La gestione energetica della “smart city” Expo

Come funziona l'Energy Management System messo in campo da Enel e Siemens per la gestione efficiente dell'energia sul sito di Expo 2015

Expo riproduce in piccolo le dinamiche di una città moderna. Sebbene esistano piccole strutture di generazione elettrica, il sito è sostanzialmente un grande consumatore di energia. Quale miglior terreno per testare soluzioni avanzate potendo contare su un’infrastruttura creata da zero?

Lo hanno fatto Enel e Siemens, che hanno realizzato il sistema di gestione dell’energia del sito di Expo 2015, sfruttando tecnologie avanzate, anche di tipo informatico, che potrebbero semplicemente essere trasferite nelle città esistenti.

Secondo Claudia Guenzi, Head of smart grid services and solutions del reparto Energy Automation di Siemens, la sfida è quella di creare una corrispondenza in tempo reale tra la domanda e l’offerta di energia. Il sistema messo a punto da Siemens ed Enel consente di monitorare, controllare e ottimizzare i flussi energetici, favorendo una riduzione dei consumi e della produzione equivalente di CO2.

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L’EMS – Energy Management System è una piattaforma basata su cloud in grado di offrire servizi di monotoraggio e gestione dell’energia in modalità Software as a Service, fornendo tutte le informazioni di monitoraggio su un cruscotto con interfaccia web fruibile da PC, tablet e smartphone.

L’architettura del sistema parte dal livello Field dove operano sistemi di controllo e misura, colonnine di ricarica ecc, a costituire un sistema modulare di apparati che generano i dati. Queste apparecchiature comunicano in modalità wireless con un livello superiore di concentrazione dei dati (Premise) costituito da una serie di nodi in grado di comunicare con i diversi protocolli presenti sul campo per poi inviarli al cloud.

Il livello Cloud (sviluppato in Java) è basato su un database non relazionale Mongo DB. Un bus di sistema collega una serie di package logici in cui sono suddivise le funzionalità (monitoraggio, controllo, manutenzione ecc.). Tramite un’interfaccia “REST” le informazioni sono esportate ai device web-enabled.

Il livello superiore è costituito infine dalle Web App “EMS Operations Center” e “EMS Mobile”: la prima dedicata alla supervisione complessiva da PC, la seconda invece in grado di distribuire le funzionalità ai dispositivi mobili che possono così monitorare e controllare gli apparti presenti sul sito.

Accedono all’EMS, con diversi diritti di visualizzazione, gli energy manager dei Padiglioni, oltre al personale di Siemens, Enel ed Expo. Grazie a un’interfaccia molto chiara e articolata su diversi livelli operativi, è possibile seguire il sito sia a livello geografico sia a livello funzionale. Oltre ai dati in tempo reale, è possibile vedere lo storico e confrontare i dati di periodi diversi. Inoltre si possono incrociare i consumi storici con le previsioni meteo per prevedere la domanda di energia futura.

Sulla base delle informazioni ricevute gli Energy Manager possono definire dei profili di consumo da seguire ed è anche possibile, in caso di superamento di limiti predefiniti, stabilire quali utenze debbano essere progressivamente staccate dalla rete, senza impattare sulle funzionalità essenziali.

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