Costruire un futuro resiliente: perché la modernizzazione della rete è importante per l'elettrificazione dell'industria

Man mano che le industrie si spostano verso l'elettrificazione, è necessaria una rete modernizzata per gestire l'evoluzione del panorama. Aggiornare la rete significa puntare a una maggiore affidabilità, maggiore efficienza, maggiore flessibilità e maggiore resilienza. Di conseguenza, questi miglioramenti possono ridurre le interruzioni di corrente, ridurre sprechi e costi e accogliere fonti di energia rinnovabile variabili. Modernizzando la rete, le industrie possono accedere a un'alimentazione affidabile e ininterrotta, ottimizzare il consumo energetico e riprendersi rapidamente dalle interruzioni di corrente.

Con l'aumento della domanda di energia, la maggiore frequenza di eventi meteorologici estremi e le minacce informatiche sempre più sofisticate, l'imperativo di reti digitali e basate sui dati è sempre più alto. Ma non tutte le aziende energetiche condividono il senso di urgenza di questo impegno.

Un nuovo studio dell'IBM Institute for Business Value (IBV) ha rilevato che gli operatori energetici investono in media il 9,8% dei loro ricavi in sforzi di modernizzazione della rete. È incoraggiante notare che tutti i dirigenti intervistati hanno dichiarato di avere messo in atto una strategia e un piano di esecuzione. Tuttavia, nonostante questa preparazione, il ritmo dei progressi varia notevolmente.  È preoccupante che il 21% dei rispondenti sostenga che le loro aziende non hanno fatto progressi, limitando la loro capacità di sostenere la transizione verso l'energia pulita e di mantenere una rete affidabile, conveniente e sicura. Appare evidente che le aziende si stiano muovendo a ritmi e approcci diversi quando adottano nuove tecnologie che aumentano l'efficienza.

Il sondaggio ha identificato quattro gruppi distinti emergenti nel settore energetico basandosi sulle loro strategie di modernizzazione della rete:

·       I pionieri dell'integrazione rappresentano il 14% del totale intervistato e sono quelli più avanti nella modernizzazione della rete. Eccellono in funzionalità come la simulazione delle prestazioni della rete, l'orchestrazione di reti bidirezionali e la definizione di standard di integrazione, che distinguono chiaramente la loro adattabilità alle esigenze energetiche moderne. Sono meno avanzati nell'utilizzare asset auto-monitoranti per limitare interruzioni e danni agli asset e nell'integrazione dell'infrastruttura avanzata di misurazione 2.0 (AMI) con sistemi di comunicazione automatica ai clienti per la gestione delle interruzioni.

·       Gli ottimizzatori energetici rappresentano il 21% del totale intervistato e danno priorità alla gestione e ottimizzazione del consumo energetico attraverso tecnologie avanzate. Mostrano un forte impegno nella risposta alla domanda, con una solida comprensione dell'integrazione delle infrastrutture di misurazione avanzate. Tuttavia, sono ancora leggermente indietro nell'implementazione di reti bidirezionali, riflettendo una lacuna nella loro sofisticazione tecnologica.

·       I connettori di alimentazione costituiscono il gruppo più numeroso, il 35% del totale intervistato. Eccellono nell'instaurare connettività e funzionalità operative all'interno delle reti energetiche, e dimostrano un punto di forza nel collegare i DER ai sistemi di rete. Tuttavia, hanno bisogno di migliorare nella loro infrastruttura digitale e di automazione. La loro integrazione di asset intelligenti segnala un ritmo di adozione più lento nell'abbracciare gli aspetti di comunicazione e gestione dei dati delle smart grid.

·       La categoria con risultati discreti rappresenta il 29% del totale degli intervistati, che mostrano buoni progressi nel soddisfare la flessibilità della domanda, ma che vengono superati dai loro colleghi nell'adozione e integrazione di tecnologie energetiche avanzate.

Identificandosi con il gruppo più simile a loro e comprendendone i rispettivi comportamenti, strategie e azioni, le aziende energetiche possono prendere decisioni più consapevoli e adattare le proprie strategie di conseguenza.

Nonostante questo panorama disomogeneo, ci sono tre obiettivi chiave da perseguire per diventare pronti per il futuro.

1. Aumentare la resilienza e l'affidabilità

Per rafforzare la resilienza della rete è necessario un approccio globale che ne rafforzi la capacità di prevenire, rilevare e ripristinare guasti o interruzioni. Le tattiche chiave includono l'autocontrollo e l'ottimizzazione della rete, l'interconnettività e l'integrazione, e la gestione flessibile del carico con strumenti come i prezzi dinamici o la risposta alla domanda. Gli investimenti nell'analytics predittiva e nell'ottimizzazione Volt/VAR (VVO), ad esempio, si stanno rivelando fondamentali per la stabilità e l'efficienza della rete. L'interconnettività, supportata dai sistemi avanzati di gestione della distribuzione (ADMS) e dal rilevamento, consente di fare passi da gigante nel monitoraggio e nel controllo in tempo reale. Infine, i prezzi dinamici e i programmi di risposta alla domanda sono efficaci per regolare l'uso dell'energia. In particolare, l'82% dei pionieri dell'integrazione utilizza prezzi in tempo reale, in contrasto ad appena la metà dei loro colleghi.

