Tecnologia per la trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica, prodotti e soluzioni per l’approntamento di impianti eolici, fotovoltaici, idroelettrici, di cogenerazione e a idrogeno. Phoenix Contact, multinazionale tedesca a proprietà familiare – 3,6 miliardi di euro di fatturato, 100 anni di storia, 11 stabilimenti di produzione nel mondo – si pone al centro della transizione green, rendendo disponibile la tecnologia abilitante l’elettrificazione e l’automazione di tutta la filiera energetica. Un portafoglio che include soluzioni per il monitoraggio e il controllo real time di apparati e sistemi. La strategia smart energy di Phoenix Contact è legata al concetto di All Electric Society, un futuro che mette al centro l’energia da fonti rinnovabili e la riduzione della domanda di energia primaria attraverso misure di efficienza e la creazione di sistemi intelligenti e connessi. Un’idea che la multinazionale tedesca ha voluto rappresentare nel parco All Electric Society creato presso il quartier generale di Blomberg in Renania, una riproduzione del mondo reale in cui viene dimostrato come l’interconessione tra produzione, distribuzione, immagazzinamento e centri di consumo possa rendere l’energia sempre disponibile lì dove necessario. «La tecnologia smart energy di Phoenix Contact realizza il sector coupling, un sistema integrato per un’energia decentralizzata che permette un interscambio tra tutte le diverse fonti energetiche per soddisfare il fabbisogno nel modo più efficiente possibile, grazie all’acquisizione e all’analisi dei dati», afferma Alessandro Bianco, responsabile divisione smart energy di Phoenix Contact.
Interconnessione che rende indispensabile disporre di alimentazioni affidabili, zero downtime, per evitare fermi imprevisti degli impianti o prevenire blackout nelle reti di trasmissione. Da una parte tutta l’infrastruttura edge per l’acquisizione dei dati dal campo e l’interfacciamento con piattaforme cloud, dall’altra tutta la tecnologia per l’automazione: controllori, router, sistemi wireless, connettori, alimentatori e ups, dispositivi per la protezione contro sovraccarichi di tensione e morsetti componibili. Infine, tutta la componente dedicata al monitoraggio, elemento imprescindibile per garantire un funzionamento always on. E per le rinnovabili soluzioni pronte all’uso, dal solar tracking che permette di gestire un parco solare come fosse un campo di girasoli, regolando in automatico l’angolazione dei pannelli in funzione della rotazione del sole, alle cabine metereologiche per l’analisi delle condizioni atmosferiche. Per l’eolico, soluzioni che permettono di individuare depositi di ghiaccio sulle pale, monitorare alterazioni del rotore della pala, o ancora, soluzioni di videosorveglianza per mettere in sicurezza i perimetri degli impianti.
Infrastruttura edge per la digitalizzazione ed elettrificazione del sistema di distribuzione e trasmissione energetico
«La divisione smart energy vale circa il 10% del fatturato ma ci attendiamo una crescita esponenziale, basti pensare agli investimenti necessari per il monitoraggio della rete elettrica nazionale che viene ormai interpretata alla luce del mix energetico fornito dalle rinnovabili», afferma Bianco. Distribuzione e trasmissione dell’energia sono i driver del mercato. I progetti in ambito nazionale prevedono la digitalizzazione delle sottostazioni elettriche, ovvero la possibilità di avere soluzioni per il monitoraggio da remoto di sistemi a bassa e media tensione, aggiunge Bianco. Per Phoenix Contact significa mettere a disposizione tutta l’infrastruttura edge, di sensori e sistemi, per l’acquisizione delle grandezze elettriche, dati che vengono esportati su architetture cloud, con la capacità di supportare protocolli di comunicazione di ogni tipo, poiché l’installato è fatto di stazioni di nuove e vecchia generazione. «La nostra forza è poter supportare l’intero parco installato grazie a un portafoglio che vanta oltre 100.00 prodotti», dice Bianco.
Prodotti e soluzioni per impianti e reti trasmissive ad alta resilienza
La massiccia espansione e conversione dell’infrastruttura per la distribuzione e lo stoccaggio dell’energia rinnovabile, generata in modo decentralizzato, e l’elettrificazione di tutti i settori stanno portando a un forte aumento di soluzioni che contribuiscono in modo decisivo all’aumento dell’efficienza nella costruzione di quadri elettrici per la realizzazione del sector coupling. «Offriamo soluzioni per tutte le applicazioni, dice Bianco. Protezioni contro la sovratensione, gruppi di continuità, moduli di ridondanza e interruttori di protezione di rete. Operiamo per definizione in ambienti gravosi dove la componente elettromagnetica è molto presente. Gli apparati devono essere capaci di resistere a disturbi elettromagnetici che normalmente non sono presenti in ambienti ordinari industriali». Insomma, il collegamento di impianti di produzione di energia rinnovabile e di nuove utenze, come l’infrastruttura di ricarica per la mobilità elettrica, pone i gestori di reti di distribuzione davanti a nuove sfide tecniche. «La nostra vasta gamma di prodotti e soluzioni protegge, monitora e automatizza gli impianti nella distribuzione di energia elettrica in modo da garantire l’alimentazione elettrica anche in condizioni difficili», afferma Bianco.
