Giovane azienda hi‐tech, Sundata progetta, produce e commercializza, in Italia e all’estero, soluzioni integrate per il telecontrollo, in tempo reale, di impianti per la trasformazione dell’energia solare incidente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico
Le soluzioni Sundata per il fotovoltaico, progettate e realizzate da specialisti nei settori di punta dell’elettronica e del software applicati ai sistemi di produzione e distribuzione dell’energia, sono integrate e multivendor, ossia indipendenti dalla tecnologia degli elementi che compongono la catena di produzione dell’energia.
Il mondo del fotovoltaico utilizza, nella maggior parte degli impianti, sistemi di monitoraggio e telecontrollo progettati e prodotti dagli stessi protagonisti della catena dei sistemi fotovoltaici, cioè i produttori degli inverter, cuore intelligente di tutto il sistema. Questo genera una esigenza fondamentale: poter utilizzare una rete di telecontrollo in grado di leggere, in real time e con un approccio technology independent, i dati energetici erogati da qualsivoglia impianto fotovoltaico.
Il core business è il telecontrollo dei sistemi fotovoltaici
Essendo il nucleo fondante dell’azienda basato sulla competenza ICT, Sundata è quindi nata per mettere al servizio del fotovoltaico know‐how, tecnologie e procedure tipiche del mondo dell’Information & Communication Technology, tutte finalizzate al monitoraggio degli impianti in modo efficiente, flessibile ed economico, quale che sia la tipologia di impianto. Per quanto il monitoraggio remoto del fotovoltaico sia hi‐tech e innovativo, come può questa tecnologia aiutare e sostenere la produttività e il business legati all’energia dei pannelli solari? La risposta è semplice: per il pieno sviluppo del settore fotovoltaico, diventa sempre più necessario monitorare la qualità della produzione e l’efficienza degli impianti. Infatti, secondo recenti stime del Politecnico di Milano, in una ottica di smart grid e di ottimizzazione delle fonti energetiche nazionali, si prevedono investimenti di circa 400 milioni di euro nei prossimi tre anni per migliorare gli asset energetici del Paese. Il fotovoltaico è essenzialmente una fonte di risparmio energetico e la base per la creazione di nuovi servizi per gli utenti, oltre che un vero e proprio valore sociale per l’impresa perché parte integrante della green economy.
In termini di sviluppo del settore delle energie rinnovabili e del fotovoltaico in particolare, è evidente che il risparmio energetico sia un fattore scatenante per l’impulso a dotarsi di un impianto a energia fotovoltaica. In sintesi, il fotovoltaico offre energia a basso costo e fa risparmiare. A questo risparmio, come e quanto contribuisce il telecontrollo remoto dell’impianto di cui Sundata è provider tecnologico e commerciale?
Sempre secondo recenti analisi di società specializzate nel settore (Solar Energy Report, GSE), sistemi di telecontrollo tecnologicamente evoluti possono ridurre fino a un decimo, ogni anno, il valore dell’energia persa a causa di fermi impianto non identificati da un telecontrollo in grado di avvertire, in tempo reale, l’arresto del sistema e ripristinarne l’operatività in tempi brevi. Si tratta di circa 10 Giga Wattora l’anno, relativi solo agli impianti fotovoltaici presenti in Lombardia. A livello nazionale, i valori di energia prodotta e i costi recuperati con il tele monitoraggio vanno moltiplicati per dieci.
