il report di Digital Power). L’universo digitale si espande sempre di più. Un’infosfera immateriale che ha fonti di approvvigionamento molto materiali e un fabbisogno energetico in continua crescita. Affrontare il settore energetico dal punto di vista ICT non è semplice, in quanto entrambi i campi di studio e ricerca sono in rapida e continua evoluzione. E le imprese si trovano in una fase di transizione importante. Tuttavia, si può disegnare un quadro attualizzato di quello che accade nelle aziende e negli spazi urbani grazie ai nuovi tool e alle infrastrutture che sono state sviluppate e che stanno nascendo in questo periodo grazie all’alleanza tra imprese innovative, vendor e operatori dell’ICT.
LA TRASFORMAZIONE DELLE UTILITY
Qual è il primo step per realizzare una corretta politica energetica, sia che si parli di aziende, sia di amministrazioni pubbliche? Partiamo dalle utility più avanzate. Parlando di clienti B2B – ci spiega Jean-François Segalotto, associate research director IDC Energy Insights di IDC Europe – «la trasformazione delle utility significa spostarsi dal modello di “fornitore in cerca di clienti” a quello di “consulente di fiducia sull’energia” (Trusted Energy Advisor), che aggiunge valore in base alla collaborazione e agli insight». In altri termini, gestire i rischi legati all’energia e sbloccare opportunità energetiche a favore dei clienti commerciali e industriali (C&I) per proteggere i clienti dalla volatilità dei mercati; nascondere la complessità legata alla generazione, alla distribuzione e alla fornitura dell’energia, aiutando i clienti a beneficiare della riduzione dei costi che deriva dall’autoproduzione; aiutare i clienti a cogliere le opportunità sociali, commerciali ed economiche che derivano dalla decarbonizzazione e dalla sostenibilità; e aiutare i clienti a superare gli ostacoli per raggiungere l’eccellenza nella gestione dell’energia. Un esempio di realizzazione di questa visione del mercato – continua Jean-François Segalotto – «è il progetto realizzato da una delle principali aziende energetiche scandinave, che ha dato vita a una nuova business unit “Energy as a Service” che offre una soluzione unificata per il sourcing sostenibile, l’efficienza, la generazione onsite e la flessibilità».
COLMARE IL GAP DI EFFICIENZA
Il modo più semplice e immediato per ottenere questi risultati consiste nell’utilizzare la tecnologia per fare efficienza a partire dai dati che l’azienda ha già. Esiste una crescente offerta di soluzioni di energy efficiency analytics che consente di colmare gap di efficienza notevoli senza nemmeno mettere mano agli impianti. IDC propone a questo proposito l’esempio di un servizio di building analytics offerto da una utility britannica alla propria clientela commerciale. «Per l’innovazione B2B, una delle prime 5 utility elettriche europee ha superato brillantemente un gap in competenze sui dati presso la propria filiale più importante – racconta Segalotto – sfruttando l’ecosistema dei fornitori. Realizzando la propria roadmap per l’innovazione di business nei prossimi 5 anni, l’utility britannica ha posto quelli che chiama “Data Engineering” e “Smart Technology” al centro della sua strategia, lavorando per spostare la propria offerta da fornitura commodity a servizi energetici». Area che comprende, tra gli altri, servizi di gestione dei dati, consulenza e analytics, audit energetici, controlli negli edifici e servizi domotici. «Per la propria offerta di ingegnerizzazione dei dati, l’azienda si è alleata con uno degli sponsor per sviluppare in collaborazione un servizio di building analytics studiato per applicazioni di efficienza energetica presso clienti C&I». Un servizio pensato per essere totalmente remoto e non intrusivo, poiché non richiede l’installazione di alcun sensore oltre al contatore. «Questo implica che non occorre far svolgere attività particolari al cliente, se non rendere disponibili i dati relativi a un anno di consumo per ottenere una stagionalità completa di utilizzo» – aggiunge Segalotto. «In questo modo, è possibile adattarlo a una vasta platea di utenti di business e offrire confronti con utenti simili e analisi di portafoglio su una vasta casistica di edifici, quali musei, ristoranti, supermercati, scuole e uffici pubblici».
IOT E SPAZI SMART
Tra i principali driver della transizione a un “sistema decarbonizzato” (cioè privo di CO2) ed efficiente dal punto di vista dei consumi, insieme all’elettrificazione del riscaldamento degli ambienti e della mobilità e all’aggiornamento energetico degli edifici – troviamo le tecnologie per l’automazione e la gestione intelligente (tra cui la gestione energetica degli spazi abitativi, produttivi e pubblici). IDC definisce cinque ambiti di applicazione delle tecnologie IoT per l’automazione e la gestione intelligente degli spazi: l’automazione domestica, i grandi elettrodomestici, la gestione del traffico, l’illuminazione delle strade e degli uffici, le infrastrutture per gli edifici. L’automazione domestica potenzia l’esperienza quotidiana attraverso l’ottimizzazione delle interazioni all’interno dell’ambiente domestico. Il valore della home automation viene realizzato attraverso il risparmio di tempo, ottimizzazione dei consumi e una migliore qualità dell’esperienza abitativa attraverso il controllo ambientale, per esempio i livelli di illuminazione interni e la verifica della qualità dell’aria. Nel segmento dei cosiddetti grandi elettrodomestici smart, le interazioni con i prodotti “bianchi” si spostano dalle modalità manuali e passive a quelle automatiche e attive.
