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direttore Filippo Astone

Le MicroGrid elettriche sono il futuro dell’energia? Siemens ci lavora…

di Chiara Volontè ♦︎ La sede di Milano della multinazionale tedesca è un esempio di come, tramite digitalizzazione, IoT e building automation, anche le aziende possono ridurre il loro impatto ambientale. E diventare “carbon positive”

Una rete intelligente, un modello di generazione energetica distribuita, un esempio di integrazione di tecnologie e infrastrutture differenti, in grado di massimizzare l’autoconsumo: è MicroGrid, la microrete elettrica intelligente di Siemens che è entrata in funzione nel quartier generale milanese in via Vipiteno. Il progetto della microrete smart rientra nel programma globale di decarbonizzazione di Siemens del valore di 100 milioni di euro, che prevede la riduzione dell’impatto energetico dei propri stabilimenti produttivi; inoltre, gli interventi di efficientamento realizzati hanno dimezzato il fabbisogno di energia dei collaboratori presenti in sede, fino a raggiungere circa 1.100 Tep (tonnellate equivalenti di petrolio). Grazie alla MicroGrid, Casa Siemens taglierà il 50% delle emissioni di anidride carbonica entro il prossimo anno, per arrivare al 2030 ad essere “carbon neutral” e completamente green.

La microrete smart di Casa Siemens

 

Si tratta di un sistema che può contare su tre principi basilari: un Pod, Point of Delivery, che consente una connessione bidirezionale con la rete elettrica tradizionale. A questo va aggiunto un sistema di generazione a pannelli fotovoltaici in grado di rispondere ai tre quarti delle esigenze standard della sede in condizioni normali ma che, quando gli uffici sono chiusi o quando non tutta la forza lavoro è impegnata, può immagazzinare il surplus e reimmetterlo nella rete. Il terzo elemento è un’unità di accumulo capace di immagazzinare fino a 135 kw/h.

 

Pod: Punto di connessione alla Rete Elettrica Nazionale. Qui i dati provenienti dalla microgrid sono raccolti e trasferiti su cloud

Ci troviamo di fronte a un ulteriore passo verso la sostenibilità ambientale, grazie a una capacità complessiva di oltre 1 megawatt, che permette la combinazione di energie rinnovabili e accumulo. Ma, si diceva, non si tratta di una semplice rete di alimentazione, ma si configura come un modello di generazione energetica distribuita, in grado di ridurre il peso sulla rete nazionale grazie ad una gestione bilanciata dei carichi elettrici e della produzione.

La MicroGrid è un ecosistema in grado di alimentare i due edifici meneghini della multinazionale tedesca, uno smart building nuovo (certificato Leed Gold) e uno stabile degli anni Sessanta completamente rinnovato, dotati di software di gestione che girano in cloud, per circa 32mila metri quadri complessivi e 1.800 persone che vi lavorano all’interno.

 

Impianto fotovoltaico sul tetto di Casa Siemens

«In uno scenario caratterizzato dalla transizione energetica, diventa indispensabile realizzare infrastrutture sostenibili e più sicure – ci spiega Claudio Picech, presidente e amministratore delegato di Siemens Italia La digitalizzazione rappresenta un grande vantaggio per le reti, è essenziale alla decentralizzazione e consente di offrire sistemi energetici flessibili e resilienti. In questo modo inauguriamo un nuovo modello di sistema energetico distribuito che in futuro sarà a beneficio di utility, imprese e società. Ci crediamo così tanto che lo facciamo innanzitutto a casa nostra con l’inaugurazione di una microrete che renderà la nostra sede sostenibile e a emissioni ridotte».

Claudio Picech, presidente e amministratore delegato di Siemens Italia

Nei periodi in cui la sede riuscirà ad autoprodurre tutta l’energia di cui necessita tramite gli impianti fotovoltaici installati sui tetti dei due edifici, Casa Siemens sarà pienamente autosufficiente e ad emissioni zero. Inoltre, durante i week end potrà generare un surplus di energia rinnovabile che il sistema immetterà automaticamente prima nello storage e poi nella rete nazionale (40.000 Kwh di energia pulita, il 4% della produzione annua complessiva dei due impianti fotovoltaici), diventando per fasi limitati “carbon positive”. La MicroGrid riesce a incrementare del 10% la riduzione di emissioni di Co2 di un sistema già molto efficiente, e la decentralizzazione consiste nel ridurre l’approvvigionamento di energia elettrica dall’esterno del 75%.

