Energie del futuro

Il futuro? È nei sistemi energetici digitalizzati

Ne è convinta l’Agenzia internazionale per l’energia (Aie) che nel rapporto “Digitalization and Energy 2017” ha evidenziato come sarà possibile in questo modo identificare chi ne ha bisogno, distribuirla al momento giusto, nel posto giusto e al minor costo

 

 

Nei prossimi decenni, le tecnologie digitali sono destinate a rendere i sistemi energetici di tutto il mondo più interconnessi, intelligenti, efficienti, affidabili e sostenibili. I progressi in termini di dati, analisi e connettività consentono una serie di nuove applicazioni digitali come smart appliance, mobilità condivisa e stampa 3D. E in futuro, i sistemi energetici digitalizzati potrebbero essere in grado di identificare chi ha bisogno di energia e distribuirla al momento giusto, nel posto giusto e al minor costo. Ne è convinta l’Agenzia internazionale per l’energia (Aie) che nel rapporto “Digitalization and Energy 2017” ha evidenziato anche i rischi che sono in agguato soprattutto per quanto riguarda la sicurezza e la privacy ma anche per quanto riguarda l’evoluzione dei mercati, delle imprese e dell’occupazione. Se da un lato emergono nuovi modelli di business, altri che conosciamo da decine di anni potrebbero essere giunti al capolinea.

La diffusione del digitale

A livello generale, il traffico internet è triplicato solo negli ultimi cinque anni e circa il 90% dei dati nel mondo di oggi è stato creato negli ultimi due anni. Più di 3,5 miliardi di persone, pari a quasi la metà della popolazione mondiale, utilizzano attualmente Internet, contro i 500 milioni del 2001. Circa il 54% circa delle famiglie dispone di un accesso al web da casa. Tra il 2012 e il 2017 gli abbonamenti alla banda larga sono triplicati a livello globale e hanno superato i 4 miliardi di utenti attivi. Oggi ci sono più abbonamenti alla telefonia mobile (7,7 miliardi) che persone nel mondo. Mentre oggetti quotidiani come orologi, elettrodomestici e automobili sono collegati alle reti di comunicazione – l’Internet delle cose (IoT) – per fornire una serie di servizi e applicazioni, come sanità, reti elettriche intelligenti, sorveglianza, automazione domestica e trasporti intelligenti. Il numero di dispositivi di IoT collegati dovrebbe passare da 8,4 miliardi nel 2017 a oltre 20 miliardi entro il 2020.

L’energia e il digitale

Il settore dell’energia è stato uno dei primi ad adottare le tecnologie digitali. Negli anni ‘70, le utility elettriche erano pioniere del settore per facilitare la gestione e il funzionamento della rete. Le società petrolifere e del gas da tempo utilizzano tecnologie digitali per migliorare il processo decisionale in materia di esplorazione e produzione, o per gestire stoccaggi e oleodotti. Il ritmo della digitalizzazione è in aumento e anche gli investimenti: ad esempio, dal 2014 gli investimenti globali in infrastrutture e software per l’elettricità digitale sono cresciuti di oltre il 20% all’anno, raggiungendo i 47 miliardi di dollari nel 2016. Questo investimento nel 2016 è stato di quasi il 40% superiore a quelli nella produzione di energia elettrica alimentata a gas in tutto il mondo (34 miliardi di dollari) e quasi pari all’investimento totale nel settore elettrico indiano (55 miliardi di dollari).

