Il ruolo dell’energia idroelettrica nella transizione energetica

L’energia idroelettrica è diventata un aspetto importante delle energie rinnovabili grazie a una serie di progressi compiuti nell’ultimo secolo. In passato, l’energia idroelettrica e altre proposte di gestione dell’acqua sono state viste come progetti materialmente immensi che richiedevano ingenti capitali. Oggi la tecnologia consente di migliorare le centrali elettriche che possono essere controllate a distanza, ad esempio tramite cloud, utilizzando la piattaforma IoT.

Il controllo remoto, la manutenzione predittiva e la gestione flessibile degli impianti possono fare una grande differenza nell’economia degli investimenti nel settore idroelettrico. Questo vale sia per gli impianti grandi che per quelli piccoli, concentrati in un’unica sede o distribuiti in località remote. Per questo motivo, rendere flessibili i propri asset diventa fondamentale in un’epoca caratterizzata da tante incognite: i cambiamenti climatici, le nuove tecnologie, le nuove normative e la deregolamentazione, i cambiamenti nella politica dei sussidi, le interruzioni della catena di approvvigionamento e le fluttuazioni dei prezzi dell’energia.

Grazie alla serie RevPi di Kunbus, la transizione verso un ambiente più sostenibile può essere più semplice. Scoprite il ruolo delle centrali idroelettriche e imparate a monitorare le centrali in modo semplice e accurato.

Il ruolo dell’energia idroelettrica

L’industria idroelettrica svolge un duplice ruolo: generare energia e fornire acqua. Ogni diga ha un serbatoio e ogni serbatoio può generare energia. I pozzi sono essenziali in molte aree per integrare le forniture d’acqua e una pompa azionata dall’energia solare o eolica in eccesso funziona di fatto gratuitamente. Il sollevamento dell’acqua è un modo potenziale per immagazzinare l’energia in eccesso prodotta da altre tecnologie, come l’energia solare ed eolica, quando la domanda è bassa e rilasciarla quando la domanda è alta. 

Anche una diga convenzionale può aumentare o diminuire la sua portata per bilanciare le esigenze della rete, cosa che poche altre tecnologie di generazione possono fare senza sprechi e altri problemi complessi. Lo stesso vale per l’energia nucleare, che non può essere spenta semplicemente premendo un interruttore; pertanto, man mano che il Paese passa a una politica energetica più dipendente dal nucleare, i modi verdi e produttivi per assorbire l’energia in eccesso diventeranno sempre più importanti.

Possiamo migliorare il funzionamento delle centrali idroelettriche grazie all’automazione e alla digitalizzazione?

Il grado di digitalizzazione delle apparecchiature idroelettriche e di pompaggio è basso rispetto a quello di altri settori delle energie rinnovabili, come le turbine eoliche e i parchi solari. Pertanto, lo scopo principale è quello di snellire il funzionamento dell’impianto e renderlo più efficiente attraverso la digitalizzazione e l’automazione, oltre al restauro.

L’energia prodotta dagli impianti può generare elettricità per la rete pubblica. Per questo motivo dovrebbe essere considerata come una nuova fonte di energia rinnovabile in grado di caricare le città. Come funziona esattamente? Il serbatoio alto si trova a circa un chilometro dalla centrale elettrica e dispone di una serie di strutture tecnologiche ampiamente disperse, tra cui la misurazione del livello, la misurazione della temperatura e la linea di pressione, oltre a tutti gli impianti di produzione di energia. È possibile accedervi a distanza, in quanto l’operatore della centrale elettrica, ovunque si trovi, può visualizzare le informazioni e controllare a distanza l’impianto attraverso la piattaforma IoT e il monitoraggio mobile. 

Grazie all’accesso alle sezioni dell’impianto, è possibile rilevare e analizzare tempestivamente eventuali interruzioni grazie al monitoraggio in tempo reale e alle notifiche, come i messaggi di allarme. La manutenzione predittiva aiuta a evitare i guasti e a reagire in tempo a eventuali errori. Le piattaforme IoT, come la digifai IoTplatform control, rendono possibile la progressione verso fonti di energia alternative.

Prestazioni economiche e operative delle pompe grazie al monitoraggio continuo

I proprietari di impianti più piccoli spesso non sono consapevoli dei potenziali vantaggi che si possono ottenere installando a posteriori elementi come i martinetti delle pompe con sensori di livello e inclinometri digitali, servomotori controllati dall’IoT, pannelli di controllo remoto wireless o persino un sistema di intelligenza artificiale per prendere decisioni basate sull’analisi predittiva delle condizioni meteorologiche imminenti, della domanda di energia elettrica o della variazione dei costi/benefici all’interno del mercato energetico in generale.

In precedenza, le pompe che si trovavano a migliaia di metri sotto la superficie richiedevano algoritmi sofisticati per controllare e diagnosticare la pompa in profondità. Funzionava con i pozzi verticali, ma a volte i giacimenti non si trovavano verticalmente sotto l’impianto di perforazione. Oggi i cosiddetti pozzi deviati possono essere calcolati in tempo reale sul bordo. Ciò consente di controllare in tempo reale le condizioni del foro per i pozzi con il sistema di pompaggio ad asta, compresi lo stress dinamico dell’asta, il livello del fluido, la pressione di aspirazione della pompa, il gas prodotto e l’emulsione, ecc.

L’installazione dei moduli RevPi Core 3+ e RevPi AIO in “Edge POC”, un box di retrofit integrato in un armadio di avviamento o in un VFD. Fonte: revolutionpi.com

Gli aggiornamenti degli algoritmi possono essere implementati sulla base degli input dell’utente sul cloud e apportare miglioramenti periodici ai dispositivi della flotta. I requisiti di idoneità industriale, resistenza alla temperatura e tracciabilità della piattaforma di sviluppo possono essere semplificati con RevPi Core 3+ e il modulo di espansione analogica RevPi AIO.

La digitalizzazione cambia l’impatto ambientale

L’adozione di tecnologie più intelligenti ha anche enormi ramificazioni per l’ambiente e potrebbe aiutare il mondo a raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni di carbonio, riducendo al contempo il costo della produzione di energia. I miglioramenti digitali non riguardano solo le grandi centrali elettriche e le società di gestione dell’acqua. I sensori e le apparecchiature di comunicazione necessarie sono ora facilmente disponibili, di solito in versione pronta per l’uso, presso Distrelec.

Il monitoraggio e il controllo a distanza di pozzi e turbine idrauliche rendono la produzione di energia (e la sicurezza idrica) un’opzione economicamente vantaggiosa per piccoli agricoltori, proprietari terrieri, consigli locali e gruppi comunitari. Chi ha un’apparecchiatura già esistente può farla installare in un secondo momento. I Pumpjack possono contribuire all’adeguamento con conseguente aumento dell’efficienza e dell’efficacia dei costi. Chi sta pensando a nuove imprese di generazione di energia deve tenere conto delle nuove opportunità digitali nel quadro delle valutazioni della due diligence. Qui a Distrelec abbiamo tutto ciò che serve e siamo sempre lieti di fornire consulenza su qualsiasi progetto.

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