«Gli elettrodomestici più importanti, equipaggiati con tecnologia IoT, migliorano l’esperienza d’uso attraverso l’automatizzazione della gestione dell’operatività dei dispositivi e offrendo informazioni a valore aggiunto» – spiega Segalotto. Passando alla gestione del traffico veicolare cittadino su strada – «si utilizzano sistemi di controllo del traffico in rete a loop aperto e chiuso. Molti semafori sono già connessi e controllati a livello centrale per ottimizzare il flusso di traffico e minimizzare le congestioni». Tra i componenti utilizzati troviamo controller Input/Output gestiti da sistemi SCADA (Supervisory control and data acquisition), LAN e WAN (Local/Wide area network), monitor video, sensori stradali e software di gestione che offrono consapevolezza della situazione e capacità di ottimizzazione. I sistemi di illuminazione esterni connessi a reti IP vengono programmati, controllati e ottimizzati da remoto attraverso la comunicazione di informazioni regolari sul consumo energetico e sui costi associati. L’illuminazione stradale intelligente viene gestita per ottimizzare i costi operativi a livello municipale, la sicurezza dei cittadini e la gestione delle infrastrutture stradali. Quando si parla di illuminazione intelligente, le applicazioni possibili si moltiplicano e non solo in termini di cost saving. Qui la parola chiave è interconnessione. Un lampione può dare più luce sul luogo di un incidente o diventare un access point per la raccolta di dati e l’erogazione di servizi. Illuminazione intelligente significa anche ottimizzare i sistemi di illuminazione affinché gli edifici commerciali offrano elevata efficienza energetica attraverso sensori e software.
«Le luci e i reattori vengono collegati a reti basate su IP, controllate e monitorate da remoto da sistemi di gestione degli edifici, applicazioni, regole di business o altri mezzi. L’integrazione e l’analisi dei dati, come per esempio i cicli naturali di illuminazione, il traffico nelle stanze, le agende di lavoro – spiega Segalotto – consentono di ottimizzare le luci in base a specifici obiettivi». Secondo IDC Energy Insights, entro il 2030, quasi un quarto delle case europee saranno dotate di componenti HEMS (Home energy management system), e circa il 30% degli edifici non residenziali saranno dotati di sistemi di gestione energetica degli edifici (Building energy management system). A metà del secolo, le penetrazioni si avvicineranno al 70%. Non solo. Gli edifici intelligenti assicurano agli occupanti maggiore soddisfazione e sicurezza, danno maggior valore agli immobili e sono in grado di funzionare con meno personale rispetto agli edifici gestiti in modo tradizionale. «I proprietari di immobili – continua Segalotto – stanno implementando la tecnologia IoT che utilizza automazione avanzata e integrazione dei sistemi di gestione degli edifici per misurare, monitorare, controllare e ottimizzare tutte le operazioni».
SOSTENIBILITÀ ENERGETICA
A livello mondiale, si sta affermando una nuova tipologia di contratti di acquisto di energia rinnovabile, i cosiddetti PPA (Power purchase agreement), che vengono stipulati da chi sviluppa o gestisce gli impianti di generazione. Due sono i punti di forza di questo tipo di contratti. «Da una parte – spiega Segalotto – si tratta di uno degli strumenti più efficaci a livello finanziario per il supporto allo sviluppo di impianti rinnovabili in assenza di incentivi. Dall’altra sono metodi per approvvigionarsi di energia a costi bassi e certi da parte delle aziende consumatrici». In termini di valore di mercato, anche se gli USA (con Facebook, Amazon, Apple, Netflix e Google) rappresentano la parte più importante del mercato globale, l’Europa cresce bene, tanto che, secondo Bloomberg, nel 2018 il volume totale degli accordi PPA stretti in Europa è raddoppiato, da 1,1 GW a 2,3 GW. A febbraio 2019, è stato firmato il primo PPA Europeo di Nike, che si è impegnata ad acquistare 40 MW di capacità eolica di un progetto Iberdrola da 111 MW totali in Navarra, Spagna. Per quanto riguarda, infine, la flessibilità per le utility, il rapporto IDC “FutureScape: Worldwide Utilities 2019 Predictions” stabilisce che, per il 2023, il 65% delle aziende elettriche avrà investito in tecnologie e piattaforme digitali per supportare servizi flessibili, attivando così un potenziale di carico che potrà raggiungere il 35% della capacità installata. «La transizione energetica non sta cambiando solamente il modo di generare e utilizzare l’elettricità ma sta aumentando la capacità di immagazzinarla, trasformando la gestione delle reti e il bilanciamento dei sistemi».