Il settore energetico: petrolio, gas, carbone e sistemi di alimentazione

La digitalizzazione può migliorare la sicurezza, aumentare la produttività e ridurre i costi di petrolio e gas, carbone ed elettricità secondo l’Aie. Ma l’entità dell’impatto varia notevolmente a seconda del paese, della fonte e così via. Il settore petrolifero e del gas, per esempio, ha una storia relativamente lunga con le tecnologie digitali. E un’ulteriore digitalizzazione dell’industria petrolifera e del gas a monte dovrebbe inizialmente concentrarsi sull’ampliamento e sul perfezionamento della gamma di applicazioni digitali esistenti già in uso. Tanto per citarne qualcuno, sottolinea l’Agenzia, i sensori miniaturizzati e le fibre ottiche nel sistema di produzione. O l’uso di piattaforme e robot di perforazione automatizzati per ispezionare e riparare le infrastrutture sottomarine. A più lungo termine, esiste il potenziale per migliorare l’analisi e la velocità di elaborazione dei dati. A parere dell’Agenzia internazionale per l’energia, l’uso generalizzato delle tecnologie digitali potrebbe ridurre i costi di produzione tra il 10% e il 20%. Le risorse di petrolio e gas tecnicamente recuperabili potrebbero essere incrementate di circa il 5% a livello mondiale, con i maggiori guadagni previsti per lo shale gas.

Per quanto riguarda il carbone, le tecnologie digitali sono già utilizzate in tutta la catena di approvvigionamento. L’impatto complessivo della digitalizzazione, tuttavia, secondo l’Aie sarà più modesto che in altri settori. Per quanto riguarda i costi dei sistemi di alimentazione, i digital data e le analisi possono ridurli in almeno quattro modi: riducendo i costi operativi e di manutenzione; migliorando l’ efficienza delle centrali elettriche e della rete; riducendo i tempi di inattività e i fermi macchina non programmati; prolungando la vita operativa delle risorse. Il risparmio complessivo derivante da queste misure digitali potrebbe essere nell’ordine di 80 miliardi di dollari all’anno nel periodo 2016-40, pari a circa il 5% dei costi totali annui di produzione dell’ energia basati su una maggiore diffusione a livello mondiale delle tecnologie digitali disponibili in tutte le centrali elettriche e infrastrutture di rete.

Trasporti: più efficienza con il digitale per aerei, navi e auto

Il settore trasporti rappresenta attualmente il 28% della domanda finale di energia a livello mondiale e il 23% delle emissioni globali di CO2. Secondo l’Aie, il consumo finale di energia per i trasporti crescerà di quasi la metà, fino a raggiungere 165 exajoule nel 2060, con una domanda in gran parte proveniente da camion (36%) e veicoli per il trasporto passeggeri (28%). In ogni caso l’applicazione di tecnologie digitali può contribuire a migliorare l’efficienza energetica e a ridurre i costi di manutenzione. Nel settore dell’aviazione, ad esempio, gli aeromobili di ultima generazione sono dotati di migliaia di sensori, che generano quasi un terabyte di dati durante un volo medio. L’analisi dei dati ottimizza la pianificazione del percorso e può aiutare i piloti a prendere decisioni in volo per ridurre il consumo di carburante. Stesso discorso per le navi mentre per i veicoli stradali le novità potrebbero arrivare dalla guida autonoma, elettrica e condivisa. In questo caso l’impatto su consumo energetico ed emissioni dipende da numerosi fattori come l’intervento politico, il progresso tecnologico e il comportamento dei consumatori. Nella migliore ipotesi, ammette l’Aie, il consumo di energia potrebbe arrivare addirittura a dimezzarsi rispetto ai livelli attuali. Nel recente rapporto dell’Aie, “The Future of Trucks”, l’agenzia ha rilevato che l’applicazione di soluzioni digitali alle operazioni e alla logistica dei camion come Gps per ottimizzare il percorso, una guia più ecologica, potrebbe ridurre del 20-25% il consumo di energia del trasporto merci su strada.

Edifici: secondo l’Aie dal digitale risparmi del 10%

Gli edifici rappresentano quasi un terzo del consumo finale globale di energia e il 55% della domanda mondiale di elettricità. La crescita della domanda in questo settore è stata particolarmente rapida negli ultimi 25 anni, con quasi il 60% della crescita totale del consumo globale di elettricità. Secondo le previsioni dell’Aie, il consumo di elettricità negli edifici è destinato a quasi raddoppiare, passando da 11 petawattora (PWh) nel 2014 a circa 20 PWh nel 2040, con un notevole aumento della produzione e della capacità di rete. La digitalizzazione, compresi i termostati intelligenti e l’illuminazione intelligente, potrebbe ridurre il consumo totale di energia negli edifici residenziali e commerciali tra il 2017 e il 2040 del 10%.

