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Quando l'energy saving parte dai dati: l'Intelligenza Artificiale applicata alla gestione degli asset energetici

Per i Provider di servizi energetici che gestiscono grandi parchi impiantistici presso i clienti industriali, la consapevolezza che il dato è una componente essenziale per misurare le performance operative ed energetiche è un fatto acquisito ormai da tempo. Meno frequente è invece l'approccio al dato come elemento da cui estrarre valore intrinseco, che sia misurabile in MWh risparmiati o in altri benefici. Attraverso alcune esperienze specifiche condotte da Edison, in particolare in merito alla produzione di aria compressa, vogliamo mettere in luce come il percorso verso l'integrazione sistematica dell'Intelligenza Artificiale con la capacità operativa di un professionista della gestione delle utilities industriali, crei un circolo virtuoso dai benefici potenzialmente molto elevati per i clienti.

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Atti di convegni o presentazioni contenenti case history
mcTER Smart Efficiency - Milano giugno 2019 L'Efficienza Energetica di domani è Smart

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Gli atti dei convegni e più di 10.000 contenuti su www.verticale.net Smart Efficiency QUANDO L''ENERGY SAVING INIZIA DAL DATO L''Intelligenza Artificiale applicata alla gestione
degli asset energetici
mcTER | 27 giugno 2019 INDICE § Edison nei servizi energetici e ambientali: dimensioni della Divisione § L''energia si trasforma: sfide e opportunità derivanti dal ''dato' § L''approccio di Edison nella costruzione di valore a partire dai dati § Case history 1: AI per l''ottimizzazione degli assetti di sala § Case history 2: AI per l''ottimizzazione in real time dell''aria compressa mcTER | 27 giugno 2019 | 2 EDISON SERVIZI ENERGETICI E AMBIENTALI mcTER | 27 giugno 2019 | 3 ENERGY & ENVIRONMENTAL SERVICES MARKET DIVISION Large Industry Market SME & Tertiary Market Public Administration Market Environmental Services Market International Markets Un network crescente di aziende create al fine di:
§ implementare l''offerta di soluzioni per i clienti § raggiungere una completa copertura territoriale § integrare proposte innovative § internalizzare le competenze § aumentare la customer base Edison Facilities
Solutions Edison Energy
Solutions SOLUZIONI PER I CLIENTI E I TERRITORI FCA&CNHI Energy Services Private Buldings & District Heating Market Environmental Services Service Delivery & Contract Management Engineering Zephyro Fenice LA DIMENSIONE INDUSTRIALE DELLA DIVISIONE mcTER | 27 giugno 2019 | 4 20 impianti a basso impatto ambientale + rinnovabili 20+ milioni di mq aree di stabilimenti 45 siti industriali gestiti 50+ impianti di TLR presso 50 comuni 800+ km di reti di distribuzione vettori energetici 19 impianti di trattamento acque industriali 2 laboratori di analisi ambientali 4.000 m2 2 impianti di stoccaggio e trattamento rifiuti 1 termovalorizzatore per rifiuti urbani e industriali 2.100 strutture pubbliche (scuole,
ospedali) e private
gestite 2.200 esperti dell''energia Energy Efficiency Campus 50+ mezzi d''opera GLI ASSET OPERATI NEL MONDO INDUSTRIALE mcTER | 27 giugno 2019 | 5 Impianto Asset TOTALE Impianti di cogenerazione Turbine e motori a combustione interna (MCI) n° 29 Torri Evaporative n° 37 Impianti di distribuzione
energia elettrica Trasformatori in SSE (AT/MT) n° 39 Cabine elettriche MT/BT n° 420 Trasformatori (MT/BT) n° 1.259 Gruppi elettrogeni n° 108 Impianti di illuminazione Lampade n° 191.034 Impianti produzione aria