Più energia prodotta quindi, cioè 10 Giga Wattora l’anno (GW*h), un valore di produzione che equivale, approssimativamente, al consumo medio annuo di energia elettrica di oltre 3300 famiglie lombarde composte da quattro persone. Questi dati possono dunque incentivare non solo a dotarsi di impianti fotovoltaici, la cui convenienza è nota, ma ad utilizzare il telecontrollo in remoto degli stessi, grazie al quale è possibile sorvegliare, istante per istante, l’operatività del sistema a pannelli solari, in toto e per singolo componente. Su tali premesse la tecnologia del monitoraggio è indispensabile per il decollo del fotovoltaico dopo la fase sostenuta da incentivi. In uno scenario caratterizzato da un forte impulso al risparmio energetico (obiettivo zero bolletta) e all’attivazione di nuovi servizi (ad esempio, service e elaborazione dati), diventa essenziale per le imprese avere a disposizione uno strumento di controllo degli impianti, tale da essere non solo un cruscotto tecnologico ma anche finanziario degli investimenti profusi. Il credito, infatti, si acquisisce anche attraverso la certificazione del funzionamento continuo e affidabile dei sistemi di produzione. Senza contare, infine, la valenza ambientale del telecontrollo applicato all’energia fotovoltaica. Sempre in Lombardia, quel decimo in surplus di energia pulita prodotta ogni anno, interamente dovuto al tele monitoraggio, si traduce in quasi 5mila tonnellate di anidride carbonica non immessa nell’atmosfera.
Il monitoraggio dei sistemi fotovoltaici diviene non solo un cruscotto tecnologico, finanziario ma anche uno strumento di tutela e promozione dell’ambiente come valore del sistema industriale, in perfetta linea con la green economy. Ecco allora nascere spontanea l’esigenza, da parte degli installatori dei sistemi di trasformazione di energia solare mediante fotovoltaico, di fornire ai loro clienti un quadro di lettura dati facilmente leggibile, affidabile ed ergonomico. In funzione di tali esigenze diviene centrale e conseguente il ruolo di Sundata per il telecontrollo del fotovoltaico: fornire a EPC, installatori, investitori e utenti finali sistemi chiavi in mano, basati su routerregistratori (datalogger), in grado di mettere a disposizione tutti i dati sensibili di un impianto fotovoltaico: ad esempio, potenza istantanea, oraria, giornaliera, allarmi, malfunzionamenti di componenti.
Sono tutti dati integrabili su portali web di raccolta e processazione dati per una rapida programmazione degli interventi di service e di recupero della produzione energetica. Grazie ai portali web Sundata e ai conseguenti nascenti Service Center Fotovoltaici, gli operatori del sistema fotovoltaico saranno quindi più pronti e certificati per essere, per i loro clienti, veri e propri gestori degli impianti installati.
Il centro del telecontrollo: il datalogger
Centro propulsore dell’impianto fotovoltaico è uno speciale tipo di inverter, ossia un dispositivo pensato e realizzato per convertire l’energia elettrica, raccolta in forma di corrente continua prodotta dai moduli fotovoltaici, in corrente alternata da immettere rapidamente nella rete elettrica. L’inverter non è tuttavia sufficiente per realizzare il cruscotto di controllo necessario per monitorare il complesso impianto fotovoltaico. Per raccogliere, elaborare e trasmettere i dati di potenza e lo stato di funzionamento del sistema deve intervenire una unità di registrazione e di trasmissione dati via internet a un centro di elaborazione che li raccolga e ne faccia l’anagrafica per ogni tipo di impianto cui è interfacciata.
Le unità Sundata di registrazione/trasmissione dati, operative in real time su piattaforme open source Linux, sono essenzialmente router, con connettività GPRS (General Packet Radio System) o via cavo Ethernet/ADSL, dotati di funzioni di registrazione dati. La loro capacità principale è il monitoraggio continuo, affidabile e preciso dei principali dispositivi intelligenti che costituiscono un campo fotovoltaico: ossia inverter per la conversione dell’energia fotovoltaica e quadri controllori di stringa per l’interconnessione dei pannelli fotovoltaici.
