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D come digital energy twins: cosa sono e come riducono gli sprechi energetici

16 luglio 2024

I digital energy twins, o gemelli digitali dell'energia, rappresentano una delle innovazioni più promettenti nel campo della gestione energetica e della sostenibilità. Questi strumenti avanzati utilizzano una combinazione di tecnologie digitali, come l'Internet delle Cose (IoT), l'intelligenza artificiale (AI) e l'analisi dei dati, per creare repliche virtuali di sistemi energetici fisici.

Queste repliche digitali consentono di monitorare, simulare e ottimizzare l'uso dell'energia in tempo reale, offrendo un'opportunità senza precedenti per ridurre gli sprechi e migliorare l'efficienza energetica.

Come funzionano i digital twins

Un digital energy twin funziona raccogliendo dati continui da sensori installati nei dispositivi fisici. Questi dati vengono poi elaborati e analizzati per creare un modello virtuale accurato del sistema energetico. Questo modello può essere utilizzato per monitorare le prestazioni in tempo reale, prevedere problemi futuri e ottimizzare le operazioni per massimizzare l'efficienza energetica. La capacità di simulare scenari e testare soluzioni in un ambiente virtuale prima di applicarle al mondo reale rende i gemelli digitali strumenti estremamente potenti per la gestione dell'energia.

 

La loro applicazione si può estendere anche nella gestione degli impianti. Ad esempio, per renderli più resistenti e resilienti. È quello che sta facendo il Gruppo Iren: nel 2021 è partito un progetto pilota che coinvolge il PAD – Parco Acqua Depurate, dove è collocato l’impianto di Mancasale. L’iniziativa punta a implementare un sistema di anomaly detection, ovvero di rilevazione di possibili anomalie, e fare in modo che diventi un processo rodato di manutenzione predittiva. Come? Utilizzando dati derivanti dall’IoT e sviluppando dei “gemelli digitali” che trasformino la manutenzione di Mancasale in un complesso di interventi guidati dalle informazioni e dai dati digitali. Questo consentirebbe la massima efficienza nel livello dei servizi.

tecnologia

Le applicazioni dei digital twins

Non solo nella gestione degli impianti: i digital energy twins trovano applicazione in una vasta gamma di settori, dall'industria pesante all'edilizia, dalle reti di distribuzione energetica alle città intelligenti. In ogni contesto, l'obiettivo principale è lo stesso: ridurre gli sprechi energetici, ottimizzare l'uso delle risorse e migliorare la sostenibilità.

Nel settore industriale, ad esempio, i digital energy twins vengono utilizzati per monitorare e ottimizzare l'uso dell'energia nei processi di produzione: possono analizzare il consumo energetico di macchinari e linee di produzione, identificare inefficienze e suggerire miglioramenti. Questo non solo riduce i costi operativi, ma contribuisce anche a ridurre l'impronta di carbonio dell'industria. Inoltre, i gemelli digitali possono prevedere quando un macchinario avrà bisogno di manutenzione, evitando guasti imprevisti e tempi di inattività.

Negli edifici intelligenti, i digital energy twins permettono una gestione ottimizzata dell'energia, migliorando l'efficienza dei sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria (HVAC). Possono monitorare il consumo energetico in tempo reale, adattare l'uso dell'energia in base alle condizioni ambientali e all'occupazione degli spazi, e simulare scenari di risparmio energetico. Questi gemelli digitali possono anche integrare fonti di energia rinnovabile, come pannelli solari e sistemi di accumulo di energia, ottimizzandone l'uso per massimizzare i benefici ambientali ed economici.

Per quanto riguarda le reti di distribuzione energetica, i digital energy twins sono utilizzati per migliorare l'affidabilità e l'efficienza delle reti elettriche. Monitorando in tempo reale il flusso di energia, questi sistemi possono identificare e risolvere rapidamente anomalie e interruzioni, riducendo le perdite energetiche e migliorando la stabilità della rete. Inoltre, i gemelli digitali possono aiutare a integrare meglio le energie rinnovabili nelle reti, bilanciando la domanda e l'offerta e prevenendo sovraccarichi.

E, ancora, nelle smart cities i digital energy twins possono giocare un ruolo cruciale nella gestione sostenibile delle risorse energetiche monitorando e ottimizzando l'uso dell'energia in infrastrutture pubbliche come illuminazione stradale, sistemi di trasporto e edifici governativi. Con il loro potenziale di trasformare vari settori, dalla produzione industriale alle città intelligenti, i gemelli digitali dell'energia sono destinati a giocare un ruolo cruciale nel futuro dell'energia sostenibile: una tecnologia chiave per promuovere la sostenibilità e l'efficienza energetica.

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