Il Ruolo Strategico dell’IT nel Panorama
dell’Efficienza Energetica
Ing. Roberto
Quadrini
Energy Consultant
Confindustria Udine – 7 Novembre 2007
L’Unica Scelta Insostenibile
Emissioni dei Gas Serra: Aumento della Temperatura Terrestre
Un innalzamento della temperatura media:
•
di 1-2 °C farebbe diminuire la produttivita’
agricola alla basse latitudini;
•
di 1,5-2,5 °C causerebbe l’estinzione del 2030% delle specie animali e vegetali;
•
provocherebbe un innalzamento del mare e
l’erosione delle coste con conseguente
modellamento del profilo di molti paesi;
•
favorirebbe cicloni e inondazioni;
•
aumenterebbe la portata dei fiumi alle latitudini
alte, ma si ridurrebbe a quelle medio-basse.
… un aumento di 3,5 gradi renderebbe impossibile il
ripristino delle condizioni iniziali !!!
Obiettivo del Protocollo di Kyoto
Adozione di un Programma Pragmatico
Emissioni di carbonio (miliardi di tonnelate annuo)
Al ritmo di crescita attuale, le emissioni di CO2 raddoppieranno entro il 2056. Anche se a quel punto si intervenisse per
stabilizzarle, la concentrazione del gas in atmosfera arriverebbe a 560 ppm (parti per milione), il doppio dei livelli preindustriali,
innescando gravi cambiamenti climatici. Il triangolo di stabilizzazione puo’ essere ripartito in sette cunei, ognuno dei quali
rappresenta una riduzione di 25 miliardi di tonnelate di carbonio emesso dei prossimi 50 anni. Il cuneo e’ un’unita’ di
riferimento utile perche’ le sue dimensioni e l’arco temporale corrispondono a cio’ che e’ possibile ottenere con specifiche
tecnologie.
Storico
14
Azione Rinviata al 2056
Azione immediata
Trangoli di stabilizzazione
7
1 miliardo di tonnellate all’anno
Totale di 25 miliardi di tonnellate
0
1956
2006
2056
2106
50 anni
Obiettivo del Protocollo di Kyoto
Aree d’Intervento
Efficienza
Energetica
Produzione
Energia
Elettrica
Agricoltura
&
Foreste
Fonti
Energia
Alternative
Gestione
del
Carbonio
Efficienza Energetica nell’Industria
Un KiloWatt Risparmiato e’ Meglio di Uno Sostituito
•
Il 19% delle emissioni di CO2 deriva da processi industriali;
•
Il settore industriale presenta un ampio margine di miglioramento
dell’efficienza nella produzione e nel consumo di energia, pari al 25%;
•
L’IT a supporto dell’efficienza energetica diventa un fattore strategico
di successo per gli imprenditori, attraverso:
− Monitoraggio, controllo, gestione dei consumi dei processi industriali;
− Energy Data Management;
− Misurazione oraria dei consumi;
− Previsione dei consumi energetici correlati con le variabili meteo e i piani
di produzione;
− Costruzione del profilo di consumo del settore industriale di appartenenza
(Telecomunicazioni, PA, Finance, Manifacturing, etc.);
− Gestione delle misurazioni storiche e attualizzate degli impianti, che
permetta alle aziende di usufruire degli strumenti di incentivazione messi a
disposizione dall’autorita’ (Certificati Bianchi).
Energy Manager
Un Ruolo Chiave per la Competitivita’ delle Aziende
La figura dell’ Energy Manager diventa centrale nel contesto aziendale poiche’ comprare bene e controllare la spesa energetica
permettere maggior competitivita’. Le aziende che non daranno a questo ruolo l’empowerment necessario, demanderanno
questa funzione agli operatori di mercato e nel tempo sono destinate a pagare sempre di piu’ l’approvvigionamento energetico.
Comprare bene:
− Previsione prelievi;
− Budget e analisi di sensibilità;
− Essere competitivo.
Controllare la spesa:
− Rendiconto delle spese;
− Verifica fatture;
− Limitare gli sbilanciamenti.
Rispettare gli obblighi normativi.
Promuovere l’Efficienza Energetica:
− Sviluppare progetti di efficienza energetica nella comparto
produttivo aziendale;
− Favorire l’energy audit a investment grade
Adottare piattaforme IT per la gestione del processo di
appovvigionamento e di efficienza.
