Lo sviluppo di una Smart energy, fatta di nuove tecnologie per una gestione più efficiente e innovativa dell’energia, è strettamente collegato alle risorse dell’Internet of Things, interconnesse e dotate di sensori capaci di interagire con il sistema ambientale per cui sono stati programmati.

Ciò vale ed è applicabile a vari ambiti, compreso quello dello Storage energetico, dello stoccaggio dell’energia prodotta e che non viene utilizzata subito. Innanzitutto quella generata da fonti rinnovabili, che per loro natura da un lato sono il principale strumento per favorire la decarbonizzazione e ridurre le emissioni di CO₂ nell’uso dell’energia, dall’altro sono fonti irregolari e non programmabili.

Tutti gli impianti per la produzione di energia rinnovabile oggi esistenti sono collegati a un sistema di accumulo o a una rete elettrica: quando splende il sole o soffia il vento, gli impianti isolati raccolgono l’energia che non viene utilizzata proprio in quel momento e la conservano per quando servirà. Gli impianti connessi alla rete elettrica, invece, si limitano a trasmettere l’energia in eccesso alla rete stessa per poi andare a riprenderla da lì quando serve.

Conservare bene l’energia elettrica aumenta l’efficienza delle rinnovabili

Poter accumulare e conservare l’energia elettrica serve ad aumentare l’efficienza nell’uso delle risorse rinnovabili (e fossili), a bilanciare la discontinuità delle fonti con la variabilità della domanda di energia, e anche a migliorare stabilità, flessibilità e affidabilità delle griglie di distribuzione.

Un uso più intelligente delle risorse significa quindi minore impatto ambientale e una diminuzione delle emissioni di CO₂, e per tutte queste attività di Storage energetico gli strumenti e i dispositivi dell’Internet of Things offrono soluzioni nuove e migliori (rispetto alle meno evolute), a partire da quelle per le infrastrutture collegate con le centrali elettriche, quelle dei grandi impianti, che devono compensare le variazioni di domanda e offerta di energia tra il giorno e la notte. Ma le reti e le infrastrutture maggiori devono gestire anche le oscillazioni di intere stagioni.

Per le loro caratteristiche – i sistemi IoT si basano su periferiche direttamente dotate o in grado di connettersi a una rete di sensori, che raccolgono dati di funzionamento e gestione, a loro volta elaborati ad esempio con tecnologie di Edge computing – le applicazioni dell’Internet of Things risultano essenziali per rilevare continuamente una situazione ambientale.

L’IoT diventa essenziale per le strategie di stoccaggio energetico

I dati acquisiti possono essere pre-elaborati in locale, appunto con strumenti di Edge computing, e poi trasmessi a un Data center per elaborazioni più complesse, come quelle basate sugli Advanced analytics e sistemi di Intelligenza artificiale. Le soluzioni IoT consentono così di acquisire e analizzare dati per monitorare un sistema ambientale e formare delle analisi predittive che rendono più efficiente il suo funzionamento e quindi le attività di stoccaggio.

I sistemi di accumulo – Energy storage – aumentano la resilienza generale, anche attraverso l’attivazione automatica delle erogazioni Off-grid nel caso in cui il sistema IoT rilevi una minaccia o un disservizio a livello delle Smart grid di riferimento sul territorio.

In questo scenario, i sistemi IoT e l’analisi dei dati sono strumenti fondamentali per dare forma alle strategie di stoccaggio energetico, e un importante settore applicativo, oltre a quello industriale, è quello delle Smart City, le città intelligenti, per abilitare tutti i servizi interconnessi di cui hanno bisogno.

Più Internet of Things ed Energy management, uguale meno CO₂

Un sistema IoT è quindi caratterizzato dagli strumenti di rilevamento (tracker e sensori) per la catena di approvvigionamento e stoccaggio dell’energia elettrica, capaci di monitorare in tempo reale un’enorme mole di dati relativi alle quantità di energia fornita e necessaria al funzionamento del sistema di distribuzione e al rendimento degli impianti che alimentano.

Sulla base di questi dati è possibile ottenere sia il quadro della situazione in tempo reale, sia eseguire analisi accurate e funzionali al raggiungimento di determinati obiettivi. L’Internet of Things è quindi una risorsa fondamentale anche per l’attività di Energy management delle aziende e degli enti pubblici chiamati a dover supportare, su più livelli, le strategie di efficientamento energetico. Tutto ciò significa una migliore gestione dell’Energia, quindi minori dispersioni, minori sprechi, meno emissioni di CO₂ e più decarbonizzazione.

Il ruolo delle tecnologie Edge, Cloud e 5G

L’architettura IT fulcro dei sistemi IoT è l’Edge computing, che consente ai terminali, collocati sulle periferie della rete, di connettersi, scambiare ed elaborare dati in locale. In pratica, le architetture Edge consentono di dialogare direttamente con i sensori, sfruttando la capacità computazionale delle periferiche, con tempi di latenza molto ridotti, non essendo previsto uno scambio continuo di dati con un Data center in remoto. Questa funzione viene assolta direttamente dai Device IoT o da una serie di Data center in locale, dotati di una connessione Ethernet o wireless.

Dal punto di vista della connettività, poi, un ruolo chiave nell’integrazione tra sistemi Cloud (server collocati in remoto) e sistemi Edge (server collocati in locale) arriverà dallo sviluppo delle reti 5G, indispensabile per garantire la larghezza di banda utile ad ampliare il raggio di applicazioni che attualmente vedono nel traffico dei dati il principale collo di bottiglia.