compressa Compressori e supercompressori n° 139 Torri di Raffreddamento (sala compressori) n° 66 Essiccatori (sala compressori) n° 104 Impianti produzione
energia frigorifera Gruppi frigoriferi n° 495 Assorbitori n° 34 Torri di Raffreddamento (polo freddo) n° 153 Impianti produzione
energia termica Caldaie a recupero da cogenerazione n° 18 Caldaie di centrale termica n° 176 Impianti di
termoventilazione Centrale Trattamento Aria n° 1.109 Centrale Termventilante n° 372 Terminali riscaldamento / raffrescamento n° 21.828 Impianti trattamento acqua Impianti TAR n° 19 95% 5% Proprietà Gestione 1.800 milioni di Nm3 di aria compressa distribuita (dato 2018) L'ENERGIA SI TRASFORMA' mcTER | 27 giugno 2019 | 6 DECARBONIZZAZIONE DECENTRALIZZAZIONE DIGITALIZZAZIONE Aumento della generazione distribuita basata su unità produttive dislocate sul territorio CALO LEVELIZED COST OF
ELECTRICITY PV
- 58%
(2010-2015)
- 59% (exp. 2025) AUMENTO PRODUZIONE
(GWh) IMPIANTI PV ITALIA
+ 10,3%
(2016-2017) Uso di energia da fonti rinnovabili e adozione di tecnologie a minore impatto ambientale CALO COSTO DELLE
BATTERIE AGLI IONI DI
LITIO
- 40%
(exp. 2025) CRESCITA VEICOLI ELETTRICI
'' 25% DELLE NUOVE
IMMATRICOLAZIONI AL 2030
AUMENTO QUANTIT' DI DATI
RACCOLTA DALLE UTILITY
AL 2020
10x vs 2015 CALO COSTO DELLE
TECNOLOGIE ABILITANTI
- 60X PROCESSORI
- 50% SENSORI
- 40X AMPIEZZA DI BANDA
(DATI 2006-2016) Integrazione e impiego di soluzioni IT e digitali avanzate per offrire un utilizzo più efficiente delle risorse Fonti: GSE, Frost & Sul ivan, Bain & Company, BCG Analysis, Goldman Sachs Investment Research, John McCal um Research, TCG Advisors 'OFFRENDO NUOVE SFIDE E OPPORTUNIT' mcTER | 27 giugno 2019 | 7 SFIDE OPPORTUNIT' ' DEFINIRE E INDIRIZZARE GLI INVESTIMENTI ' COSTRUIRE NUOVE COMPETENZE (es. gestione flussi energetici) E
GUIDARE IL CAMBIAMENTO
CULTURALE
' TRASMETTERE IL VALORE AL CLIENTE FINALE ' MAGGIORI E PI' CONSISTENTI FONTI DI SAVING ' NUOVE OPPORTUNIT' DI REDDITO (ENERGIA COME CENTRO DI
PROFITTO)
' ULTERIORI POSSIBILIT' DI DIFFERENZIAZIONE SUL MERCATO DECARBONIZZAZIONE DECENTRALIZZAZIONE DIGITALIZZAZIONE I DATI ABILITANO QUESTA TRASFORMAZIONE E PERMETTONO DI CREARE NUOVO VALORE mcTER | 27 giugno 2019 | 8 BU SI N ES S VA LU E DATA INTELLIGENCE basso alto medio - + AWARENESS & MONITORING § Mappatura, visualizzazione,
monitoraggio e alerting dei
consumi energetici in tempo reale
o near real time EN ER GY OPTIM IZATION WO RKFLO W OPTIM IZATION OTTIMIZZAZIONE § Ottimizzazione dei consumi energetici tramite l''utilizzo di algoritmi evoluti per il controllo in tempo reale degli impianti § Ottimizzazione dei processi di gestione operativa INTEGRAZIONE § Piena integrazione dei dati energetici all''interno nuovi modelli di business di gestione dell''energia (DR, real time energy- management') EDISON ACCOMPAGNA LE AZIENDE NELLA COSTRUZIONE DI VALORE A PARTIRE DAI DATI mcTER | 27 giugno 2019 | 9 IL MIX DI COMPETENZE EDISON mcTER | 27 giugno 2019 | 10 GESTIONE "DI CAMPO" (O&M industriale) IT&DATA MANAGEMENT INGEGNERIA ENERGETICA DATA SCIENCE ECOSISTEMA DI PARTNER SPECIALIZZATI UNIVERSIT' ED ENTI DI RICERCA START UP INNOVATIVE FORNITORI HARDWARE & SOFTWARE LE NOSTRE ESPERIENZE mcTER | 27 giugno 2019 | 11 RILEVAZIONE& GESTIONE DATI OTTIMIZZAZIONE MONITORAGGIO KPI E ANALISI DATI PROCESSI INDUSTRIALI GRANDE INDUSTRIA PMI EDIFICI OFFERTA SMART AUDIT OFFERTA ENERGY MANAGEMENT SYSTEM OTTIMIZZAZIONE CONSUMI ARIA COMPRESSA OFFERTA BUILDING ENERGY MANAGEMENT SYSTEM FOCUS CASE HISTORY CASE HISTORY 1: IL CLIENTE E IL SUO PROBLEMA mcTER | 27 giugno 2019 | 12 IL CLIENTE § GRANDE INDUSTRIA § SETTORE AUTOMOTIVE IL PROBLEMA ' >20 GWh/a consumi aria compressa per 8