Information Technology Portfolio
Energia: Differenziatore Competitivo
Data
Collection
System
Power
Line
Communications
Power
Quality
Power
&
Cooling
Information
Technology
Intelligent
Building
Automation
Forecast
System
Energy
Data
Management
Energy
Risk
Management
Energy Management Platform
kWh: da Grandezza di Misurazione ad Indice Finanziario
m
kWh
 k   wkj x j
Data Collection System
Forecast System
j 0
€
Energy Data Management
Data Collection System
Collezione dei Dati di Consumo Energetico
consumo energetico
produzione industriale
dati consumo di energia
termica/elettrica
aggregazione dei consumi di
tutti i processi aziendali
Profilo Im pulsivo
Profilo O rdina rio
250
70
60
50
40
30
20
150
MWh
MWh
200
100
50
10
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
1
2
3
4
5
6
7
8
O re
Acciaieria, Trasformazione Metalli, etc.
Telco, Banca, Pubblica Amministrazione, etc.
Profilo Fla t (a ciclico)
100
60
80
MWh
MWh
80
20
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Ore
Profilo Fla t (ciclico)
40
9
60
40
20
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
O re
Processori, Datacenter, Pastifici, Polimeri, etc.
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
O re
Cartiere, Cementifici, Vetrai, Ceramisti, etc.
Data Collection System
Vantaggi per l’Energy Manager
Collezionare in tempo reale i dati di consumo dei diversi reparti;
Collezionare in tempo reale i dati di prelievo di energia dai fornitori;
Gestire attivamente lo sbilanciamento operando con azioni correttive
attraverso il diretto interfacciamento con gli impianti;
Ottimizzare i piani di produzione;
Identificare le aree di inefficienza energetica;
Costruire la classe di appartenenza del profilo di consumo.
Forecast System
Costruzione del Profilo di Consumo Energetico
consumo energetico
produzione industriale
piani di produzione, fermi
programmati, calendario,
volatilita’
qualita’/quantita’ materie
prime, etc.
dati consumo di energia
termica/elettrica
aggregazione dei consumi di tutti i
processi aziendali
dati di consumo
14.0
12.0
profilo di consumo al ¼ ora
con previsione a 3 gg, con
MAPE < 2%
10.0
8.0
Error
6.0
4.0
-2.000
-1.000
0.000
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
6.000
4.000
5.000
2.000
3.000
0.000
1.000
W2
-1.000
-3.000
0.0
-3.000
2.0
-2.000
dati meteo
modello
LAMI a 7
KM
W1
Modello Matematico Previsionale
Forecast System
Vantaggi per l’Energy Manager
Forecasting di consumi energetici di tipo short-term (72h) per tutti i 4 prolifi di
consumo del settore industriale;
Integrazione degli aspetti della produzione con la gestione strategica degli
approvvigionamenti energetici;
Fornire la pianificazione dei consumi suddivisa per reparto e/o fornitore per
effettuare una corretta richiesta di acquisto energetico;
Forecasting dei consumi partendo dai dati storici correlati con una serie di
variabili (meteo, calendario, etc.) attraverso un modello matematico basato su reti
neurali;
Maggiore Efficacia nelle diverse fasi della contrattazione nella borsa
dell’energia e/o verso i propri fornitori.
Energy Data Management
Gestione Integrale del Processo di Energy Management
consumo energetico
produzione industriale
piani di produzione, fermi
programmati, calendario,
volatilita’
qualita’/quantita’ materie
prime, etc.
dati consumo di energia
termica/elettrica
aggregazione dei consumi di tutti i
processi aziendali
Sell/Buy
Fatturazione
interfaccia con
Distributori
dati di consumo
Trading MGP
dati meteo
modello
LAMI a 7
KM
14.0
12.0
profilo di consumo al ¼ ora
con previsione a 3 gg, con
MAPE < 2%
10.0
8.0
Error
6.0
Certificati
Bianchi
4.0
-2.000
-1.000
0.000
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
6.000
4.000
5.000
2.000
3.000
0.000
1.000
-1.000
-3.000
W2
-2.000
0.0
-3.000
2.0
W1
Modello Matematico Previsionale
Gestione UTF
Energy Data Management
Vantaggi per l’Energy Manager
Gestire un sistema di controllo fatturazione in grado di coprire tutte le
differenti casistiche contrattuali e di accogliere i continui cambiamenti
normativi;
Raccogliere e Gestire i dati di consumo provenienti dai differenti siti;
Analisi finanziaria dei sbilanciamenti;
Gestire integralmente il processo di acquisizione/vendita sul mercato libero di
energia elettrica:
Offerte di Acquisto / Vendita (borsa elettrica);
Gestione interfacciamento con i Trader/Grossisti.
