“Aziende ad alta efficienza energetica più indipendenti”.

“Energy-efficient companies will be more independent.”
Marginal Column
Prof. Dr. Alexander Sauer

Prof. Dr. Alexander Sauer
Dal 2015 dirige l’Istituto per l’Efficienza Energetica nella Produzione (EEP) dell’Università di Stoccarda. Fino al 2006 è stato Responsabile di Dipartimento presso il Laboratorio di Aquisgrana per le Macchine Utensili e le Discipline Aziendali (WZL) e ha diretto il Competence Center di Aquisgrana per la Costruzione di Stampi. In seguito, Sauer è passato ad un fornitore dell’industria automobilistica, dove, come Membro della Direzione, ha gestito a livello globale gli ambiti Pianificazione Produzione, Logistica, Manutenzione e Produzione. Dal 2011 al 2015, ha diretto il Laboratorio Tecniche di Produzione Applicate dell’Istituto Superiore di Scienze Applicate di Monaco di Baviera.

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Novembre 2016

 

Nella nostra intervista il Professore Alexander Sauer, Direttore dell’Istituto per l’Efficienza Energetica nella Produzione (EEP) dell’Università di Stoccarda, ci offre una panoramica sulla produzione ad alta efficienza energetica e ci spiega come Industry 4.0 e Smart Grid potranno rendere più efficienti le fabbriche del futuro.

Professor Sauer, può spiegarci il concetto di efficienza energetica nella produzione?

Nell’accezione più classica, si definisce efficienza il rapporto fra costi e benefici: quanto minore è il quoziente, tanto maggiore sarà il livello di efficienza. Se devo determinare l’efficienza energetica all’interno di una fabbrica, dovrò innanzitutto scegliere un ambito di bilancio: dovrò, quindi, scegliere se considerare un processo, una linea o l’intera fabbrica. In secondo luogo, sceglierò il parametro di valutazione per i costi.

La scelta più ovvia, naturalmente, è il kilowattora, ma potremmo anche scegliere la tonnellata di CO2 o un altro parametro ancora. Ad esempio, cambiando fonte di energia, è possibile ridurre i costi, oppure migliorare il bilancio di CO2, senza modificare la quantità d’energia necessaria, misurata in kilowattora.

Come influisce l’entità dell’ambito di bilancio nell’ottica di una migliore efficienza?

Se applico l’ambito di bilancio ad un processo di produzione che richieda soltanto energia elettrica, l’unica possibilità per migliorare l’efficienza sarà ridurre il fabbisogno di energia elettrica per componente prodotto; se, invece, considero l’intero padiglione di fabbrica, potrò ad esempio utilizzare il calore dissipato per altri processi. In tale modo, nonostante non si assista ad un miglioramento dell’efficienza del singolo concreto processo, otterrei un minore fabbisogno energetico per la fabbrica nel suo insieme. È un approccio che risulta utile in molti ambiti.

Quale ruolo gioca attualmente, a Suo parere, l’argomento dell’efficienza energetica nelle imprese industriali?

Negli stabilimenti ad elevato consumo energetico si guarda con

attenzione a tale aspetto già da tempo; di contro, fra le aziende

dal consumo energetico medio-basso, il tema non è ancora

molto sentito: spesso, queste ultime hanno ancora pochi contatori

di gas o di corrente, quando non uno soltanto, e comunque i

consumi non vengono documentati con esattezza. E invece, proprio un’esatta analisi della situazione attuale è il primo passo per migliorare l’efficienza energetica: nel prossimo futuro, sempre più aziende metteranno in atto questa misura.

Come può contribuire, in futuro, l’Industry 4.0 a migliorare l’efficienza energetica nella produzione?

Quanto più i singoli elementi della produzione saranno integrati fra loro, tanto più agevolmente li si potrà armonizzare. In un progetto, per citare un caso, abbiamo valutato quando sia consigliabile, per le macchine utensili di una produzione 4.0, passare dallo stato operativo a quello di stand by: a tale scopo, ad esempio, abbiamo considerato anche le fasi di riscaldamento. Esaminati questi parametri, in una produzione integrata si possono ottenere potenziali di efficienza energetica completamente nuovi. Ad esempio, si potranno creare lotti in modo automatico, affinché una determinata macchina produca un pezzo per un certo tempo, dopodiché sarà possibile spegnerla, anziché farla operare sempre, mantenendola quindi in funzione anche nei tempi morti.