compressori attivi ' Medio livel o di variabilità del a portata totale
richiesta ' Medio livel o di sensorizzazione del e macchine e
storicizzazione dei dati di campo ' Gestione operativa ottimizzata e affidata ad un
team specializzato ARIA COMPRESSA OTTIMIZZARE ULTERIORMENTE LA GESTIONE OPERATIVA DEI
COMPRESSORI, REALIZZANDO UN SAVING MARGINALE SUL
CONSUMO SPECIFICO DI SALA
LA SOLUZIONE: AI PER L''OTTIMIZZAZIONE DEGLI ASSETTI DI SALA mcTER | 27 giugno 2019 | 13 UNA SOLUZIONE SOFTWARE INNOVATIVA SVILUPPATA DA EDISON E DEDICATA AGLI OPERATORI IN CAMPO VISUALIZZAZIONE E MONITORAGGIO PARAMETRI CHIAVE DI ESERCIZIO Consumo specifico incrementale del mese Consumo specifico giornaliero Menù Valore medio di sala Valore complessivo di portata LA SOLUZIONE: AI PER L''OTTIMIZZAZIONE DEGLI ASSETTI DI SALA mcTER | 27 giugno 2019 | 14 UNA SOLUZIONE SOFTWARE INNOVATIVA SVILUPPATA DA EDISON E DEDICATA AGLI OPERATORI IN CAMPO SUGGERIMENTO ASSETTO DI SALA OTTIMIZZATO IN FUNZIONE DI PORTATA, FLESSIBILIT' E DISPONIBILIT' DELLE MACCHINE Parametri operativi assetto attuale Input simulazione: portata, flessibilità e disponibilità macchine Assetto ottimizzato suggerito in funzione degli input dell''operatore LA SOLUZIONE: AI PER L''OTTIMIZZAZIONE DEGLI ASSETTI DI SALA mcTER | 27 giugno 2019 | 15 UNA SOLUZIONE SOFTWARE INNOVATIVA SVILUPPATA DA EDISON E DEDICATA AGLI OPERATORI IN CAMPO PROGRAMMATORE DI SALA CON INDICAZIONE ASSETTO OTTIMALE (72h) IN FUNZIONE DI PORTATA PREVISIONALE E DISPONIBILIT' MACCHINE Assetto di sala storico e programmazione ottimale per le successive 72h, su 3 turni da 8h Dettaglio configurazione ottimale per ogni turno attuale e futuro Indicazione andamento storico e previsionale portata e consumo specifico RISULTATI: SAVING POTENZIALI FINO AL ~4% mcTER | 27 giugno 2019 | 16 20 0 5 10 Consumo specifico [kWh/Nm3] Portata aria compressa [k Nm3/h] Fino a ~ 4% di saving "potenziale" Portata aria compressa Consumo specifico medio anuale Consumo specifico storico Consumo specifico output modello Gen Feb Mar Apr Mag Lug Giu Ago Set Ott Nov Dic CASE HISTORY 2: IL CLIENTE E IL SUO PROBLEMA mcTER | 27 giugno 2019 | 17 IL CLIENTE § GRANDE INDUSTRIA § SETTORE MATERIE PLASTICHE IL PROBLEMA ' >10 GWh/a consumi aria compressa per 13
compressori attivi ' 2 livel i di pressione ' Alto livel o di variabilità del a portata totale richiesta ' Alto livel o di sensorizzazione del e macchine e
storicizzazione dei dati di campo ' Gestione operativa ottimizzata attraverso un
sequenziatore automatico ARIA COMPRESSA OTTIMIZZARE ULTERIORMENTE IL CONSUMO SPECIFICO
DELLA SALA COMPRESSORI COMBINANDO UNA
SIMULAZIONE IN TEMPO REALE DEGLI ASSETTI DI
PRODUZIONE ARIA COMPRESSA CON UNA PREVISIONE
DETTAGLIATA DEI CONSUMI DI SALA
LA SOLUZIONE: AI PER L''OTTIMIZZAZIONE IN REAL TIME DELL''ARIA COMPRESSA mcTER | 27 giugno 2019 | 18 TEMPERATURA ARIA DI ASPIRAZIONE ALGORITMO DI OTTIMIZZAZIONE CLOUD-BASED PREVISIONI/TEMPI DI PRODUZUIONE STATI DELLE MACCHINE DI LAVORAZIONE PRESSIONE ARIA COMPRESSA PORTATA ARIA COMPRESSA OTTIMIZZAZIONE PLC MASTER COMPRESSORI Dal ~ 5 all''8% di saving "potenziale" ASSORBIMENTI ELETTRICI COMPRESSORI VARIABILI LATO
PRODUZIONE VARIABILI LATO SALA
COMPRESSORI CONSTRAINTS GRAZIE Sergio Sereno Supporto tecnico - Large Industry Market Energy and Environmental Services Division sergio.sereno@edison.it +39 366 9638848 www.efficienzaenergetica.edison.it


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