L’intelligenza artificiale e i vantaggi per l’energia

David è un bambino bellissimo, capace di amore incondizionato. David, però, è un bambino artificiale. La sua storia struggente, una versione tecnologica e futuristica di Pinocchio, è raccontata in uno dei film più personali di Steven Spielberg, A.I. – Intelligenza artificiale. È solo uno dei tanti esempi possibili: pochi temi come l’intelligenza artificiale hanno ispirato libri e film di fantascienza, che ha le sue radici nelle intuizioni del matematico inglese Alan Turing (a sua volta al centro del film Imitation Game), protagonista tra l’altro della decrittazione del codice Enigma, usato dai tedeschi durante la guerra. Nei decenni successivi la ricerca sull’AI si è concentrata sul potenziamento “quantitativo” dei computer, ma Turing aveva già guardato oltre: il suo Test di Turing (da lui stesso originariamente definito proprio Imitation Game) già prevedeva la possibilità di valutare differenze qualitative (nelle risposte al test) tra una persona e una macchina che fosse capace di simulare l’intelligenza e l’apprendimento umano. Che cos’è l’intelligenza artificiale Non esiste una definizione univoca di intelligenza artificiale (AI, dall’inglese Artificial Intelligence); il concetto fondamentale, comunque, si riferisce a un computer in grado di apprendere dai dati, in modo da cambiare le proprie azioni senza bisogno di un ulteriore intervento umano di riprogrammazione. Esempi di AI, a vari livelli di evoluzione, sono i motori di ricerca avanzati, gli algoritmi di comprensione del parlato umano, le auto a guida autonoma per arrivare alla cosiddetta intelligenza artificiale generativa, in grado di migliorare le prestazioni di processi come la produzione di testi standard, di immagini e di codice software, rendendole più veloci grazie al mix di grandi quantità di fonti e di dati utilizzati. L’AI è una delle colonne portanti della quarta rivoluzione industriale: dopo la prima, fondata sulla meccanizzazione; la seconda, sull’elettrificazione e sulla produzione di massa; la terza, quella informatica. È una rivoluzione rapida: i progressi avvengono a un ritmo mai visto prima, l’AI infatti è già usata in numerosissimi ambiti, spesso poco noti. E siamo solo all’inizio. L’AI nell’industria elettrica Nel mondo dell’energia, per le enormi quantità di dati e per il valore delle informazioni estraibili, le applicazioni sono già numerose, in particolare a beneficio dell’efficienza e della transizione energetica, e per le fonti rinnovabili. Qui l’intelligenza artificiale gioca un ruolo importante fin da subito: quando si tratta di individuare i siti più adatti alla realizzazione di un impianto eolico o solare, l’AI può dare indicazioni utili – anche prospettiche - sulle risorse disponibili, sull’efficienza degli impianti, ma anche su possibili rischi legati alle caratteristiche del suolo o agli eventi meteorologici estremi. Anche nella gestione degli impianti l’intelligenza artificiale può essere d’aiuto: per previsioni meteorologiche più precise e attendibili (ventosità e irraggiamento), da cui stime migliori della produzione attesa, produzione ottimizzata poi, grazie all’analisi dei dati di prestazione provenienti dai sensori. Nel caso dell’idroelettrico stime più attendibili dei flussi idrici aiutano a ridurre gli sprechi, aumentando la produzione. E ridurre i costi di generazione rende più competitive le fonti rinnovabili, con beneficio sia per i clienti sia per l’ambiente. Anche la tutela della biodiversità ne può beneficiare: l’intelligenza artificiale infatti può prevedere le migrazioni e le abitudini di volo degli uccelli, per pianificare la realizzazione e l’esercizio di un parco eolico minimizzandone l’impatto. Monitoraggio robotico e manutenzione predittiva Altrettanto, se non più, importante è il ruolo dell’intelligenza artificiale per le attività di monitoraggio e manutenzione degli impianti. Il suo uso, combinato con quello di robot e droni, permette di effettuare ispezioni più veloci, sicure ed efficaci in ambienti ‘difficili’. L’applicazione più promettente riguarda la manutenzione predittiva: gli algoritmi di AI, grazie anche a sistemi di monitoraggio remoto, possono prevedere con grande precisione il rischio di guasto in un impianto, così da poter intervenire preventivamente, prima che si verifichi. Questo permette interventi manutentivi programmati, evitando le situazioni di emergenza, e riducendo notevolmente costi e tempi di inattività dell’impianto. In presenza di un guasto poi, l’AI aiuta a capire velocemente il tipo di danno, le cause e le possibili conseguenze, e può accelerare i tempi di decisione per le misure da adottare. Anche nel caso di operazioni più routinarie, come, per esempio, la pulizia dei pannelli solari, l’intelligenza artificiale è in grado di dare indicazioni utili su tempi e necessità di lavaggio, in modo da ottimizzare la frequenza e l’efficienza di queste attività, anche qui aumentando produzione di elettricità, oltreché risparmiando acqua. Intelligente come le reti Una volta prodotta, l’elettricità deve essere trasportata e distribuita. Per inserire pienamente le fonti rinnovabili nel sistema energetico sono essenziali le reti, e in particolare le reti intelligenti, le smart grid: un ambito in cui i sistemi di AI possono essere di grande utilità soprattutto alla luce degli assetti emergenti del sistema energetico, in cui la generazione distribuita e i flussi di energia multidirezionali moltiplicano le variabili e la loro complessità. Non a caso, già nel 2019 il rapporto “Artificial Intelligence and Big Data” dell’International Renewable Energy Agency (IRENA) evidenziava le opportunità dell’intelligenza artificiale per le reti. A beneficio della gestione delle reti, con l’AI le previsioni dei volumi generabili da impianti eolici e solari si possono incrociare con le stime del fabbisogno e della sua volatilità (ricavate a loro volta da algoritmi di AI). In questo modo, l’intelligenza artificiale può gestire i flussi nelle reti in modo ottimale, anche con decisioni prese in automatico e in tempi rapidi. Aumenta così la flessibilità delle reti, e quindi la loro efficienza e affidabilità, grazie anche all’impiego dell’AI (sia a livello predittivo che decisionale), nella gestione dei sistemi di storage, cioè di accumulo dell’elettricità, componente fondamentale per compensare l’intermittenza connaturata alle rinnovabili. Più sicurezza per le persone Infine, l’industria energetica potrà beneficiare di tutte le potenzialità di protezione e sicurezza offerte dall’AI: dalla sicurezza informatica alla lotta alle frodi, e soprattutto alla sicurezza sul lavoro, nei cantieri e sugli impianti, che è priorità assoluta per il Gruppo Enel. È un campo particolarmente promettente: sarà possibile con l’AI analizzare e catalogare gli incidenti avvenuti in passato per calcolare meglio i rischi e ridurli. A conferma che l’intelligenza artificiale, anche se non arriverà ad animare i bambini perfetti della fantascienza, è una tecnologia in grado di contribuire in maniera fondamentale al miglioramento della vita e del lavoro delle persone.

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