Data la nostra crescente necessità di energia efficiente, economica e sostenibile dal punto di vista ambientale e la proliferazione di tecnologie smart, non sorprende che l'infrastruttura di misurazione avanzata (AMI) sia diventata una tecnologia chiave in un'evoluzione più ampia.
AMI è un sistema integrato di rete fissa che consente la comunicazione bidirezionale tra i servizi di pubblica utilità e i clienti. Il sistema raccoglie, memorizza, analizza e presenta i dati di consumo energetico, fornendo alle aziende di servizi pubblici la possibilità di monitorare in tempo reale l'utilizzo di elettricità, gas e acqua.
L'AMI può aiutare le aziende di servizi pubblici a raccogliere una vasta gamma di dati, tra cui l'indicazione delle manomissioni, i dati sugli intervalli, i dettagli sui periodi di interruzione e la qualità dell'alimentazione, oltre a funzionalità avanzate specifiche per gli endpoint di misurazione elettrica.
I servizi pubblici idrici, ad esempio, si affidano ai contatori AMI per fornire dati di flusso completi. Se i punti dati indicano modelli di utilizzo eccessivo dell'acqua, che possono segnalare una perdita, l'azienda può informare il cliente e/o effettuare le riparazioni necessarie.
Diversamente dalla tradizionale lettura automatica dei contatori (AMR), il modello di comunicazione bidirezionale di AMI consente una raccolta dati più completa e aiuta le aziende a gestire da remoto le funzionalità dei contatori. Qui discuteremo di come funzionano i sistemi AMI e di come le aziende possono sfruttarli per operazioni di servizi pubblici più efficienti e sostenibili.
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L'infrastruttura di misurazione avanzata comprende diversi componenti interconnessi.
Al centro dei sistemi AMI ci sono i contatori smart: i contatori digitali del gas, i contatori elettrici e i contatori dell'acqua che registrano il consumo di energia, in genere a intervalli di un'ora o inferiori. Normalmente questi dispositivi inviano i dati alla società di servizi pubblici almeno una volta al giorno.
Le reti di comunicazione fungono da spina dorsale della comunicazione bidirezionale tra contatori smart e sistema testa-coda AMI. Possono essere senza cavi o cablati, a seconda della topologia specifica del sistema. Queste reti AMI portano i dati dai contatori intelligenti al sistema testa-coda e viceversa, consentendo alle aziende di servizi pubblici di inviare i comandi ai contatori (ad es. disconnessione/riconnessione remota, aggiornamenti firmware, ecc.).
Le reti di comunicazione possono trasmettere informazioni sull'utilizzo ai servizi pubblici idrici, del gas e dell'elettricità utilizzando segnali in radiofrequenza (RF), reti cellulari o connessioni a banda larga oppure utilizzando la comunicazione su linea elettrica (in cui i contatori AMI trasmettono dati su linee elettriche).
La capacità di gestire i contatori da remoto non solo consente di evitare le letture manuali dei contatori, ma anche di avere tempi di risposta più rapidi in caso di interruzione dell'alimentazione.
Il sistema di gestione dei dati è l'archivio centrale in cui vengono raccolti, archiviati, elaborati e analizzati tutti i dati dei contatori. Qui, i dati grezzi provenienti dai contatori smart vengono convertiti in insight attivabili. Le aziende di servizi pubblici possono utilizzare queste informazioni per migliorare le operazioni, mentre i clienti possono accedere a informazioni dettagliate sul loro utilizzo di energia e questo consente di gestire i consumi in modo più efficace.
Il workflow di un sistema AMI può essere suddiviso nelle seguenti fasi chiave:
Il workflow AMI inizia con contatori smart. Installati presso i clienti, i sistemi di misurazione smart forniscono letture automatiche dei contatori e inviano i dati di consumo all'azienda di servizi pubblici a intervalli regolari.
Il sistema testa-coda AMI funge da hub per i dati in entrata da tutti i contatori smart installati. Il sistema testa-coda verifica i dati, esegue l'elaborazione preliminare e li inoltra al sistema di gestione dei dati dei contatori (MDMS).