Phoenix Contact, prodotti e soluzioni per la digitalizzazione dell’eolico e del solare
Per impianti fotovoltaici ed eolici Phoenix Contact rende disponibili le Power Control Unit, veri e propri controllori di impianto, con funzioni di data logging e tutta la tecnologia di connessione fatta di cavi e connettori specifici. «I nostri sistemi sono in grado di parlare con la stragrande maggioranza di componenti. Offriamo tutto quanto serve per la realizzazione e gestione di un impianto al netto dei pannelli solari e inverter che vengono forniti da altre aziende», spiega Bianco. Con i dispositivi per la misurazione dell’energia è inoltre possibile monitorare i parametri elettrici sia a livello di centrale sia di campo. In questo modo con un microcontrollore è possibile raccogliere tutti i parametri rilevanti dell’impianto e documentarli in un database. «Essere informati sullo stato di funzionamento consente di reagire con tempestività per risolvere le più diverse criticità o per introdurre quelle modifiche che possono rendere più efficiente e performante l’impianto», aggiunge Bianco. Si va da soluzioni per la gestione dell’alimentazione a controller per gli inverter. Insomma, Phoenix Contact si pone come unico fornitore per l’intera gestione dell’impianto. «Nelle connessioni alla rete vanno specificati gli intervalli da rispettare per la frequenza e la tensione di rete. E per verificare tali condizioni si devono poter rilevare la tensione e la potenza reattiva presenti nei punti di collegamento alla rete. Esigenze che vengono soddisfatte da unità di regolazione che soddisfa i requisiti di potenza attiva e reattiva e monitora le condizioni di tensione nel punto di attacco alla rete», racconta Bianco.
Eolico, soluzioni prefabbricate pronte per essere utilizzate sul campo
L’elettrificazione è il primo passo verso la realizzazione del sector coupling
Per l’eolico l’azienda rende disponibili soluzioni di Ice Detection System: misurano la presenza di ghiaccio sulle pale del rotore. O ancora la soluzione Rotor Monitoring System, per la misurazione dei comportamenti di carico e la rilevazione dei momenti flettenti nelle pale del rotore. Tutte soluzioni che sfruttano tecnologie edge computing. E poi il sistema Lightning Monitoring System, che misura con precisione le scariche dei fulmini. Infine, la soluzione Structural Health Monitoring per il monitoraggio continuo dell’integrità strutturale delle pale. «Sono sistemi composti da hardware e software per monitorare lo stato di funzionamento dell’intero impianto, dice Bianco. Monitoraggio e analisi permanenti degli impianti ad energia eolica sono elementi essenziali. Il controllo digitale si concentra sulle parti che sono soggette a particolari sollecitazioni. Con l’aumento delle dimensioni degli impianti il monitoraggio delle pale diventa sempre più importante».
Solare, le soluzioni per un monitoraggio continuo degli impianti fotovoltaici
Per gli impianti fotovoltaici è disponibile la soluzione Solar Tracking per sostenere l’efficienza della produzione energy. Si è in grado di cambiare l’angolo di posizionamento dei pannelli solari in funzione della rotazione solare. Tra le soluzioni, anche la cabina metereologica Weather Station, dotata di sensori atmosferici. «I gestori degli impianti fotovoltaici vogliono essere sempre informati sull’efficienza energetica e sull’affidabilità del loro parco solare, spiega Bianco. Un dato importante da acquisire è la performance ratio, che definisce il rapporto tra il rendimento effettivo dell’impianto e quello teorico possibile. La diminuzione inaspettata di questo valore indica un errore nell’impianto. Ecco, quindi, che i dati raccolti dalle stazioni meteorologiche, quali l’irradiazione solare, la velocità del vento e la temperatura vengono impiegati per il calcolo della Performance Ratio». Infine, soluzioni di videosorveglianza che monitorano la zona perimetrale e gli accessi agli impianti, spesso situati in luoghi isolati e a rischio di furti e atti vandalici
Phoenix Contact supporta i costruttori di sistemi di accumulo a batterie e a idrogeno
Nella svolta energetica, le batterie svolgono un ruolo importante soprattutto per quanto riguarda le energie rinnovabili. Queste, infatti, non sono sempre disponibili in base alle esigenze. L’offerta e la domanda di energia elettrica hanno spesso un andamento irregolare nel tempo. Le batterie possono compensare questo sfalsamento assorbendo l’elettricità in eccesso dall’energia solare ed eolica. Nel momento in cui la domanda di energia dalla rete è superiore all’offerta, rendono nuovamente disponibile l’elettricità. Come dire, le batterie e i processi Power-to-X aumentano la sicurezza di alimentazione e permettono un sector coupling continuo nel campo dell’alimentazione di energia. «Lavoriamo con i maggiori costruttori italiani di batterie per far sì che i sistemi di accumulo siano affidabili ed efficienti. Ci occupiamo della gestione di potenza con controllori che sono in grado di gestire i cicli di carica e scarica». E poi tutta la parte di componentistica, con connettori che collegano in serie o in parallelo le batterie.
Per il mercato dell’idrogeno, anch’esso in forte espansione, Phoenix Contact collabora, infine, con i costruttori di impianti elettrolitici fornendo quadri di controllo. «L’idrogeno si presta per essere utilizzato nei progetti più diversi, racconta Alessandro Bianco. Un’importante azienda dell’Emilia-Romagna, che costruisce forni per l’industria della ceramica, sta per esempio lavorando con un’azienda nel campo della produzione di idrogeno, con l’obiettivo di ridurre la dipendenza dal metano». Per Phoenix Contact la visione All Electric Society risponde alle domande più importanti del nostro tempo. «Con prodotti, soluzioni e servizi per l’elettrificazione, il collegamento in rete e l’automazione, supportiamo l’industria e la società verso lo sviluppo di un mondo più sostenibile», conclude Bianco.
