L’IoT è in grado di imprimere incredibili accelerazioni d’efficienza a tutti i settori di mercato. A garantire queste accelerazioni è l’ottimizzazione continua dei processi, assicurata da strumenti di rilevazione e analisi capaci di offrirne massima visibilità e controllo. Il settore dell’energy management rappresenta sicuramente uno degli esempi più interessanti, dove l’impiego di smart grid basate su IoT sta portando enormi benefici lungo tutta la filiera, dai produttori ai fornitori fino agli stessi consumatori. L’analisi avanzata dei dati raccolti attraverso tracker e sensori offre, infatti, la possibilità di ottimizzare al massimo la catena di approvvigionamento elettrico a vantaggio di ciascun attore in gioco. I benefici garantiti sono tantissimi e vanno dalla riduzione della spesa energetica all’ottimizzazione della manutenzione degli asset, dalla visibilità sui consumi alla loro previsione, fino alla capacità di contrastare interruzioni di servizio, guasti e blackout. A offrirli è la combinazione di sensori IoT con strumenti di Data Science, ossia con tutti quei tool di analisi avanzata capaci di incrociare informazioni sui consumi, rilevare malfunzionamenti e offrire suggerimenti sulla distribuzione dei carichi. Fondamentali, in particolare, gli strumenti di real time data analitycs e tutti quegli algoritmi avanzati di Machine Learning, in grado di correlare dati ed eventi in tempo reale, attivando automaticamente azioni correttive immediate.
IoT, chiave di volta dei sistemi di energy management
Entro il 2023 si stima che il mercato dei sistemi di energy management (EMS) raggiungerà quota 62,3 miliardi di dollari a livello mondiale con un incremento del 13,5% anno su anno dai 25,9 miliardi del 2016. Si tratta di sistemi intelligenti, dotati di sensori IoT che permettono la raccolta in real time di informazioni relative all’utilizzo dell’energia attraverso un controllo e una valutazione continua dei consumi. Ne sono un esempio gli smart meter, o contatori intelligenti, incaricati di monitorare i consumi energetici in tempo reale, calcolando dinamicamente le spese e condividendo i dati tra utenti finali e società di servizi. Questi dati aiutano i fornitori a personalizzare i programmi in funzione della domanda, adeguandone contestualmente i prezzi per essere sempre competitivi. Gli utenti hanno, invece, la possibilità di consultare questi dati per controllare il dettaglio dei propri consumi, prendere provvedimenti sulla base delle variazioni di carico e intervenire sugli sprechi. Sensori IoT possono essere, poi, installati su asset specifici come macchinari industriali o caldaie domestiche, che in questo modo segnalano costantemente i propri livelli di carico, facendone prevedere surriscaldamenti o possibili guasti. In questo caso i sistemi di energy management costituiscono strumenti fondamentali per trovare l’equilibrio ottimale tra prestazioni e consumi, garantendo anche la massima durata degli asset.
L’IoT per ottimizzare le fonti energetiche
In ambito energy management un’ulteriore importante applicazione IoT riguarda l’ottimizzazione d’efficienza delle fonti energetiche. Anche centrali, impianti, campi solari e turbine eoliche consumano, infatti, energia e richiedono attività di manutenzione. Per massimizzare le loro prestazioni l’IoT corre in aiuto, dotando queste fonti di sensori e strumenti di analisi capaci di assicurare un’efficiente manutenzione predittiva. Il loro monitoraggio continuo contribuisce a evitare sovraccarichi, attivando interventi tempestivi sulle apparecchiature per prevenire blackout, guasti o costosi tempi di fermo. La possibilità, poi, di integrare sulla stessa rete centrali elettriche che sfruttano diversi tipi di combustibile garantisce agli utenti piena visibilità sulla provenienza dell’energia erogata: informazioni che permettono ai consumatori di scegliere la fonte più pulita disponibile al momento, assicurando migliori pratiche ambientali.
Tagliare gli sprechi energetici con l’IoT
Da sempre il modo più semplice per risparmiare è tagliare gli sprechi. In ambito energetico un aiuto formidabile è dato dallo Smart lighting, da termostati in grado di apprendere e da sistemi Hvac (Heating, Ventilation e Air Conditioning) basati su tecnologie di nuova generazione. Tutte queste soluzioni sono progettate per mantenere automaticamente i consumi di energia a livello ottimale, sfruttando sensori IoT che monitorano continuamente fattori come la luce, i movimenti, l’umidità, l’anidride carbonica e molto altro ancora. In questo modo tantissimi sprechi possono essere evitati, mentre i consumatori hanno la possibilità di diventare parte attiva nella gestione dei propri consumi, automatizzando procedure stabilite in base alle effettive necessità. Attraverso soluzioni di Smart lighting, per esempio, l’illuminazione artificiale di una stanza è in grado di diminuire in funzione della luce diurna disponibile, spegnendosi del tutto quando la stanza è vuota. I termostati intelligenti sono, invece, in grado di raffreddare gli spazi prima che si surriscaldino: in questo modo viene evitato l’utilizzo di energia nei momenti di maggior picco, quando tra l’altro è anche più costosa. Allo stesso modo, i sistemi di riscaldamento e ventilazione dotati di sensori possono autoattivarsi solo al verificarsi di determinate condizioni ambientali, evitando così di lavorare a ciclo continuo. Tutto questo contribuisce a un significativo taglio degli sprechi, introducendo ottimizzazioni e buone pratiche di sostenibilità ambientale.
L’IoT per un energy storage intelligente
Lo storage dell’energia elettrica è un mercato nuovo, che sta crescendo soprattutto grazie alle ultime tendenze registrate in ambito smart home e smart city. Dotare questi sistemi di accumulo con sensori IoT consente un backup energetico molto più controllato ed efficiente, sfruttando anche interessanti funzioni di gestione dinamica delle risorse. Gli utenti possono, per esempio, scegliere i carichi da proteggere, quanta energia prelevare dagli impianti off grid e a quali compiti destinarla, ridefinendo i vari parametri in base alle loro effettive necessità. Inoltre, utilizzando uno sistema di Energy storage intelligente, gli utenti di energia solare e di altre fonti rinnovabili possono gestire meglio l’energia pulita che generano, controllarne il surplus e garantire prestazioni ottimizzate alla propria rete elettrica.
I componenti base di una smart grid basata su tecnologia IoT
Una smart grid basata su tecnologia IoT è un sistema intelligente, disseminato di sensori capaci di offrire piena visibilità sul funzionamento delle risorse e sui consumi. Ma quali sono i suoi componenti IoT chiave e che ruolo svolgono? Eccoli in dettaglio:
- Sensori intelligenti e Smart meter: i sensori intelligenti di cui sono dotate le smart grid creano e trasmettono continuamente dati sullo stato di salute degli asset. Gli smart meter, invece, raccolgono dati operativi sui consumi dei clienti, offrendone in tempo reale un quadro completo, comprensivo di carichi, emissioni e costi stimati.
- Sistemi di distribuzione automatizzata: grazie all’IoT questi sistemi sfruttano i dati generati sulla rete per rispondere dinamicamente alle variazioni di carico, rilevare blackout e correggere la distribuzione energetica in modo da aumentarne la sicurezza e introdurre significativi risparmi in termini economici.
- Sistemi di accumulo intelligente: si tratta di impianti IoT intelligenti che consentono agli utenti di non subire mai interruzioni di servizio, attivando automaticamente erogazioni energetiche off-grid.