L'MDMS è il luogo in cui i dati prendono vita. Converte i dati non elaborati in informazioni significative che possono essere utilizzate dalle aziende di servizi pubblici per prendere decisioni informate sulle previsioni di carico, la risposta alla domanda, l'automazione della distribuzione e altro ancora. Le aziende elettriche, ad esempio, possono utilizzare i dati dei contatori AMI per gestire il carico del trasformatore durante e dopo un blackout.
L'elaborazione e l'analisi dei dati avvantaggiano non solo le aziende di servizi pubblici, ma anche i loro clienti. Una volta che l'azienda ha a disposizione tutti i dati necessari, li trasmette al cliente, che può così accedere a informazioni dettagliate sull'utilizzo dell'energia su richiesta tramite i portali dei clienti e i display domestici. Questa trasparenza può influenzare il processo decisionale dei clienti, incoraggiando comportamenti di risparmio energetico e consentendo ai clienti di gestire i costi energetici in modo più efficace.
In caso di interruzione imminente, i sistemi AMI sono dotati di funzionalità di gestione delle interruzioni in grado di inviare ai contatori smart interessati un "ultimo segnale" prima della perdita dell'alimentazione. Questa funzionalità aiuta le aziende di servizi pubblici a individuare e risolvere rapidamente i problemi, quando necessario.
AMI è una tecnologia trasformativa che ridefinisce il panorama del settore dei servizi pubblici. A partire dal 2021, le aziende elettriche, ad esempio, avevano installato oltre 110 milioni di sistemi AMI (quasi il 70% di tutte le installazioni di contatori elettrici)1. Ma come viene utilizzata esattamente questa tecnologia? Ecco alcuni esempi:
L'AMI migliora l'implementazione di programmi di risposta alla domanda, che incoraggiano i consumatori a ridurre il consumo di energia durante i periodi di picco della domanda, contribuendo a bilanciare il carico e prevenire i periodi di interruzione. Con AMI, i servizi pubblici possono monitorare l'utilizzo di energia in tempo reale e inviare segnali ai clienti per ridurre i consumi quando la domanda è troppo elevata.
In caso di interruzione dell'alimentazione, i sistemi AMI sono in grado di rilevare e segnalare automaticamente l'interruzione del servizio pubblico, riducendone la durata e migliorando l'affidabilità del servizio. Inoltre, AMI può anche aiutare le aziende dei servizi pubblici a individuare la posizione dell'interruzione, consentendo riparazioni più rapide.
L'AMI offre alle aziende di servizi pubblici la possibilità di collegare o scollegare il servizio da remoto e questo può essere particolarmente utile quando i clienti si trasferiscono o non pagano le bollette. Questa funzione consente di non dover effettuare visite di persona presso la sede, ma rende anche più rapidi i ricollegamenti e le disconnessioni del servizio.
Il furto di energia è un problema rilevante per molte aziende di servizi pubblici. Con AMI, gli aziende di servizi pubblici possono monitorare i modelli di utilizzo dell'energia e rilevare irregolarità che potrebbero suggerire furti. Ad esempio, se un contatore registra un consumo basso o nullo per un periodo prolungato nonostante i locali siano occupati, questo potrebbe indicare un furto di energia.
Come affermato, i sistemi AMI possono aiutare i clienti a gestire il proprio consumo di energia in modo più efficace. Tuttavia, le aziende dei servizi pubblici possono anche utilizzare i dati AMI per dare ai clienti suggerimenti e raccomandazioni personalizzati sul risparmio energetico, migliorando ulteriormente il servizio clienti.
Poiché sempre più consumatori installano nuovi contatori e risorse di energia rinnovabile distribuite come i pannelli solari, l'AMI può aiutare le aziende dei servizi pubblici a gestire le risorse in modo efficace. AMI può fornire dati in tempo reale sulla produzione di energia da nuove risorse energetiche come l'energia solare, consentendo alle aziende di integrarle meglio nella rete elettrica.
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Note a piè di pagina
1 How many smart meters are installed in the United States, and who has them? (Quanti contatori intelligenti sono installati negli Stati Uniti e chi li possiede), U.S. Energy Information Administration, 08 novembre 2022