Industria: con analisi dati, stampanti 3D e robot possibile il taglio dei consumi

L’industria è responsabile di circa il 38% del consumo finale globale di energia e del 24% delle emissioni totali di CO2 ma nei prossimi decenni è prevista un’espansione. La previsione dell’Aie è per una proseguo della digitalizzazione nel settore che potrebbe avere un effetto di vasta portata sul risparmio energetico grazie a sensori intelligenti, analisi dei dati, stampanti 3D e utilizzo di robot. In particolare quest’ultima dovrebbe continuare a crescere rapidamente, con il totale delle scorte che passeranno da circa 1,6 milioni di unità alla fine del 2015 a poco meno di 2,6 milioni alla fine del 2019.

Cybersicurezza e Privacy i motivi di maggior preoccupazione

La digitalizzazione può apportare molti benefici positivi, ma può anche rendere i sistemi energetici più vulnerabili agli attacchi informatici. La prevenzione totale degli attacchi informatici è impossibile, sottolinea Aie, ma il loro impatto può essere limitato se i paesi e le imprese sono ben preparati. La sicurezza energetica digitale dovrebbe essere basata su tre concetti chiave: Resilienza, ossia la capacità di adattarsi a contesti mutevoli; Igiene informatica, vale a dire la serie di precauzioni e controlli di base che tutti gli utilizzatori dovrebbero adottare; Sicurezza fin dalla progettazione. Anche la tutela della vita privata e la proprietà dei dati sono motivo di grande preoccupazione per i consumatori, soprattutto perché un numero crescente di dispositivi e apparecchi collegati raccoglie dati più dettagliati. Per cui i responsabili politici dovranno trovare un equilibrio tra le preoccupazioni in materia di tutela della vita privata e gli altri obiettivi, tra cui la promozione dell’innovazione e le esigenze operative dei servizi di pubblica utilità.

Da lavori automatizzabili rischi per l’occupazione

Una revisione dei settori chiave dell’energia dimostra i numerosi e diversi modi in cui le tecnologie digitali possono incidere sull’occupazione e sulle competenze nel settore energetico. Nel complesso, la digitalizzazione probabilmente porterà ad ulteriori incrementi di efficienza lungo la catena di approvvigionamento, ma è meno probabile che sostituisca il fabbisogno di manodopera ancora ingombrante per le principali attività di ingegneria e costruzione connesse alle infrastrutture fisiche. I lavori composti da un’elevata percentuale di attività automatizzabili – come quelle che comportano attività fisiche prevedibili, di routine e ripetitive, nonché la raccolta e l’elaborazione dei dati – possono essere soggetti a un rischio di automazione più elevato rispetto a quelli con attività meno ordinarie.wireless energia

In definitiva, la digitalizzazione può facilitare un cambiamento positivo, ma solo se i responsabili politici si impegneranno a comprendere, canalizzare e sfruttare gli impatti della digitalizzazione e a ridurne al minimo i rischi. Sebbene non esista una semplice tabella di marcia per mostrare come un mondo energetico sempre più digitalizzato guarderà in futuro, l’Aie raccomanda dieci azioni politiche he i governi possono intraprendere per prepararsi. E cioè: Costruire competenze digitali all’interno del proprio personale; garantire un accesso adeguato a dati tempestivi, solidi e verificabili; introdurre flessibilità nelle politiche per adattarsi alle nuove tecnologie e ai nuovi sviluppi; sperimentazione; partecipazione ampie sulla digitalizzazione; focus sui vantaggi generali del sistema; monitoraggio degli impatti energetici della digitalizzazione sulla domanda energetica complessiva; integrazione della resilienza digitale in ricerca, sviluppo e produzione dei prodotti; creazione di condizioni eque di concorrenza.

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