In questo ambito il datalogger effettua il monitoraggio secondo tipiche sequenze funzionali: interroga i dispositivi sul campo, accoglie le risposte, ne elabora i dati sensibili estratti. Le informazioni vengono poi inviate a un portale web attraverso il quale è possibile visualizzare tali dati, disaggregandoli per tipo oppure presentandoli sotto forma di andamenti grafici. E’ dunque fondamentale, al fine di un corretto funzionamento dell’intera catena di telecontrollo, che l’unità di registrazione/trasmissione dati sia connessa via web in modo efficiente e flessibile, con sicurezza di banda e continuità di collegamento, essenziali per la corretta fruizione del servizio di telecontrollo. Perciò Sundata ha concluso con aziende leader nel settore delle reti fisse/mobili accordi di partnership commerciale che prevedono un puntuale SLA (Service Level Agreement) per la fornitura di connettività in standard GPRS alla tipica velocità di trasmissione del mondo WiFi a livello nazionale.
Inoltre, sotto il profilo della competitività tecnologica applicata ai datalogger, Sundata ha intrapreso collaborazioni di ricerca e sviluppo con le maggiori aziende di sistemi wireless, soprattutto specializzate nei router per la connettività M2M wired e wireless secondo i tipici standard delle reti mobili a larga banda, cioè HSDPA e UMTS. Tutto questo in condizioni estreme di operatività ambientale, proprie del settore fotovoltaico.
Helios Service Center, il sole splende sui centri Sundata
Punto finale della soluzione integrata di telecontrollo Sundata sono gli Helios Services Center (Centri Servizi Dati) per la raccolta e elaborazione dei messaggi provenienti dai datalogger funzionanti nei diversi impianti presenti sul territorio. In termini operativi i Sundata Helios Services Center sono basati su portali web interconnessi via rete ADSL (rete fissa) o GPRS (rete mobile a pacchetto) con i datalogger collegati con gli impianti fotovoltaici. Grazie al flusso dati attivato, in tempo reale, dall’impianto al Centro Sundata, gli operatori ICT addetti sono in grado di consultare, istante per istante, livello di operatività (globale e del singolo componente) e energia prodotta (istantanea e giornaliera) per ogni impianto collegato, fornendo inoltre andamenti e flussi statistici in base alla produzione corrente, mensile e annuale.
Sotto il profilo della tecnologia utilizzata, i Sundata Helios Services Center sono realizzati sulla piattaforma Helios Monitoring Platform, realizzata in tecnologia Linux, in collaborazione con una software house specializzata nel settore dei portali web e con aziende leader in Italia nella produzione di router wireless per reti di telecomunicazioni.
La piattaforma Helios consiste in un sistema multilevel progettato ad hoc per le esigenze di monitoraggio delle performance degli impianti fotovoltaici. Proprio in ragione delle particolari caratteristiche del settore fotovoltaico, caratterizzato da tecnologie eterogenee e multivendor, la piattaforma Helios Sundata è in grado di monitorare qualsiasi tipologia di inverter e di componenti intelligenti nell’ambito dell’impianto, acquisendo i dati indifferentemente via ADSL o GPRS.
Il sistema Helios Monitoring Platform è, in estrema sintesi, progettato e realizzato per consentire ai clienti nel fotovoltaico, ossia EPC (Engineering Provisioning & Contractor, ndr.), medi e grandi installatori, investitori in genere nell’energia fotovoltaica, una visualizzazione globale e affidabile degli impianti su mappe web. Inoltre, il gestore può configurare l’impianto secondo schemi funzionali realizzati su portale web mediante icone, ciascuna delle quali rappresenta un dispositivo installato, cliccando il quale è possibile visualizzare in forma grafica i dati di misura dei vari parametri stabiliti. La piattaforma Helios Monitoring Sundata, già scelta da grandi aziende nel settore dell’impiantistica, del service e della connettività web, è inoltre già predisposta per essere integrata in service center virtuali per servizi cloud di assistenza e elaborazione dati.
