In che modo le utility possono prepararsi a condizioni meteorologiche estreme con dati e AI

Gli eventi meteorologici estremi possono essere catastrofici sia per le persone che per l'ambiente. Ma anche le inondazioni improvvise, gli uragani e le tempeste invernali hanno un impatto profondo sulle aziende energetiche. Poiché l'elettricità è la spina dorsale della vita moderna e delle operazioni aziendali, un calo di energia può avere conseguenze disastrose che richiedono ben più di una torcia elettrica e di un walkie-talkie a batterie per essere risolte. Oggi, le imprese affrontano queste sfide e rischi con l'innovazione facendo affidamento su dati e AI per prepararsi al prossimo evento.

Nel 2023, gli Stati Uniti hanno vissuto 28 disastri meteorologici e climatici separati (link esterno a ibm.com), da forti temporali a incendi boschivi, che hanno causato circa 92 miliardi di dollari di danni. Tuttavia, negli ultimi 12 anni, gli Stati Uniti hanno affrontato almeno cinque eventi in cui il freddo imprevisto ha causato interruzioni e minacciato l'affidabilità della rete.

Nel 2021, la tempesta invernale Uri (link esterno a ibm.com) ha devastato il Texas, lasciando oltre 4,5 milioni di persone senza elettricità e causando perdite economiche tra 80 miliardi e 130 miliardi di dollari. Con il calo delle temperature, le centrali elettriche che si basavano su vari tipi di combustibile hanno iniziato a cedere. È apparso evidente che l'intero sistema non era preparato a condizioni di gelo così estreme e le aziende energetiche hanno iniziato a "ridurre il carico", provocando un blackout in tutta la città. E nel dicembre 2022, la tempesta invernale Elliott (link esterno a ibm.com) ha colpito la rete della US Eastern Interconnection, causando interruzioni non pianificate di 90.500 megawatt (MW).

Le origini dei danni pecuniari, delle interruzioni di servizio e della generale inaffidabilità che affligge la rete elettrica statunitense sono queste cause fondamentali:

1. Incapacità di identificare asset a rischio: molte aziende di servizi pubblici statunitensi operano su infrastrutture datate (come linee elettriche) soggette a guasti quando esposte a condizioni meteorologiche avverse come piogge intense, acque alluvionali e venti forti. Identificare in anticipo gli asset a rischio è una delle principali sfide per le aziende energetiche.
2. Previsioni inefficaci delle interruzioni: molte aziende energetiche faticano a prevedere con precisione le interruzioni, il carico e la domanda di energia a causa della mancanza di parametri meteorologici, dati incoerenti e tecnologia inadeguata. In particolare, durante la tempesta invernale Elliott, la previsione del carico totale è stata sottostimata di 23.047 MW.
3. Tempo di risposta ritardato o inadeguato: a causa della mancanza di tecnologia avanzata e dell'impossibilità di prevedere con precisione eventi futuri, le aziende energetiche non riescono a mobilitare efficacemente le squadre, il che porta a ritardi nei tempi di risposta.
4. Mancato rispetto degli standard di winterizzazione o esecuzione efficiente delle ispezioni: In conformità con le linee guida della Federal Energy Regulatory Commission (link esterno a ibm.com), le aziende energetiche devono sviluppare piani di preparazione per il clima invernale, incluse liste di controllo per ispezioni e manutenzione delle misure di protezione dal gelo delle unità di generazione. La mancanza di rispetto degli standard di winterizzazione e la mancata ispezione approfondita prima delle tempeste provocano il congelamento di attrezzature e tubi.
5. Gestione inefficace della vegetazione: il contatto con le linee e i pali della luce causa la maggior parte delle interruzioni di corrente, e la gestione della vegetazione è una delle spese più grandi per le utenze. Le utility spendono fino a 8 miliardi di USD all'anno per la gestione delle linee aeree e della vegetazione.

Oltre a queste sfide, le perdite non pianificate delle unità di generazione e la riduzione della produzione di gas naturale sono fattori contributivi significativi.

Sebbene i disastri naturali siano inevitabili, la potenza dei dati, dell'AI, degli insight meteorologici intelligenti, dell'IoT, della tecnologia geospaziale e delle tecnologie avanzate di gestione degli asset può migliorare significativamente la gestione dei disastri e rafforzare la rete.