 

La MicroGrid di Siemens

«Casa Siemens è un insieme di fotovoltaico, colonnine di ricarica e impianto di trigenerazione, e tutti questi sistemi hanno bisogno di una integrazione – ci racconta Marco Stazi, energy manager di Siemens – Dunque abbiamo cercato una soluzione che fosse in grado di regolare i carichi e ottimizzare i consumi, e l’abbiamo trovata tramite il digitale».

Le colonnine di ricarica di Casa Siemens

Oltre ai pannelli posizionati sui tetti di entrambi gli stabilimenti, Casa Siemens è anche dotata di un impianto di trigenerazione, cioè alimentato con combustibile fossile, quindi gas naturale, che genera energia elettrica, calore e refrigerazione. Lo storage ha il compito di immagazzinate l’energia in eccesso prodotta dai sistemi di generazione durante i fine settimana e nelle mezze stagioni, quando non c’è un utilizzo stressato della parte di climatizzazione; ci sono infine le colonnine di ricarica del parcheggio, che la MicroGrid è capace di alimentare tramite l’energia rinnovabile. La digitalizzazione è alla base di tutto questo sistema, che si interfaccia con il cloud, cioè l’intelligenza che elabora la mole di dati che arriva dagli elementi più diffusi (sensori, azionamenti, valvole, sonde di temperatura), tramite dispositivi IoT o passando dalla building automation.

Lo storage di Casa Siemens

A garantire la produzione di energia elettrica nel quartier generale di via Vipiteno – che è connesso alla rete nazionale attraverso un unico allaccio in media tensione – sono i due impianti fotovoltaici, collocati sui tetti dei due edifici, rispettivamente di 560 metri quadri e di 5.800 metri quadri, per complessivi circa 900 kw/picco (kWp) che copriranno sensibilmente il fabbisogno del campus Siemens. Contribuisce alla produzione di energia elettrica anche l’impianto di trigenerazione di 238 kW (Cchp – Combined cooling, heat & power) che è un’estensione del cogeneratore (Chp). Mentre il Chp genera solo elettricità e calore, l’impianto Cchp aggiunge il raffreddamento. In altre parole, con la trigenerazione parte del calore prodotto viene anche utilizzato per generare energia frigorifera in estate.

Infine, un sistema di accumulo elettrochimico (energia 135 kWh, potenza 270 kW) consente di immagazzinare parte dell’energia rinnovabile prodotta in eccesso e di riutilizzarla all’interno della microrete incrementando la quota della rinnovabile autoconsumata. Il picco massimo di energia generata dal fotovoltaico e dal trigeneratore è di 1.163 kW. Le analisi compiute in fase di progettazione prevedono un consumo giornaliero tipico di 850 kW in inverno e di 1.300 kW in estate.

 

Supervisione

L’intelligenza che governa tutto e prende decisioni in tempo reale sulla base delle informazioni che riceve è un sistema centrale di gestione dell’energia (Energy Ip – Distributed Energy Optimization) che in modo intuitivo e flessibile consente all’energy manager di avere una supervisione completa sull’uso dell’energia degli impianti. Raccoglie i dati provenienti dai dispositivi di campo collocati sui vari impianti; si interfaccia con Desigo, il building management system, che a sua volta gestisce gli impianti tecnologici (Hvac, illuminazione, clima, controllo accessi, antincendio) e invia misure dettagliate alla piattaforma di monitoraggio dei consumi (Navigator). Infine, crea un algoritmo di pianificazione per ottimizzare i sottosistemi di energia e quindi i consumi finali. È così che questo ecosistema elettrico raggiunge sempre la massima efficienza.

Interfaccia Desigo di Siemens

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