Tecnologie come gli impianti fotovoltaici oggi possono aiutare le aziende a iniziare il percorso verso un futuro a basse emissioni di CO2. Inoltre, migliorano la resilienza operativa e rendono le aziende più efficienti dal punto di vista dei costi.
Tuttavia, la tecnologia è in continuo aggiornamento e vengono costantemente sviluppati nuovi approcci. Per questo, quando si implementano nuovi progetti energetici è importante considerare come potrebbero essere influenzati dagli sviluppi tecnologici futuri e quindi adattare il proprio approccio di conseguenza. Questo metodo consente di fornire ai progetti energetici il miglior valore oggi e nel lungo termine.
Ma com'è possibile assicurarsi che le soluzioni energetiche che si stanno implementando oggi in azienda siano a prova di futuro? In questo blog, prendiamo in considerazione alcuni dei trend tecnologici più importanti che si profilano all'orizzonte e valutiamo cosa potrebbero comportare per i progetti attuali.
Ci sono tre aree chiave in cui le nuove tecnologie possono aiutare le aziende a raggiungere il Net Zero. Anche se molte di queste soluzioni esistono già oggi, è il modo in cui si svilupperanno e diventeranno commercialmente fattibili in futuro che è fondamentale per comprendere il ruolo che avranno.
La prima area in cui la tecnologia può avere un forte impatto è senza dubbio quella dei combustibili alternativi. L'uso dell'idrogeno come alternativa al gas naturale nei sistemi di riscaldamento e nei processi industriali offre un grande potenziale per ridurre le emissioni a lungo termine in modo semplice, in particolare per i processi industriali che richiedono calore ad alta intensità.
Nonostante l'idrogeno attualmente non possa essere considerato un'alternativa commercialmente valida al gas naturale, i mercati e le tecnologie si stanno rapidamente evolvendo e man mano che le possibili applicazioni diventano più chiare e la domanda di energia aumenta, i combustibili alternativi dovrebbero diventare più accessibili. Senza dubbio, le grandi organizzazioni mondiali, i governi nazionali e le normative devono assumere un ruolo fondamentale nel guidare questa transizione del sistema energetico.
La seconda area in cui la tecnologia può aiutare le aziende a raggiungere il Net Zero è l'elettrico. La massiccia diffusione dell'elettricità rinnovabile, in particolare del solare e dell'eolico, sta consentendo un rapido passaggio dai combustibili fossili ad alternative elettriche a zero emissioni di CO2.
Che l'elettricità possa generare calore, far funzionare i trasporti e alimentare i processi industriali non è certo una novità. Tuttavia, man mano che il costo delle fonti di energia ‘green’ si riduce, queste soluzioni diventano sempre più allettanti e convenienti. Per esempio: molti Paesi stanno regolando il passaggio dai veicoli con motori a combustione interna ai veicoli elettrici (EV) e il calore industriale a bassa temperatura potrebbe essere sostituito da pompe di calore ad alta temperatura.
In terzo luogo, la digitalizzazione dell'energia attraverso l'analisi e l'ottimizzazione dei dati può aiutare le aziende a ridurre le emissioni di CO2. I software stanno cambiando il modo in cui le industrie lavorano, specialmente per quanto riguarda l'energia. Attraverso monitoraggio, analisi e dispositivi connessi, la tecnologia oggi consente una maggiore efficienza e minori emissioni.
Ma se i software di gestione dell'energia che sono attualmente disponibili possono fornire dati utili su come viene consumata l’energia, la tecnologia di domani permetterà addirittura di ottenere dati in tempo reale sull'intensità delle emissioni. Verranno sviluppati controlli in grado di co-ottimizzare i carichi del sito e hardware avanzati per abilitare le microgrid rinnovabili. Questo consentirà anche di avere una maggiore connettività tra gli asset e i dispositivi nazionali, locali e on site.
È probabile che manchino circa cinque anni affinché l’idrogeno sia ampiamente disponibile come combustibile nei processi industriali difficili da decarbonizzare. Infatti, sebbene oggi sia già adoperabile, è spesso costoso e difficile da consegnare presso i luoghi di utilizzo. Quando, invece, potrà essere ampiamente utilizzabile, l'impatto che avrà sulla decarbonizzazione dipenderà in gran parte dal livello di supporto normativo e politico per la sua infrastruttura.
È probabile che, entro quattro anni, l'idrogeno proveniente dal reforming del metano a vapore o dalla gassificazione del carbone sarà usato principalmente come reagente per i processi industriali. Questo ‘green hydrogen’ a causa degli alti costi dell'H2 rispetto al gas naturale sarà probabilmente limitato a casi d'uso di nicchia, come le celle a combustibile per i carrelli elevatori.
Da qui a 5 anni, possiamo scorgere lo sviluppo di una forma più sostenibile di idrogeno. Un combustibile, meglio conosciuto come ‘green hydrogen’, prodotto per elettrolisi dell'acqua. Se l'energia utilizzata per alimentare questo processo è rinnovabile, allora questo idrogeno è privo di emissioni e green al 100%. E anche se è improbabile che venga subito ampiamente utilizzato a causa dell’attuale costo elevato, possiamo prevedere un'adozione limitata a breve termine nelle attrezzature industriali, quando l'offerta crescerà, consentendo, così, ai costi di scendere.
