Il futuro dell’acqua

Il futuro dell’acqua

La Giornata mondiale dell’acqua, che si celebra il 22 marzo, è l’occasione per ricordare lo sviluppo dell’energia idroelettrica: la più antica delle rinnovabili si è trasformata grazie alla digitalizzazione.

{{item.title}}

Immaginate di condensare un secolo e mezzo in pochi secondi, come in un time lapse. Il vecchio mulino con la ruota che scorre spinta dall’acqua e sorvegliata dal mugnaio è diventato una centrale idroelettrica completamente digitalizzata, controllata da sensori e gestita da piattaforme cloud.

La Giornata mondiale dell’acqua, che si celebra ogni anno il 22 marzo, è l’occasione per raccontare la grande parabola dell’energia dell’acqua, che da sempre accompagna l’attività dell’uomo, il suo ruolo insostituibile per la vita in generale e, in particolare, per l’elettricità.

 

La più antica delle rinnovabili

L’uso dei mulini ad acqua risale almeno all’antica Grecia, si è esteso in epoca romana e nel Medioevo ha avuto una grande diffusione in agricoltura in sostituzione del lavoro muscolare umano o animale: lo testimonia ancora oggi la presenza frequente di mulini e mugnai nelle antiche leggende, nelle fiabe popolari ma anche nei cognomi (per esempio Mill in inglese).

A partire dall’Ottocento, con la rivoluzione industriale, sono cambiate anche le applicazioni dell’energia dell’acqua. Nel 1870 la magione di Cragside, nella campagna inglese, è stata la prima abitazione al mondo alimentata elettricamente da un generatore idraulico: è la data di nascita dell’energia idroelettrica, ma anche in assoluto delle fonti di elettricità rinnovabili.

L’energia idroelettrica è la prima di tutte le energie rinnovabili in senso cronologico ma anche, e soprattutto, quantitativo: a livello globale ha una potenza installata e una produzione di gran lunga superiori a quelle di qualsiasi altra fonte rinnovabile.

In base ai dati dell’International Renewable Energy Agency (IRENA) relativi al 2017, la potenza totale degli impianti idroelettrici al mondo è di 1.153,911 GW, pari al 53% del totale delle fonti rinnovabili: in altre parole l’idroelettrico, da solo, ha un peso maggiore di tutte le altre rinnovabili sommate. Ancora più eloquenti sono le statistiche riguardo alla generazione di elettricità: secondo le cifre dell’Agenzia internazionale per l’energia (International Energy Agency – IEA) la produzione idroelettrica nel 2017 ha raggiunto i 4109,44 Twh, pari al 65% circa dell’elettricità rinnovabile al mondo e al 16% del totale generale. Con punte vicine all’esclusiva: in Norvegia, per esempio, l’elettricità è prodotta al 99% dall’energia idroelettrica. E per il futuro si prevede che il contributo dell’idroelettrico possa quasi raddoppiare: l’IEA ipotizza per il 2050 una potenza di 2000 GW e una produzione annua di oltre 7000 Twh.

Anche nel mondo Enel, sempre più orientato verso le energie pulite, l’idroelettrico è ancora la principale fonte rinnovabile. Con quasi 28 GW di potenza installata su un totale di 85 GW (pari al 33%), l’idroelettrico è anzi la prima fonte di elettricità in assoluto. Nel 2017 la produzione da idroelettrico è stata di 56,3 TWh su un totale da rinnovabili di 88,9 TWh, nel 2018 di 66,7 TWh su un totale di 108,4

 

Il futuro è iniziato: digitalizzazione ed efficienza energetica

In un contesto energetico in rapida trasformazione, l’energia idroelettrica non è rimasta indietro, e valorizza le opportunità offerte dalle nuove tecnologie per ottimizzare efficienza e sicurezza: oggi le centrali sono dotate di sistemi digitali sempre più avanzati per la gestione, il monitoraggio e la manutenzione.

In questo campo l’innovazione del nostro Gruppo è all’avanguardia. Il primo passo è la raccolta dei dati: per questo Enel Green Power ha sviluppato, tra gli altri, il progetto Wireless Sensors for hYdro monitoring (WISY), che consiste in una rete di sensori wireless in grado di raccogliere e trasmettere in tempo reale tutte le informazioni su un impianto idroelettrico.