Maggiore efficacia nelle diverse fasi della contrattazione nella borsa
dell’energia e/o verso i propri fornitori.
Public Services Net
Servizi a Valore per la Pubblica Utilita’
Public
Services
Net
Homeland Security
Public Services Net
Telegestione della Pubblica Illuminazione
Piattaforma Tecnologica per le Utilities:
•
Sistema IT di telecontrollo degli impianti di illuminazione pubblica
attraverso la tecnologia di comunicazione ad onde convogliate
(Power Line);
•
Consente agli amministratori pubblici di ottimizzare i costi di una
delle principali voci di spese di bilancio (Illuminazione e’ la terza
voce);
•
Telegestione e Telediagnostica centralizzata di ogni singolo
punto luce da parte del responsabile del servizio (Utility Companies);
•
Telecontrolla tutti i componenti che costituiscono l’insieme di
qualsiasi impianto di illuminazione già esistente o di nuova
realizzazione.
.. la Telegestione della Pubblica Illuminazione consente
Efficienza Energetica pari al 40% !!!
Scenario: Riduzione Intensita’ delle Lampade
Efficienza Energetica e TEP
Calcolo su impianti I.P. con il 61% di lampade V.M. 125 W + 15% V.M. 250 W + 24% SAP 70 W. Telegestione
con sola riduzione del 30% del flusso punto/punto delle lampade per il 75% della durata di funzionamento
notturno degli impianti I.P.
Manutenzione €
Energia
kWh
Efficienza
Energetica
in TEP e kWh
Lampade
Armadi
Prima
Dopo
Prima
Dopo
TEP
kWh
500
10
18.000
9.000
304.087
214.807
19,64
89.280
1000
20
36.000
18.000
608.173
429.613
39,28
178.560
5000
100
180.000
90.000
3.040.865
2.148.067
196,43
892.798
50000
1.000
1.800.000
900.000
30.408.650
21.480.670
1964,35
8.927.980
100000
2.000
3.600.000
1.800.000
60.817.300
42.961.341
3.928,70
17.855.959
Scenario: Sostituzione di Lampade
Efficienza Energetica e TEP
Calcolo su impianti I.P. con il 61% di lampade V.M. 125 W + 15% V.M. 250 W + 24% SAP 70 W con il
cambio lampade portate al 100% SAP 70 W. Telegestione con sola riduzione del 30% del flusso punto/punto
delle lampade per il 75% della durata di funzionamento notturno degli impianti I.P.
Energia
kWh
Manutenzione €
Efficienza
Energetica
in TEP e kWh
Lampade
Armadi
Prima
Dopo
Prima
Dopo
TEP
kWh
500
10
18.000
9.000
304.087
115.178
41,56
188.909
1000
20
36.000
18.000
608.173
230.355
83,12
377.818
5000
100
180.000
90.000
3.040.865
1.151.775
415,64
1.889.090
50000
1.000
1.800.000
900.000
30.408.650
11.517.750
4.156,41
18.890.900
100000
2.000
3.600.000
1.800.000
60.817.300
23.035.500
8.312,82
37.781.800
Public Services Net
Homeland Security
Emergenza
sanitaria
Emergenza
sicurezza
WAN - Extranet
Server di gestione
RTC, GSM, GPRS, RADIO
Cittadino
Comuni
Public Service Net
Servizi per l’Ambiente
Comune
Server di gestione
RTC, GSM, GPRS, RADIO
WAN - Extranet
Public Utility
Conclusioni
Quattro Risposte per il Protocollo di Kyoto
Sviluppo
Sostenibile
Efficienza
Energetica
Innovazione
Tecnologica
Riduzione
Costi Energia
Grazie!
Grazie !
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