Le “rinnovabili non-distribuibili” (eolica e solare) rappresentano già oggi un quarto della capacità di generazione elettrica in Europa e oltre il 15% in Cina. Per il 2030, continua IDC nel proprio rapporto, queste forme di energia copriranno il 20% o più di tutta l’elettricità disponibile in Europa, Cina, India e parte degli USA, arrivando fino al 30% in Australia e al 40% sulla Costa Occidentale degli Stati Uniti. Tra circa vent’anni, con il diffondersi delle auto elettriche e delle pompe di calore, la flessibilità sarà un elemento fondamentale nell’economia della maggior parte dei sistemi elettrici mondiali. Grazie all’aggregazione e agli impianti energetici virtuali (Virtual power plant – VPP) le aziende elettriche possono disporre di un sistema per aggiungere servizi grid al proprio portafoglio, incrementare la protezione dai picchi di prezzo e offrire ai possessori di risorse energetiche distribuite DER (Distributed energy resource) un accesso al mercato. Un recente studio di IDC Energy Insights ha confermato che oltre l’80% delle utility hanno lanciato o pianificano di lanciare un business di servizi flessibili entro due anni, mentre oltre un terzo crede che la flessibilità sarà un elemento critico di costruzione del valore per le loro attività retail dal 2025.
IL FUTURO ENERGY DRIVEN
Schneider Electric ha sviluppato un sistema intelligente IT per ridurre i costi energetici e aumentare l’efficienza. «Investire in IT offre varie strade per ridurre i costi energetici e aumentare l’efficienza» – spiega Maurizio Semeraro, business development manager secure power. È importante prendere atto di quanto la digitalizzazione stia fortemente accelerando la convergenza tra tecnologia IT e tecnologia operativa». Per quanto riguarda il lato OT, c’è la possibilità di – «integrare con le tecnologie digitali i sistemi e i componenti utilizzati per la distribuzione e la trasformazione dell’energia, ottenendo soluzioni connesse che consentono di raccogliere dati, gestirli, analizzarli per individuare sprechi, e quindi di intervenire, per ottimizzare la gestione dei carichi e dei consumi». Il digitale – continua Semeraro – è un grande alleato anche nella transazione energetica a cui stiamo assistendo e che si caratterizza per «una struttura della produzione e gestione dell’energia che è sempre più decentralizzata e orientata all’impiego di fonti rinnovabili, più facilmente integrate nelle smart grid con sistemi digitali di demand-response». Lato IT è possibile – «monitorare le condizioni di esercizio e di sicurezza dell’intera infrastruttura, dall’edge computing al data center, fornendo strumenti per rendere più efficiente la gestione operativa, oltre a servizi e strumenti analitici per intervenire in modo predittivo ed evitare “fuori servizio” che sarebbero sempre più critici».
Per Schneider Electric, la risposta più adeguata a queste esigenze si chiama EcoStruxure, la piattaforma digitale ad alta velocità che collega soluzioni OT all’avanguardia con le più recenti tecnologie informatiche e che permette di scaricare a terra le potenzialità operative e le innumerevoli possibilità dell’IoT. In questo scenario, la sicurezza e la protezione delle infrastrutture critiche sono aspetti non secondari. Prima di tutto – osserva Semeraro – «bisogna considerare che il concetto di infrastruttura critica sta cambiando. L’interconnessione crescente tra sistemi, processi, ambienti, componenti estende il perimetro di protezione critico al di là di dove lo si collocava tradizionalmente. Ogni componente connesso è una porta potenziale per l’ingresso di minacce». Inoltre è necessario adottare – «una visione della sicurezza logica e fisica integrata ed end-to-end, costruita adottando soluzioni intrinsecamente sicure a tutti i livelli». Per le reti informatiche e la crescente diffusione di infrastrutture distribuite, c’è una tendenza chiara: «A livello edge, per sfruttare pienamente le opportunità legate a questo tipo di approccio, occorre considerare ciascuno di questi nodi periferici come “critico”, proteggendolo in modo efficace (fisico e logico), senza trascurare la continuità elettrica e operativa». Per questo, Schneider propone l’architettura in cloud EcoStruxure IT, che permette di monitorare in tempo reale l’infrastruttura IT secondo un concetto di manutenzione predittiva tipico dell’approccio SaaS. La sfida della green IT coinvolge tutti: grandi vendor, imprese utenti, end-user. Non è solo una questione ecologica ma anche economica. Per un settore in continua evoluzione come quello dell’energia, diventa essenziale adottare i giusti strumenti e le giuste strategie per fronteggiare in prospettiva le sfide del futuro, che si prospettano sempre più “energy-driven”.