2. Accelerare la transizione verso l'energia pulita

Per accelerare la transizione verso l'energia pulita, nel frattempo, le aziende energetiche devono essere in grado di gestire l'intermittenza rinnovabile. Per affrontare questa variabilità, stanno emergendo diverse tecnologie. La gestione della generazione flessibile, ad esempio, si adatta alle fluttuazioni utilizzando fonti a risposta rapida e accumulo di energia per la stabilità. L'integrazione su larga scala delle rinnovabili richiede anche un aumento della capacità della rete, analisi dei dati in tempo reale e monitoraggio continuo. L'integrazione delle risorse energetiche distribuite (DER) sta contribuendo a migliorare la flessibilità della rete, con circa il 60% delle aziende che adottano un'interconnessione standardizzata. La tecnologia della blockchain sta emergendo anche per consentire il commercio energetico a livello di distribuzione.

3. Migliorare l'eccellenza operativa

L'eccellenza operativa di base è fondamentale per ottimizzare l'efficienza della rete, l'utilizzo degli asset e le prestazioni complessive del sistema. La pianificazione strategica e gli strumenti di modellazione della domanda svolgono un ruolo importante nella gestione della congestione della rete. Inoltre, incorporare delle previsioni climatiche e meteorologiche migliora la gestione delle risorse energetiche rinnovabili. Il monitoraggio continuo, l'automazione e la manutenzione degli asset sono fondamentali per la manutenzione dell'infrastruttura di rete, con tracciamento in tempo reale e avvisi automatici che prevengono costosi guasti. Secondo questo sondaggio, quasi due terzi delle aziende energetiche stanno già creando previsioni di guasto degli asset per valutare l'impatto dei guasti sulle prestazioni della rete.

I due principali fattori critici per promuovere la modernizzazione della rete sono lo sviluppo di sale di controllo avanzate e l'introduzione di nuovi modi di lavorare. Entrambe le innovazioni migliorano il processo decisionale e ottimizzano le prestazioni della rete.

La sala controllo del futuro utilizza tecnologie avanzate e sistemi dati, integrando AMI, IoT e SCADA per la gestione della rete in tempo reale. Maggiore consapevolezza della situazione, configurazioni dinamiche e integrazione DER da terze parti migliorano i tempi di risposta, l'ottimizzazione delle risorse e la gestione dell'accumulo di energia.

Ma a un livello più basilare, le aziende energetiche modernizzano le reti investendo in competenze IT e OT specializzate, favorendo la collaborazione interdisciplinare e promuovendo culture basate sui dati. I programmi di formazione e mentorship svolgono un ruolo importante nel migliorare le competenze nell'analytics dei dati, nella cybersecurity e nell'integrazione delle energie rinnovabili. A sua volta, una maggiore competenza aiuta a garantire operazioni efficienti della rete e una gestione in tempo reale attraverso reti di comunicazione avanzate.

L'uso dell'AI, in particolare l'agentic AI e il foundation model Time Series fornisce una nuova dimensione alla sala di controllo avanzata e a una griglia autonoma o autoriparante nel tempo.

Ottenere una rete moderna e adattabile è un viaggio che richiede un avanzamento continuo, una solida pianificazione e un'implementazione strategica delle strategie sopra citate. Questi tre passaggi possono aiutare le aziende energetiche a progredire nel loro percorso di modernizzazione della rete:

1. Rafforza la resilienza della rete attraverso la tecnologia e l'automazione, compresi il monitoraggio in tempo reale, i sistemi di auto-riparazione, le piattaforme di risposta alla domanda e la collaborazione in materia di cybersecurity.

2. Migliora la flessibilità energetica per gestire meglio la variabilità rinnovabile. Investi in hybrid storage, microgrid, protocolli standardizzati, infrastrutture EV e analytics AI per migliorare l'adattabilità e la stabilità della rete.

3. Proteggi il futuro della rete per migliorare l'usabilità, l'efficienza e la disponibilità degli asset. Utilizza i gemelli digitali, algoritmi predittivi, IoT, AI e dati in tempo reale per l'ottimizzazione della rete, la resilienza e l'efficienza dei costi.

In definitiva, la modernizzazione delle reti elettriche è una responsabilità collettiva che richiede collaborazione, innovazione e una visione condivisa per un futuro energetico sicuro e sostenibile. Agendo in modo deciso ora, le aziende possono aprire la strada a una rete più resiliente e adattabile che soddisfi le esigenze dei consumatori energetici di domani.

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