I benefici del paradigma IoT nel settore dell’Energia

Nonostante la recente spinta verso le fonti rinnovabili, ad oggi la maggior parte dell’energia prodotta in tutto il mondo proviene ancora dai combustibili fossili, che coprono circa l’80% del fabbisogno energetico mondiale[1]. L’utilizzo di queste fonti ha spesso conseguenze avverse, come il riscaldamento globale ed il deterioramento della qualità dell’aria, senza contare che i combustibili fossili, per loro natura, tenderanno ad esaurirsi nel lungo periodo. Per queste ragioni, l’efficienza energetica, intesa come capacità di ridurre i consumi a parità di risultato, è di importanza cruciale per il settore energetico, oltre che per le sfide ambientali che il nostro pianeta si trova ad affrontare. In questo senso le tecnologie IoT possono fornire un aiuto fondamentale in tutte le fasi del ciclo energetico, dall’estrazione al consumo finale, ottimizzando i processi e riducendo le emissioni di anidride carbonica.

Un grande beneficio offerto dai sensori dell’industria 4.0 è sicuramente quello di ridurre il rischio di arresti della produzione e altri problemi che possono essere risolti tramite la manutenzione predittiva. Nelle centrali, dove i macchinari possono avere anche 30 o 40 anni ed essere difficili da sostituire, una delle maggiori sfide è riuscire a prevedere possibili guasti e disfunzioni in modo da ridurre al minimo il downtime e preservare un miglior grado di efficienza nella produzione. Grazie ai dati raccolti dai sensori IoT è possibile, ad esempio, effettuare operazioni di manutenzione predittiva, andando a stimare la vita residua dei macchinari e a prevedere in anticipo i malfunzionamenti, in modo da prendere le opportune misure.

Oltre che per migliorare l’efficienza della produzione i sensori IoT possono essere impiegati anche dagli utenti finali per ottimizzare i consumi. In un contesto di smart city, con aziende ed abitazioni smart equipaggiate di dispositivi per la raccolta dei dati, è possibile tracciare dove si concentra il maggior consumo di energia nelle varie ore della giornata, in modo da bilanciare l’intero sistema ed evitare congestionamenti della rete e blackout, oltre che a monitorare i livelli di inquinamento prodotti.  Nel caso specifico delle aziende, i dispositivi IoT possono essere utilizzati per ottimizzare i consumi di energia e ridurre i costi della produzione. In ogni impianto industriale, connettendo i sensori smart alla rete Wi-Fi, è possibile tenere traccia dei consumi energetici di ogni singola apparecchiatura per determinare quali componenti incidono maggiormente sui consumi totali ed evitare possibili sprechi.

Ovviamente, la transizione verso il paradigma dell’Industria 4.0 non può essere immediata. Nel percorso verso la digitalizzazione dei sistemi di produzione, distribuzione e consumo di energia vi sono diversi ostacoli che possono emergere e destare incertezza sui risultati.

Innanzitutto, i dispositivi IoT sono un potenziale bersaglio per attacchi informatici. Per evitare potenziali manomissioni o intrusioni nella rete dei sensori è necessario assicurarsi che quest’ultimi rispettino le più stringenti norme in materia di cybersecurity, sia per quanto riguarda l’hardware, sia per le infrastrutture che trasmettono e raccolgono i dati. Possibili problemi potrebbero sorgere inoltre in relazione alla privacy dei soggetti su cui i dati sono raccolti. In questo senso, è fondamentale assicurarsi che le analisi effettuate (ad esempio, sui consumi relativi ad un particolare cliente) rispettino le norme legislative in materia di privacy. Un altro ostacolo è infine rappresentato dall’investimento iniziale. Se è vero che prima si iniziano ad implementare i sensori, prima si potranno utilizzare i dati per l’ottimizzazione dei processi e per le operazioni di manutenzione predittiva, è altresì vero che dotarsi di un’infrastruttura IoT può essere tutt’altro che economico. Per questo motivo, una strategia potrebbe essere quella di iniziare da un progetto relativamente più piccolo per iniziare a sperimentare le possibili soluzioni, per poi spostarsi verso obiettivi più ambiziosi una volta presa confidenza con la tecnologia. In ogni caso, è importante valutare con attenzione i benefici e i costi associati all’investimento iniziale, tenendo a mente che per sfruttare appieno i vantaggi dell’IoT non basta possedere i dati ma sono necessarie anche le giuste competenze per estrarre valore da essi.

Ecco alcuni dei principali vantaggi derivanti dall’introduzione di sensori IoT in ambito energetico:

– Manutenzione predittiva degli impianti di produzione

– Ottimizzazione dei processi produttivi

– Miglioramento delle misure di sicurezza degli impianti e possibilità di prevenire gli incidenti

– Sviluppo di reti elettriche intelligenti più efficienti in ottica smart-city

– Ottimizzazione dei consumi da parte degli utenti finali

– Riduzione dell’impatto ambientale associato alla produzione e al consumo di energia

Da un punto di vista aziendale, investire nelle tecnologie IoT dell’industria 4.0 può essere quindi un ottimo modo per acquisire un vantaggio competitivo sui propri concorrenti, indipendentemente dalla propria posizione di produttore o consumatore di energia.

Per approfondire:

• Machine Learning per la Manutenzione Predittiva: esempi nell’Industria 4.0
• Industria 4.0 e Manutenzione Predittiva

Fonti:

Motlag et al. (2019). Internet of Things (IoT) and the Energy Sector. Energies

Deloitte (2018). IoT Innovation Report.

[1] Forbes (2020). Fossil Fuels Still Supply 84 Percent Of World Energy — And Other Eye Openers From BP’s Annual Review