Gestione e monitoraggio sostenibile dell’energia

Perché introdurre l’energy management 
Il tema dell’energia sta assumendo sempre più importanza anche per molte piccole e medie imprese (PMI). La crescente domanda di energia, i prezzi delle materie prime in rialzo e il conseguente aumento dei costi energetici si ripercuotono in maniera significativa sulla competitività delle imprese e sulla loro impronta ecologica. Per contrastare tali effetti negativi occorrono una gestione sostenibile ed efficiente dell’energia in azienda e un adeguato monitoraggio dei consumi. L’implementazione mirata di tali processi contribuisce a ridurre il consumo – e di conseguenza i costi – dell’energia e allo stesso tempo a proteggere l’ambiente. Un altro effetto positivo dell’energy management è il rafforzamento della posizione dell’impresa sul mercato, dove i comportamenti sostenibili sono sempre più apprezzati e premiati dalla clientela, dai partner commerciali e dal personale. 

Che cos’è l’energy management 
Lo scopo della gestione dell’energia è rendere più sostenibili sia i processi all’interno dell’azienda sia l’approvvigionamento energetico. Le questioni centrali da affrontare sono quindi: da dove proviene l’energia utilizzata in azienda? Come viene consumata? Dove e come è possibile risparmiare energia? 
Per poter influenzare e migliorare visibilmente l’uso energetico occorre innanzitutto misurarlo. L’energy management include pertanto anche il rilevamento e l’analisi di tutti i consumi all’interno di un’azienda. L’obiettivo è rendere tangibile l’(in)efficienza energetica in azienda e sensibilizzare tutte le parti coinvolte. Nella fase successiva si potranno così facilmente individuare le maggiori opportunità di risparmio. 

Che cos’è il monitoraggio energetico 
Come abbiamo visto, il monitoraggio energetico è una parte fondamentale dell’energy management. Esso prevede una continua e precisa sorveglianza, nonché la registrazione del consumo energetico in tempo reale. Grazie all’installazione di sensori e apparecchiature intelligenti è possibile tracciare con la massima precisione i flussi energetici, individuando schemi, tendenze e aree su cui intervenire. Il monitoraggio energetico non solo facilita l’identificazione di potenziali risparmi, ma anche il rilevamento proattivo – se non addirittura preventivo – di possibili errori. Ciò permette di ridurre le perdite di energia o addirittura di prevenire eventuali interruzioni dell’attività.

Il primo passo verso il monitoraggio energetico: la digitalizzazione 
Un passo importante verso l’implementazione efficace dell’energy management e del monitoraggio energetico in azienda è la digitalizzazione dei processi di produzione e di consumo. L’Industrial IoT o Internet industriale delle cose permette di raccogliere, raffigurare e soprattutto analizzare informazioni sui consumi energetici in azienda. Nella figura 1 è rappresentato un dimostratore del laboratorio di produzione sostenibile della Libera Università di Bolzano che indica i dati relativi a un lasso di tempo di pochi minuti. I consumi vengono rilevati grazie a interfacce digitali, per essere poi trasmessi attraverso canali di comunicazione MQTT alla piattaforma IoT, dove saranno tradotti in consumi, costi ed emissione di CO2 e raffigurati in un semplice pannello di controllo.
  

fonte: unibz - Sustainable Manufacturing Lab

Per un’analisi dei consumi energetici è indispensabile creare uno schema preciso dei flussi di energia. A tal fine occorre individuare i vettori energetici, i processi di trasformazione e distribuzione, l’uso dell’energia e le principali emissioni. Il risultato è uno schema sistematico del flusso energetico in azienda, spesso raffigurato mediante un diagramma di Sankey (si veda la figura successiva) impiegabile in seguito per compiere ulteriori analisi e misure. Sulla base dei dati che emergono dall’analisi si possono stabilire gli obiettivi e gli interventi necessari, che devono comunque essere realistici e misurabili. La realizzazione dell’energy management consiste quindi nell’implementazione di misure idonee per il raggiungimento degli obiettivi prefissati e nell’integrazione di un uso efficiente dell’energia nei processi quotidiani. Ciò comprende, oltre alle soluzioni tecniche, anche la sensibilizzazione e la formazione del personale e la comunicazione periodica dei successi raggiunti.

fonte: unibz - Sustainable Manufacturing Lab

Come si sta sviluppando l’energy management 
La gestione dell’energia si evolverà soprattutto grazie all’impiego dell’Internet delle cose (IoT) e dell’intelligenza artificiale (IA) in combinazione con la ricerca operativa (OR). Queste tecnologie permetteranno rilevamenti e analisi precisi dei dati sul consumo energetico. Ma non solo: attraverso l’uso di questi strumenti sarà anche possibile individuare automaticamente anomalie e schemi complessi, anche se nascosti. Delle previsioni precise del fabbisogno e del consumo energetico faciliteranno un adattamento proattivo dei processi aziendali e dei piani di produzione. In questo modo si potrà aumentare l’efficienza e allo stesso tempo ridurre gli impatti negativi sull’ambiente. Le nuove tecnologie digitali consentiranno quindi di fare progressi importanti nel campo della gestione sostenibile dell’energia. 

Autori

prof. Erwin Rauch e MSc. Manuel Felder, Libera Università di Bolzano, Sustainable Manufacturing Lab, cattedra di produzione intelligente e sostenibile presso la facoltà di ingegneria