Efficientamento energetico innovativo: le 3 tecnologie selezionate da STEP
Il livello di miglioramento dell’intensità energetica nel corso di questo decennio (2020-2030) determinerà se il mondo si svilupperà lungo un percorso ad alta, media o bassa domanda di energia, portando questi anni ad essere definiti come “il decennio cruciale per l’efficienza energetica” (Versailles Statement, 2023). Per raggiungere l’obiettivo, le soluzioni innovative operano sulle variabili della qualità, quantità e fonti di produzione.
Come Innovation Hub focalizzato sull’innovazione sostenibile per l’industria, i progetti svolti nell’ultimo anno ci hanno portati a concentrarci sulle tecnologie di efficientamento energetico di ultima generazione, in linea con il principio guida europeo “Energy Efficiency First”. Queste soluzioni aiutano le imprese a muovere i primi passi in percorsi di decarbonizzazione e permettono di:
- Ridurre sensibilmente i costi operativi;
- Gestire efficacemente l’energia nell’impianto produttivo
- Raggiungere una maggiore resilienza aziendale
- Prendere confidenza e fiducia con l’innovazione sostenibile
- Non modificare il processo produttivo
La nostra percezione, considerando i vantaggi, è che queste tecnologie non ricevano la giusta attenzione. Per questo motivo, abbiamo selezionato tre tecnologie interessanti per l’industria, descritte di seguito.
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Tecnologia di Power Stabilization di nuova generazione
- Riduzione emissioni: Scope 2
- Benefici: il risparmio energetico tipico è compreso tra il 4% e il 6% sui consumi elettrici totali, attraverso la compensazione di picchi e cali di tensione in rete fino a un +/-20%
- Dove si applica: a tutto lo stabilimento
La Power Stabilization rappresenta una tecnologia innovativa e di facile implementazione per ottimizzare l’efficienza energetica degli stabilimenti industriali. Tra le varie tecnologie che abbiamo selezionato, valutato e testato, questa soluzione si distingue nettamente dai tradizionali sistemi di Power Quality o di rifasamento, che molte realtà industriali hanno già sperimentato ottenendo risultati poco soddisfacenti. Quella validata da STEP si caratterizza per essere una tecnologia di nuova generazione, equipaggiata con un algoritmo per il calcolo del risparmio energetico certificato dall’ENEA, che assicura risultati eccellenti ed è applicabile in una vasta gamma di circostanze e settori.
Il problema
La distribuzione dell’elettricità in rete è costantemente soggetta ad importanti alterazioni nei valori di frequenza e tensione, causando inefficienze energetiche, guasti ai macchinari ed annessi costi di manutenzione, oltre a potenziale perdita di produttività e dati.
La soluzione
Figura 1 – Effetto della stabilizzazione della tensione su un caso specifico
Figura 2 – Principali vantaggi della tecnologia selezionata da STEP
Il beneficio ambientale è proporzionale al risparmio energetico: un caso studio effettuato con una nostra azienda cliente ha evidenziato come sia possibile risparmiare 300 MWh/anno grazie a questa tecnologia. Posta una media di 0,4 Kg di CO2eq immessi in atmosfera per chilowattora, questo dato corrisponde a circa 120 tonnellate di CO2eq evitate.
Sistema IoT per massimizzare la produzione di energia
- Riduzione emissioni: Scope 2
- Benefici: gestione ottimale del cogeneratore/trigeneratore sfruttando l’analisi di dati interni ed esterni all’azienda
- Dove si applica: realtà industriali con più alimentazioni energetiche, ad esempio cogeneratori o trigeneratori con fotovoltaici e altre fonti
Tra tante soluzioni selezionate e testate sul mercato, abbiamo scelto questa innovativa piattaforma IoT che in tempo reale ottimizza il funzionamento del cogeneratore/trigeneratore massimizzandone la resa economica.
Il problema
La soluzione
La tecnologia selezionata da STEP è una soluzione innovativa che monitora in tempo reale l’energia immessa in un sistema attraverso la cogenerazione e, rielaborando i dati raccolti, ne ottimizza le prestazioni, fornendo la migliore configurazione energetica per lo stabilimento.
Grazie all’IoT, questa soluzione raccoglie dati interni ed esterni all’azienda sfruttandoli come risorsa di valore:
- Costo di acquisto dell’energia
- Prezzi di vendita dell’energia
- Piani di produzione
- Parametri ambientali
- Certificati bianchi
- Vincoli ambientali
- Altri pannelli di produzione
Il sistema elabora i dati per fornire una previsione di fabbisogno, così descritta: una simulazione del costo reale dell’energia in base ai contratti e alla borsa, un forecast dei costi energetici aziendali, un forecast e consuntivo dei TEE maturati, un’analisi del rendimento del cogeneratore e l’individuazione di anomalie per manutenzione predittiva.
Al termine del processo, la tecnologia fornisce come output finale una strategia di regolazione ottimale, composta da:
- Previsione della regolazione ottimale oraria degli impianti
- Attuazione di setpoint ottimali
Figura 3 – Analisi e elaborazione dei dati nella tecnologia selezionata da STEP
I benefici
Grazie all’Internet of Things (IoT) e all’Intelligenza Artificiale (IA), la gestione dei propri asset avviene in modo intelligente, con un risparmio economico rilevante sulle spese energetiche che, per le industrie, si attesta mediamente tra l’8% e il 15%.
Figura 4 – Principali vantaggi della tecnologia selezionata da STEP
Nuove tecnologie per la gestione più efficiente dell’azoto
- Riduzione emissioni: Scope 1
- Benefici: abbattimento dell’uso di metano elettrificando la produzione di energia termica, producendo al contempo energia frigorifera
- Dove si applica: processi di MCR, sterilizzazione, desolforazione e raffreddamento
L’azoto è un gas con ampia applicazione in diversi settori industriali, dall’alimentare al chimico, che lo utilizzano per:
- Evitare l’ossidazione
- Prevenire la formazione di incendi o esplosioni
- Gas tecnico
- Creare atmosfere controllate
Tra tante soluzioni selezionate e testate sul mercato, considerando le varie specifiche di processo, abbiamo scelto le soluzioni di gestione dell’azoto più innovative, che rispondono a qualsiasi richiesta di purezza di questo gas.
I benefici
Il risparmio economico ipotetico si attesta al 60%, considerando il valore mediamente riscontrato dalle aziende che hanno implementato questa tecnologia.
Queste innovazioni sono applicabili a qualsiasi condizione di purezza dell’azoto richiesta. Sono in grado di fornire una purezza elevata in modo veloce, pulito, meno impattante sull’ambiente e con un rendimento energetico nettamente superiore a qualsiasi altro processo.
Figura 5 – Principali vantaggi della tecnologia selezionata da STEP