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  • Sistema dinamico di gestione dell'energia per le PMI

    Dott. Pio Lombardi, Fraunhofer IFF, Timo Hesse, CEO di aARTE Möbel GmbH, e il prof. Przemyslaw Komarnicki, Magdeburg- Stendal University of Applied Sciences (da sinistra a destra), stanno esplorando come un sistema dinamico di gestione dell'energia possa essere incorporato nella routine aziendale quotidiana insieme nel progetto RELflex. Credito:Fraunhofer IFF/Viktoria Kühne

    Energia solare, l'energia eolica e il lotto – il crescente utilizzo di fonti energetiche rinnovabili sta provocando notevoli fluttuazioni nella produzione di energia. I ricercatori di Fraunhofer hanno ora reso possibile progettare processi industriali in piccole e medie imprese per rispondere alla domanda. Ciò consente alle aziende di massimizzare l'uso di energia verde dalle proprie centrali elettriche, per rispondere alle fluttuazioni, e, nel futuro, contribuire alla stabilizzazione dell'approvvigionamento energetico.

    La quota di carbone nel mix energetico sta diminuendo, mentre le rinnovabili sono in costante crescita. Questo sta ponendo gli operatori di rete con sfide, anche se. Se il sole splende in un cielo limpido e azzurro e soffia una fresca brezza, i moduli solari e le turbine eoliche generano più energia del necessario. Se, però, il cielo è coperto e il vento è immobile, il potere diventa merce rara. Come si possono stabilizzare tali fluttuazioni di produzione per garantire un approvvigionamento energetico stabile, nonostante il numero crescente di fonti di energia volatili?

    Adattamento flessibile dei processi di produzione alla situazione energetica

    I ricercatori del Fraunhofer Institute for Factory Operation and Automation IFF di Magdeburgo vedono una soluzione tra le piccole e medie imprese, che generano energia dal sole, vento o anche i propri rifiuti di fabbricazione. Diventeranno parti interessate più attive nella futura rete intelligente, contribuendo a renderlo più affidabile e più stabile. Il raggiungimento di questo obiettivo implica la progettazione di processi industriali interni rilevanti per l'energia in modo che siano reattivi alla domanda, gestire dinamicamente carichi controllabili, produzione di energia rinnovabile, e utilizzando sistemi di accumulo di energia.

    I cicli produttivi nelle aziende potrebbero anche seguire la disponibilità di energia in futuro. Molti dipendenti di piccole imprese come aARTE Möbel GmbH sarebbero aperti a orari di lavoro flessibili. Credito:Fraunhofer IFF/Viktoria Kühne

    "Stiamo sviluppando nuove soluzioni e applicazioni insieme alla Mageburg-Stendal University of Applied Sciences e ad altri partner del progetto europeo RELflex. Sono principalmente destinate a contribuire a rendere i processi di produzione nelle PMI più reattivi alla domanda, " spiega il dottor Pio Lombardi, Project manager RELflex presso il Fraunhofer IFF. "Ciò significa che le aziende possono adattare i propri processi produttivi alla situazione energetica attuale, ricorrere all'energia dei propri sistemi di stoccaggio durante le strozzature, e possibilmente anche utilizzare altre fonti di energia come i rifiuti di legno inceneriti." Il cuore dello sviluppo è il sistema di gestione dinamica dell'energia XDEMS.

    Prova sul campo del prototipo

    I ricercatori stanno attualmente esplorando come questo sistema di gestione dell'energia può essere utilizzato nella routine aziendale quotidiana presso uno dei loro partner di progetto, aARTE Mobel GmbH. Un vantaggio è che consente alle aziende di utilizzare l'energia che generano con il fotovoltaico e simili per i propri processi produttivi, diventando così più autosufficienti e meno dipendenti dai gestori di rete. Questo ha un impatto anche sui modelli di business. La barra può essere alzata più in alto per i prodotti verdi, che può essere realizzato non solo con materiali prodotti biologicamente, ma anche con energia verde.

    Qui non si producono quasi rifiuti. L'azienda recupera energia dagli scarti della produzione di mobili invece di smaltirla. Credito:Fraunhofer IFF/Viktoria Kühne

    Le PMI possono rispondere alle fluttuazioni dell'approvvigionamento energetico in modi diversi. "Adattare la produzione e l'installazione di sistemi di archiviazione di backup sarebbe il modo più efficiente. Ogni volta che è disponibile molta energia, gli articoli sono fatti a magazzino e immagazzinati, "dice Lombardi, mettendolo concretamente. La seconda opzione sarebbe quella di consentire ai dipendenti di lavorare in modo flessibile, ad esempio, a tarda ora o anche nei fine settimana, in base alla situazione energetica. I ricercatori intendono valutare l'accettazione di questa idea in un sondaggio corrispondente. I sistemi di accumulo di energia sono una potenziale terza opzione. Rimangono costosi, anche se, a causa delle elevate spese in conto capitale, e lo stoccaggio di energia comporta ancora perdite, a seconda della tecnologia.

    I ricercatori Fraunhofer iniziano concentrandosi sul sistema di monitoraggio di aARTE Möbel GmbH. Stanno utilizzando una strumentazione adeguata per misurare in tempo reale l'energia generata dall'impianto fotovoltaico privato e la potenza consumata dalle singole linee di produzione o gruppi di linee di produzione. In un secondo passaggio, i ricercatori utilizzeranno il loro software XDEMS per compilare previsioni di carico e produzione dai dati registrati. Quanta potenza produrrà l'impianto fotovoltaico nella prossima settimana? Quanti tavoli e armadi devono essere prodotti in quel tempo? E come si può controllare al meglio la produzione per coordinare in modo ottimale questi due fattori, cioè per immettere un minimo di potenza nella rete e non dover prelevare potenza da essa? Il software fornisce suggerimenti pertinenti qui. Potrebbe essere ipotizzabile un sistema a semaforo. Una luce verde potrebbe mostrare ai dipendenti che viene prodotta energia sufficiente e che gli articoli possono essere immagazzinati, ad esempio. Se l'energia scarseggia, però, una luce rossa potrebbe indicare che la linea dovrebbe essere utilizzata in seguito. "Dobbiamo ancora consultarci con la direzione di aARTE Möbel GmbH circa l'esatto modulo di feedback delle informazioni per i dipendenti, " aggiunge Lombardi. Una volta terminato lo sviluppo del sistema di monitoraggio, i ricercatori inizieranno a lavorare sul sistema di previsione e controllo il prossimo anno.

    Nuovi modelli di business. Grazie a questo sistema, partner del progetto aARTE Möbel GmbH spera di offrire mobili completamente sostenibili in futuro, in legno e con elettricità certificata prodotta ecologicamente. Credito:Fraunhofer IFF/Viktoria Kühne




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