L’energia è uno dei costi operativi più rilevanti nell’industria e uno dei più difficili da ridurre senza compromettere la produzione. L’IA permette di individuare le inefficienze nascoste negli andamenti dei consumi, anticipare la domanda energetica e ottimizzare in tempo reale il funzionamento dei sistemi elettrici e termici.
In un contesto di prezzi dell’energia volatili e di crescente pressione normativa sulle emissioni, l’ottimizzazione energetica con l’IA ha un ritorno economico diretto e contribuisce agli impegni di sostenibilità dell’azienda.
Monitoraggio dei consumi e rilevamento delle anomalie
Il primo passo è misurare i consumi con una granularità sufficiente: contatori intelligenti per circuito, macchina o processo. Con questi dati, i modelli di IA stabiliscono una linea di base dei consumi attesi in funzione dei parametri di produzione e rilevano gli scostamenti che indicano inefficienze o apparecchiature che consumano più del normale.
Un compressore con una guarnizione deteriorata, un impianto di refrigerazione con perdite o un forno che impiega più tempo a raggiungere la temperatura si riconoscono dalla loro firma energetica prima che diventino un guasto visibile.
Previsione e gestione della domanda
I modelli di previsione della domanda energetica permettono di anticipare con alta precisione i consumi per turno, per giorno e per settimana. Questo è utile in diversi contesti:
- Ottimizzazione del contratto elettrico: adeguare la potenza impegnata alla domanda reale evita penali per superamento e pagamenti per potenza non utilizzata
- Gestione dei picchi: individuare e spostare fuori dalle ore di punta i carichi non urgenti (ricarica di batterie, pompaggi, climatizzazione dei magazzini) riduce il costo dell’energia consumata
- Mercato elettrico: nelle grandi aziende con accesso al mercato all’ingrosso, una previsione precisa permette di ottimizzare l’acquisto di energia per fasce orarie
Ottimizzazione degli impianti HVAC e industriali
In molti impianti, i sistemi di climatizzazione, ventilazione e refrigerazione industriale sono una delle voci principali del consumo elettrico. I modelli di IA ottimizzano i setpoint di temperatura, gli orari di funzionamento e la sequenza di avvio delle apparecchiature in base all’occupazione prevista, alla temperatura esterna e ai profili di produzione.
Nelle industrie con processi termici (forni, essiccatoi, autoclavi, pastorizzazione), l’ottimizzazione dei profili di temperatura tramite RL (Reinforcement Learning) riduce i consumi mantenendo la qualità del processo.
Integrazione con i sistemi di gestione dell’energia (SCADA/BMS)
Il livello di IA si integra con i sistemi SCADA dello stabilimento o con i Building Management System (BMS) esistenti per leggere i dati in tempo reale e, nei casi più avanzati, inviare comandi di regolazione automatica. L’architettura può essere di raccomandazione (l’operatore approva le modifiche) o di controllo ad anello chiuso (il sistema regola automaticamente entro limiti predefiniti).
Il ritorno economico tipico
Negli impianti industriali di medie dimensioni (consumo annuo di 1-10 GWh), il risparmio si stima prima di iniziare, a partire dalla curva di consumo reale dello stabilimento. Con i prezzi dell’energia attuali, si tratta di risparmi che vanno da decine a centinaia di migliaia di euro l’anno, a seconda delle dimensioni dell’impianto.
Il periodo di recupero dell’investimento varia in base ai consumi energetici e al punto di partenza, senza considerare i benefici della riduzione delle emissioni né gli incentivi che Stati membri e regioni offrono per i progetti di efficienza energetica.
Domande frequenti
Occorre rinnovare l’impianto elettrico per l’implementazione? No. La maggior parte dei progetti inizia con l’installazione di contatori intelligenti aggiuntivi sull’infrastruttura esistente. L’investimento in hardware di misura è relativamente contenuto rispetto ai risparmi ottenuti.
L’ottimizzazione può interferire con i processi produttivi? In modalità di raccomandazione no: il sistema suggerisce le regolazioni e l’operatore decide. In modalità di controllo automatico, i limiti di intervento si definiscono insieme ai responsabili della produzione, così che il processo non sia compromesso. La sicurezza del processo ha sempre la priorità sull’ottimizzazione energetica.
Quali certificazioni o normative si applicano? Nell’UE il quadro di riferimento è dato dalla norma ISO 50001 sui sistemi di gestione dell’energia e dalle direttive europee sull’efficienza energetica (EED). Un progetto di IA per l’efficienza energetica ben documentato può contribuire al rispetto di questi requisiti e dare accesso ai finanziamenti di programmi europei come il FESR, oltre che ai programmi propri di ciascuno Stato membro e di ciascuna regione.