In quale misura è possibile valutare l’efficienza energetica fin dalla progettazione di un nuovo stabilimento produttivo?

Nelle industrie ad elevato consumo energetico del settore chimico, dell’acciaio o della lavorazione del vetro, l’approvvigionamento energetico e dei fluidi è da sempre un tema cruciale; tuttavia, nella maggior parte degli stabilimenti produttivi, la pianificazione di fabbrica digitale è essenzialmente una modellizzazione logistica. Ma in futuro, oltre a questo, la fabbrica andrà pianificata come sistema energetico, per ottenere potenziali di efficienza energetica al di là dei singoli processi: tale approccio, nel caso ideale, non soltanto sarà vantaggioso per l’ambiente, ma contribuirà a ridurre i costi energetici. Sempre riguardo alla pianificazione di fabbrica, si sta attualmente discutendo se, per alcune zone della fabbrica, sarebbero più consigliabili reti a corrente continua, anziché alternata. L’implementazione è ancora di là da venire, ma potrebbe effettivamente presentare alcuni vantaggi: ad esempio, lo stabilimento richiederebbe un’elettronica di potenza minore e potrebbe utilizzare direttamente la corrente continua, ad esempio tramite impianti fotovoltaici o batterie a recupero di energia. All’EEP stiamo lavorando intensivamente proprio su tale concezione.

Quale ruolo giocano le Smart Grid, che in futuro dovranno a loro volta entrare nell’ambito produttivo?

L’idea delle Smart Grid nella produzione significa, in sostanza, poter gestire il fabbisogno energetico in modo mirato. Oggi, per gli stabilimenti industriali, è già un obiettivo interessante contenere il più possibile le oscillazioni di potenza: quando un’azienda può livellare attivamente il consumo energetico su una linea retta, potrà anche aumentarlo o ridurlo nelle sue singole parti, secondo necessità. Dall’accumulo di calore fino all’adozione di energie alternative, le possibilità per gestire il fabbisogno energetico sono molte. Tutto ciò, in futuro, sarà utile in due modi: nei Paesi dall’elevata percentuale di energie rinnovabili, intrinsecamente volatili, gli stabilimenti potranno meglio reagire ad eccessi o carenze di capacità nella rete; nelle regioni dall’approvvigionamento energetico classico, invece, le Smart Grid aiuteranno a compensare le interruzioni dell’energia elettrica, in quanto la fabbrica, per un certo lasso di tempo, funzionerà con un livello di energia inferiore e con proprie fonti, similmente alla centrale termica di un condominio.

Quali saranno in futuro, a Suo avviso, i principali fattori propulsivi per l’efficienza energetica?

Da un lato, i vantaggi di costo, che possono raggiungere le due cifre nell’ambito dei costi energetici, soprattutto per le aziende che ancora non hanno fatto molto in questa direzione; dall’altro, in futuro, anche i Clienti vorranno sapere con quale dispendio di energia un certo prodotto è stato realizzato. A mio parere, tuttavia, la spinta maggiore verrà dalle pressioni dell’opinione pubblica e dalle prescrizioni di legge. Per raggiungere gli obiettivi di emissioni fissati negli Accordi sul Clima di Parigi, non basterà lavorare sulla sola produzione di energia: per rispettare tali prescrizioni occorrerà anche un netto miglioramento dell’efficienza energetica. Perciò, nei prossimi anni, mi aspetto un’ulteriore regolamentazione di tale ambito. Comunque sia, un fatto è certo: in futuro, i prezzi energetici saranno più volatili. Le aziende ad alta efficienza energetica saranno molto meno vulnerabili a tali oscillazioni nei prezzi e, quindi, più indipendenti. E con le Industrial Smart Grid, le aziende potranno perfino sfruttare tali oscillazioni a loro vantaggio.