Dove va l’innovazione nei sistemi di telecontrollo
La diffusione del telecontrollo si fonda, come dimostrato dalle cifre, su una doppia valenza: economica e ambientale. Oltre a ciò, esistono importanti elementi funzionali e di mercato che inducono a realizzare l’innovazione degli attuali sistemi di telecontrollo, sia in termini di prodotto sia nei servizi. Proprio dalla filiera delle imprese che operano nel segmento specifico di mercato, cioè produttori di datalogger, service center di tele monitoraggio, installatori e manutentori, consulenti energetici, emergono molteplici indicazioni evolutive per superare le limitazioni dei sistemi attuali in termini di disponibilità, sicurezza e analisi predittiva dei malfunzionamenti.
In estrema sintesi le indicazioni rilevate dagli operatori del settore sui sistemi di monitoring si riconducono a una sola esigenza, fondamentale: intelligenza periferica (datalogger) e intelligenza centrale (portale dati web e service center). Poiché la domanda del mercato richiede maggiore intelligenza del monitoraggio, sia nella rete sia nei device della catena fotovoltaica, la giovane azienda hi‐tech Sundata sta operando su due linee di sviluppo: Smart Gateway e Smart Monitoring & Prediction.
Smart gateway significa conferire intelligenza operativa ai datalogger sul campo. Infatti, i datalogger attuali devono diventare, nelle loro release future, vere e proprie centraline intelligenti dell’impianto. Ovvero, i datalogger sviluppati da Sundata ma, a livello generale, dai più evoluti produttori di device di registrazione dati, saranno non solo passivi raccoglitori di dati ma attuatori per l’accensione o lo spegnimento degli inverter, per il riarmo in caso interruzione di corrente, per lo spegnimento comandato da remoto. Saranno anche in grado di commutare automaticamente la connettività di linea tra l’impianto e i service center, via radio oppure via Adsl, in base alla disponibilità o meno della rete. I nuovi datalogger, infine, saranno dotati di back up per l’alimentazione di rete con un pacchetto di batterie ad hoc per assicurare la continuità di funzionamento in ogni condizione.
Smart Monitoring & Prediction, infine, significa anche e soprattutto, manutenzione predittiva degli impianti fotovoltaici. Sempre in ambito Sundata, le nuove release software di Helios Monitoring Platform, la piattaforma Sundata motore dei portali web di raccolta e elaborazione dati, consentiranno prestazioni sempre più sofisticate nella valutazione dell’operatività d’impianto. Accanto alle tradizionali funzioni di monitoraggio da remoto dei sistemi, i portali web saranno sempre più caratterizzati dalla capacità di offrire dati previsionali sulla produzione di energia in base ai valori meteorologici acquisiti via satellite. Potranno anche fornire, per il singolo pannello fotovoltaico, dati di scostamento dalle prestazioni ottimali o dalle specifiche tecniche di progetto, così da pianificare preventivi interventi di pulizia dell’apparato o di verifica funzionale. Questa nuove funzioni rappresentano lo Smart monitoring della nostra piattaforma, ovvero il telecontrollo intelligente del fotovoltaico.
Per quanto riguarda la manutenzione avanzata, la Smart Prediction della piattaforma si tradurrà, nelle prossime release software, nella continua evoluzione delle capacità di analisi predittiva. In altre parole, la piattaforma Sundata, operativa nei diversi Helios Service Center, sarà in grado di comandare lo switch off, ossia l’allerta e la messa fuori servizio, da remoto, dell’intero impianto. Questo in caso di evento anomalo rilevato dal datalogger intelligente, tipicamente la temperatura crescente degli inverter. Viceversa, la piattaforma Sundata potrà dare l’alert e il riarmo degli inverter in caso di switch off rilevato. Sarà, infine, possibile pianificare la commutazione automatica della connettività, via radio o via Adsl, in funzione di qualsiasi evento anomalo o programmato.
Sundata è quindi pronta a fornire tecnologia e sistemi evoluti per controllare e ottimizzare gli impianti di trasformazione dell’energia solare in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico. Con una simile tecnologia, in fase di continua evoluzione, si può ben dire, come recita un famoso spot, che l’azienda sta contribuendo a costruire, per la sua parte, un pianeta più intelligente e, quel che veramente conta, più verde.