La combinazione della IBM® Maximo Application Suite (MAS) e della IBM® Environmental Intelligence Suite offre uno strumento robusto per aiutare le utility a prepararsi meglio a condizioni meteorologiche estreme:

1. Manutenzione incentrata sull'affidabilità:

L'invecchiamento degli asset, unito all'impossibilità di identificare in anticipo gli asset a rischio, crea un ambiente complesso e pericoloso per le imprese. IBM sta risolvendo queste sfide combinando funzionalità di manutenzione centrata sull'affidabilità (RCM), gestione degli asset (EAM) e asset performance management (APM) in un'unica piattaforma. L'applicazione IBM® Maximo Reliability Strategies consente processi end-to-end per avviare, completare e distribuire studi RCM e monitorare i risultati. Queste funzionalità avanzate consentono alle organizzazioni di prendere decisioni di manutenzione basate sui dati, concentrarsi su asset critici e a rischio e allocare strategicamente il livello esatto di manutenzione necessario per preservare le proprie funzioni. Le imprese possono anche sviluppare strategie per standard di affidabilità in condizioni di freddo adattate ai singoli asset.

Approfondendo, l'asset performance management (APM) con MAS aiuta le organizzazioni a determinare come e quando gli asset andranno in fallimento e identifica in anticipo gli asset a rischio affinché possano agire immediatamente. Utilizzando strumenti basati sull'AI come IBM® Maximo Monitor, IBM® Maximo Health e IBM® Maximo Predict, le aziende energetiche possono ottimizzare le strategie di manutenzione, ridurre i costi di manutenzione e prolungare la durata degli asset comprendendo proattivamente la loro salute e i rischi associati. Le funzionalità di questa piattaforma possono migliorare le prestazioni degli asset in situazioni estreme, minimizzando i tempi di inattività non pianificati.

2. Previsione delle interruzioni:

MAS, in collaborazione con IBM® Environmental Intelligence Suite Outage Prediction, consente alle aziende energetiche di prevedere e monitorare le interruzioni per posizione con maggiore fiducia utilizzando i dati di intelligence meteorologica e adottando le azioni pertinenti. Questo approccio migliora la risposta alla domanda, consentendo la correzione avanzata degli asset, la preparazione e la rapida integrazione degli impianti di backup nella rete. Ad esempio, scopri come IBM ha implementato con successo lBM Environmental Intelligence Suite Outage Prediction per Hydro One, che ha portato a un miglioramento del 33% nel ripristino dell'energia durante una tempesta di ghiaccio.

3. Gestione del servizio sul campo:

Per superare le sfide del ritardo nella risposta dell'equipaggio e delle ispezioni cartacee, le utility possono sfruttare la potenza di IBM Maximo Mobile e MAS. Questi prodotti offrono una gestione efficiente degli asset, una programmazione e un dispaċċamento intelligenti, che si traducono in una mobilitazione più rapida dell'equipaggio e una migliore preparazione alle emergenze.

IBM Maximo Mobile consente inoltre di semplificare i processi di checklist di ispezione e manutenzione. Per esempio, le ispezioni mobili possono essere integrate con IBM Maximo Visual Inspection, che utilizza l'AI per rilevare automaticamente i problemi di ispezione visiva.

4. Gestione della vegetazione:

La piattaforma IBM Environmental Intelligence Suite Vegetation Management fornisce informazioni guidate dall'AI sulla crescita della vegetazione utilizzando dati satellitari e LiDAR in modalità Geiger combinati con informazioni meteorologiche per aiutare le utility a prendere decisioni più informate. Ad esempio, decidere dove potare gli alberi prima di una tempesta può essere un'operazione prioritaria, in base alla criticità.

Con l'incremento della gravità degli eventi meteorologici estremi e degli eventi climatici, le aziende energetiche hanno bisogno degli strumenti per superare le sfide pervasive del settore e aumentare la loro preparazione per le condizioni meteorologiche estreme. Con i dati, l'AI, l'intelligence e molto altro, le soluzioni di resilienza dei clienti di IBM possono essere una scelta efficace per mantenere le luci accese oggi e la rete elettrica resiliente domani.