Per la gestione e l’analisi dei dati abbiamo sviluppato internamente un’architettura abilitante i ”Big Data Hydro”: tutte le informazioni di una centrale vengono inviate alla nostra piattaforma cloud, immagazzinate in un “data lake” che raccoglie sia i dati operativi che quelli dei database relativi ai costi e alla manutenzione degli impianti, e poi processate con algoritmi statistici per individuare tempestivamente eventuali malfunzionamenti, evitando i guasti, e per massimizzare la produzione, riducendo i costi.

La digitalizzazione comporta anche benefici per l’efficienza energetica. A questo proposito Enel ha brevettato un algoritmo, integrato successivamente in un software sviluppato ad hoc, per ottimizzare il rendimento delle turbine idroelettriche, in particolare le Kaplan (KOOS - Kaplan Online Optimization System). I sistemi wireless sono usati anche nel progetto CLOSER – Communication in tunnels, con cui i nostri tecnici, durante le ispezioni, possono comunicare in tempo reale dai cunicoli in diga o dalle gallerie: il sistema, in caso di tunnel, prevede antenne collocate all’inizio e alla fine della galleria, mentre i tecnici sono dotati di speciali zaini con una piccola antenna e un router che permette l’utilizzo di uno smartphone con un’apposita app.

Siamo anche in grado di migliorare la sicurezza delle nostre persone, vero tesoro della nostra azienda. Con questo obiettivo abbiamo sviluppato una intelligenza che permette di capire lo stato di pulizia di un particolare componente di impianto detto “sgrigliatore”: se la griglia è sporca, il sistema avverte i colleghi di andare a fare pulizia. Questo permetterà ai colleghi addetti alle manutenzioni di evitare di percorrere chilometri inutili (gli impianti sono in zone molto remote), diminuendo i rischi derivanti dallo spostamento.

Sempre rispetto al mondo advanced analytics, è stato lanciato il progetto Presagho: riguarda la creazione di una intelligenza che permetta di elaborare modelli predittivi rispetto ai guasti nei nostri impianti. In EGP prevenire è meglio che curare.

Accanto alle tecnologie digitali, l’innovazione tecnologica si affida sempre più anche all’automazione. Per esempio, quando i tecnici hanno difficoltà a raggiungere le condotte, si può inviare un robot: è quello che facciamo, ad esempio, nelle nostre centrali in Cile. Con l’uso dei droni riusciamo, invece, a controllare dall’alto lo stato di salute di una centrale o di una diga. In questo campo un’ulteriore innovazione è il progetto che abbiamo avviato in Italia per effettuare operazioni specializzate con i droni anche in modalità “Beyond Visual Line of Sight”, cioè oltre la linea visiva dell’operatore.

 

Sostenibilità ambientale e sociale

Nella nostra ottica, l’innovazione deve avere sempre lo sguardo rivolto alla sostenibilità. Perciò i nostri impianti idroelettrici sono anche centri di tutela dell’ambiente e della biodiversità.

La nostra centrale idroelettrica di El Canadá, in Guatemala, si trova lungo il Rio Samalá, uno dei fiumi più inquinati del Paese; grazie al sistema di depurazione che abbiamo installato le sue acque possono essere usate dai contadini per irrigare i campi. In Italia, invece, abbiamo realizzato alcune delle nostre opere più innovative per la salvaguardia della biodiversità: per esempio il sistema di scale di risalita dei pesci nella diga di Isola Serafini, che favorisce il ripopolamento ittico nel Po, o quello analogo per le anguille nella centrale di Coghinas, in Sardegna.

La centrale di El Quimbo, in Colombia, è un esempio di convergenza tra sostenibilità ambientale e sociale. Da un lato abbiamo lanciato un programma per estendere di 11.000 ettari l’area della foresta circostante di Huila, la più grande foresta tropicale secca del Paese. Dall’altro, per venire incontro alle esigenze delle comunità locali, abbiamo costruito nuove abitazioni, accompagnandole con iniziative concrete per rafforzare le organizzazioni sociali e comunitarie e rilanciare l’economia.

Lo stesso metodo partecipativo ha caratterizzato gli accordi che abbiamo firmato con le popolazioni Pehuenche in tre aree del Cile, per l’avvio di progetti di sviluppo economico per la gestione condivisa e sostenibile delle risorse idriche: la soluzione più equilibrata per garantire la fornitura alle famiglie e, insieme, la produzione di energia. Perché l’acqua va rispettata sempre, non solo il 22 marzo.