Indipendentemente dalle dimensioni del parco eolico, gli operatori possono trasformare le turbine in macchine intelligenti con un piccolo cambiamento, come spiega Greg Hookings, direttore (Digital Industries), Stratus Technologies.
La spinta per raggiungere Net Zero entro il 2050 sta guidando l’adozione di tecnologie energetiche pulite e rinnovabili, con l’energia eolica che è un’area che è cresciuta in modo significativo. Nel 2022, la produzione di elettricità eolica è aumentata del 14% (265 terawattora), seconda solo a quella solare. Le stime mostrano che la crescita annuale dovrà raggiungere il 17%, ovvero 7.400 TWh di produzione di elettricità eolica nel 2030, per raggiungere l’obiettivo del 2050. Potrebbe trattarsi di un compito arduo, ma il Regno Unito sta facendo ottimi progressi diventando uno dei posti migliori al mondo per le turbine eoliche. Con oltre 11.000 turbine eoliche nel Regno Unito, divise all’incirca per l’80% onshore e il 20% offshore, la sfida ora è garantire che ciascuna turbina produca energia alla capacità ottimale.
Girando
Quindi, quali sono le sfide legate alla gestione di un parco eolico? Per amor di discussione, supponiamo che tutte le prime sfide siano state risolte, che la posizione sia stata messa in sicurezza e che tutte le normative locali sulla fauna selvatica siano state rispettate. L’operatore ha la sua turbina (o le sue turbine) in funzione e sta cercando di produrre energia nel modo più efficiente.
Innanzitutto, l’energia che producono deve competere con altre soluzioni energetiche a basso costo. Resta il fatto che le nuove centrali elettriche a combustibili fossili possono produrre energia a un ritmo più economico. In secondo luogo, l’energia prodotta dai parchi eolici è soggetta alle condizioni meteorologiche. Il vento insufficiente o addirittura eccessivo può rallentare la produzione. Infine, la natura stessa dei parchi eolici fa sì che siano spesso ubicati in luoghi remoti, lontani da qualsiasi livello di supporto tecnico e informatico che potrebbe essere necessario in caso di problemi. Anche questo limiterà la quantità di energia che un parco eolico può produrre. La combinazione di queste tre questioni insieme può dipingere un quadro negativo, ma non è la storia completa. La tecnologia di nuova generazione Edge Computing offre un aiuto significativo per affrontare tutte e tre le sfide e ha un impatto positivo sia sulle nuove turbine in fase di messa in servizio che sulle turbine esistenti già in funzione. Tale aiuto non potrebbe arrivare in un momento migliore.
Il confine della produzione energetica
Nonostante sia una tecnologia relativamente nuova, la produzione di energia eolica deve modernizzarsi per stare al passo con la digitalizzazione. Molte aziende e persino società energetiche che potrebbero implementare con successo l’energia eolica si stanno trattenendo finché non raggiunge un punto in cui diventa l’opzione più economica. Ma questo approccio non riesce a riconoscere il tasso di miglioramento dell’efficienza. In effetti, è giunto il momento di investire nell’energia eolica, poiché le implementazioni di tecnologie intelligenti come l’edge computing stanno rapidamente modificando il ritorno sull’investimento.
Con l’edge computing, gli operatori possono facilmente aggiungere retroattivamente sensori IoT relativamente economici a turbine singole o multiple per portare la capacità di raccolta dati a uno standard moderno. Tradizionalmente, questi dati verrebbero inviati in batch al data center o al cloud a seconda delle dimensioni dell’azienda agricola. Questo trasferimento di dati aggiunge latenza, il che significa che gli operatori sono già in disparte se viene segnalato un problema. A ciò si aggiunge il fatto che i parchi eolici sono molto remoti e ci sono operatori che reagiscono in ritardo ai problemi di manutenzione, aspettando poi ancora più a lungo l’arrivo del supporto, e nel frattempo la turbina non produce energia. Aggiungendo l’edge computing, l’operatore avrà ora accesso in tempo reale ai dati sullo stato delle risorse e alla capacità di risolvere anche i più piccoli problemi di malfunzionamento dei componenti prima che incidano sulla produzione di energia.
Andare a distanza
Trasferendo la potenza di calcolo sulla turbina stessa, gli operatori possono soddisfare le esigenze delle operazioni remote. I parchi eolici onshore – e soprattutto offshore – si trovano spesso in aree con segnale debole, aggiungendo ancora più latenza e ritardo di quanto non sia già presente quando si accede alle risorse informatiche basate su cloud. Con l’edge computing, gli operatori possono reagire ai più piccoli problemi prima che causino tempi di inattività e, in alcuni casi, collassi strutturali, indipendentemente dalla loro ubicazione.
I dati prodotti dalla turbina possono apportare valore in diversi modi. In primo luogo, l’operatore può risparmiare tempo e denaro su costose chiamate e riparazioni reagendo ai problemi in tempo reale. La manutenzione rappresenta un costo significativo per gli operatori dei parchi eolici, la cui riduzione aggiunge un immediato impulso ai profitti. In secondo luogo, nel caso degli operatori di parchi eolici che gestiscono più turbine e persino più siti, i dati prodotti da una turbina possono essere utilizzati per gestirne altre e per replicare prestazioni ottimali su più turbine. Quando si aggiunge una nuova turbina o un nuovo impianto, le aziende dispongono delle informazioni di cui hanno bisogno per prendere decisioni informate basate sul mondo reale sul posto dati. C’è un valore aggiunto secondario in quanto questi dati possono anche risalire la catena di fornitura fino al produttore di turbine, informando la produzione di turbine sempre più efficienti.
L’edge computing consente inoltre di risparmiare su costose risorse cloud o data center. I parchi eolici sono notoriamente costosi da gestire, quindi le riduzioni dell’OPEX sono sempre benvenute.
La combinazione di turbine eoliche ed edge computing offre un modo semplice per affrontare molte delle sfide legate alla gestione di un parco eolico. Le aziende che stanno facendo progressi nel settore dell’energia eolica meritano di essere ricompensate con una produzione efficiente, senza dover lottare costantemente contro sistemi complessi e costi operativi crescenti. L’edge computing consente agli operatori di turbine eoliche di massimizzare sia i propri investimenti che la produzione di energia. Se questa tecnologia verrà applicata alle turbine eoliche in tutto il Paese, sarà un altro passo significativo verso Net Zero entro il 2050.