Entro i prossimi dieci anni, ci aspettiamo di vedere un forte sostegno normativo a favore dell'idrogeno. Supponendo che l’infrastruttura sia già disponibile, la decarbonizzazione del calore sarà probabilmente guidata dalle caldaie a idrogeno, poiché hanno un costo inferiore rispetto alle pompe di calore.
Con la diffusione esponenziale avvenuta nell'ultimo decennio delle energie rinnovabili, anche il riscaldamento, il trasporto e l'industria a combustibili fossili potrebbero essere sostituiti da alternative elettriche. Per esempio, il riscaldamento potrebbe passare dalle caldaie a gas alle pompe di calore, il trasporto probabilmente passerà dai veicoli con motore a combustione ai veicoli elettrici e il calore industriale a bassa temperatura può essere sostituito da pompe di calore ad alta temperatura.
I veicoli elettrici e la ricarica intelligente diventeranno sempre più diffusi, basti pensare che entro il 2030, l'Unione Europea mira ad avere almeno 30 milioni di automobili a zero emissioni sulle nostre strade.
Da qui a 5 anni, il vehicle-to-grid (V2G) e le microgrid saranno in grado di essere in modalità ‘a isola’ e di immettere energia in rete, consentendo, così, di avere ulteriori applicazioni flessibili ed elettriche dell’energia, come, ad esempio, pompe di calore, scaldabagni a pompa di calore e veicoli elettrici. La tecnologia per le pompe di calore ad alta temperatura, in particolare, sostituirà il riscaldamento industriale a bassa temperatura sotto i 180°C, che attualmente costituisce circa il 45% del calore industriale generato.
In assenza di un'infrastruttura per l'idrogeno, più del 50% del riscaldamento in Europa potrebbe essere fornito da pompe di calore distribuite entro il 2050. La restante parte sarebbe fornita dal teleriscaldamento, il 62% del quale sarebbe alimentato dal calore residuo e dalle energie rinnovabili. Il riscaldamento industriale a media e alta temperatura difficilmente avrà alternative elettriche, per cui sarà integrato con la cattura e lo stoccaggio del carbonio o sarà sostituito dall'idrogeno.
Sempre più spesso i sistemi di risorse energetiche distribuite (DER) collegati a Internet sono integrati nel sistema elettrico. Per questo le analisi e i software di ottimizzazione sono fondamentali per garantire che queste risorse siano utilizzate in modo efficace per ridurre le emissioni.
Oggi, i software di gestione dell'energia possono fornire informazioni sui consumi energetici, utili per identificare le opportunità di efficienza. Il software di ricarica dei veicoli elettrici, ad esempio, può ottimizzare i carichi per soddisfare le esigenze della rete e del sito; o ancora, i software sviluppati dalle aziende energetiche e dalle startup consentono alle aziende di rispondere automaticamente, in base al picco della domanda o al tempo di utilizzo. I software di ottimizzazione degli edifici, inoltre, possono essere utilizzati per ottimizzare e ridurre l'uso di energia.
Entro i prossimi cinque anni, i dati sulle emissioni in tempo reale possono essere utilizzati per fornire informazioni più accurate sul consumo energetico di un'azienda ed essere utilizzati per ottimizzare il dispacciamento delle risorse energetiche distribuite e per massimizzare la riduzione delle emissioni.
Inoltre, lo sviluppo di tecnologie come la realtà aumentata per eseguire le operazioni di manutenzione e riparazione potrebbe avere un ruolo fondamentale nel consentire una costruzione e una manutenzione più veloce ed efficiente dei sistemi di energia distribuita. Saranno sviluppati controlli avanzati in grado di co-ottimizzare i carichi del sito, gli impianti fotovoltaici, le batterie e la ricarica dei veicoli elettrici.
Da qui a cinque anni, ci sarà probabilmente un'ampia diffusione della tecnologia 5G che permetterà una maggiore connettività tra i sistemi di energia distribuita e dispositivi, in particolare piccoli sensori IoT.
Per raggiungere la completa decarbonizzazione e rendere il portafoglio energetico dell’azienda a prova di futuro, i progetti energetici devono essere allineati con una strategia di riduzione delle emissioni di CO2 che sia economicamente e ambientalmente sostenibile.
Come Centrica Business Solutions lavoriamo ogni giorno per affrontare questa sfida. Studiamo, valutiamo e investiamo continuamente in tecnologie in via di sviluppo per delineare una strategia energetica su misura che garantisca il conseguimento delle ambizioni aziendali dei nostri clienti. In particolare, la nostra ricerca si concentra su come coordinare la tecnologia con i progetti dei clienti a lungo termine e sullo sviluppo di soluzioni scalabili per affrontare le sfide più comuni per le aziende.
Scopri come il nostro Energy Pathway può aiutarti a ottimizzare la strategia energetica della tua aziende, per un futuro a basse emissioni di CO2.
Nicola Miola
Nicola Miola è General Manager di Centrica Business Solutions Italia. La lunga esperienza nel settore energetico gli ha consentito di acquisire ottime conoscenze del mercato e competenze professionali in Sistemi Energetici Distribuiti e in sistemi "smart grid", in particolare nei settori della cogenerazione, della trigenerazione e delle energie rinnovabili.
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