Il GIS nelle rinnovabili

Un pannello solare, una torre eolica, una diga idroelettrica o un pozzo geotermico sono tutte tecnologie che si trovano in uno spazio territoriale preciso. Sono quindi elementi geografici veri e propri e per questo la loro efficienza, le prestazioni, e il livello di sostenibilità dipendono strettamente da fattori geografici. Fattori come gli eventi metereologici e climatici, la qualità del suolo, le condizioni geologiche del terreno e le sue caratteristiche (es. la disponibilità di acqua) o altri elementi che possono influenzare la velocità del vento o la ricezione del sole. Le rinnovabili, a contatto con questi fattori producono dei dati geografici, analizzabili con la digitalizzazione geospaziale, e quindi con i Sistemi Informativi Geografici comunemente chiamati GIS. Che cosa è il GIS Un sistema informativo geografico (GIS) è uno strumento che gestisce e analizza i dati, collegandoli a una mappa e associando la posizione degli elementi geografici con le corrispondenti informazioni descrittive. Con Il GIS quindi, non solo si possono visualizzare i dati geografici, ma è possibile anche elaborare e analizzare qualsiasi tipo di informazione che abbia associata una localizzazione. Questi sistemi funzionano per strati tematici o strati geografici (layer), che sono l’insieme degli elementi omogenei che compongono una mappa. Ad esempio, uno strato geografico può essere composto da tutti gli edifici che si trovano in un dato territorio, o da tutte le strade, ma anche dagli epicentri dei terremoti o dalle condizioni del suolo. Prevedere il meteo con la digitalizzazione geospaziale La generazione di energia dagli impianti eolici dipende dall'intensità del vento, quella dei parchi fotovoltaici è legata all'irraggiamento e alla copertura nivale, e anche la produzione idroelettrica si basa sui flussi d'acqua. Anche gli effetti del cambiamento climatico come siccità, piogge torrenziali e gli eventi atmosferici estremi possono avere un impatto sulla produzione di energia rinnovabile. Per prevedere questi eventi e pianificare al meglio la produzione di energia, Enel Green Power usa la digitalizzazione geospaziale degli impianti rinnovabili, attraverso la piattaforma GIS Portal integrata con dati geografici accurati, arricchita con oltre 70 parametri meteorologici (storici, real time e previsionali) aggiornati quattro volte al giorno, che permettono il funzionamento di diversi applicativi specifici. MeteoGIS è l’applicazione che consente la gestione e l'analisi dei parametri meteorologici orari degli impianti rinnovabili con tre giorni di anticipo. Funziona anche come sistema di Meteo Warning, poiché è capace di prevedere l’impatto di fenomeni meteorologici avversi nelle centrali (es. temporali, neve, grandine e fulmini). Hydra è l’applicazione GIS che viene usata per la previsione a breve termine negli impianti idroelettrici: calcola per i successivi tre giorni, la portata d'acqua nelle aree di raccolta delle centrali, attraverso previsioni di temperatura e precipitazioni; aiuta a gestire in sicurezza gli eventi meteo avversi; e migliora l’uso dell’acqua per evitare sprechi ed avere una maggior efficienza. Proprio come il Dio del vento nella mitologia greca, si chiama Anemos la soluzione GIS dedicata all'eolico, in grado di prevedere la potenza disponibile e l'energia prodotta da ogni singola turbina per i successivi sette giorni, attraverso curve di previsione specifiche per ogni modello di turbina. Mentre Helios, che prende il nome dall’antico Dio del sole, è un’applicazione GIS capace di prevedere la potenza e l’energia prodotta da un impianto fotovoltaico analizzando i dati sull’irraggiamento solare, le condizioni metereologiche, e le caratteristiche dell’impianto (orientamento dei moduli, inclinazione, tipo di tracker). Un gemello digitale in real time Gestendo con il GIS enormi flussi di dati è possibile garantire anche il monitoraggio in tempo reale dello stato di tutte le centrali rinnovabili. Questo è il lavoro che fa Real-Time GIS Web App, un’applicazione digitale che consente agli operatori delle centrali di monitorare le prestazioni degli asset direttamente da una mappa e di correlare i dati dei sensori con i dati meteorologici, e con quelli derivanti dalle ispezioni sul campo. Nelle centrali idroelettriche esiste poi anche la Dam Behavior, che combinata con GIS introduce un innovativo gemello digitale su una mappa in 3D per ogni diga idroelettrica, e consente l’ acceso in tempo reale nelle misure di controllo manuali o provenienti da sensoristica e di intercettare eventuali segnali di anomalie come deformazioni, estensioni, rotazioni e altri fenomeni. È grazie a questi strumenti che siamo in grado di identificare potenziali criticità per gli impianti a monte della loro occorrenza, ma anche di agire tempestivamente ristabilendo la normale produzione di energia elettrica. Il GIS fa bene anche all’ambiente Essendo degli oggetti nello spazio gli impianti da fonti rinnovabili devono essere in armonia con l’ambiente che li circonda. E anche in questo caso, i sistemi geospaziali danno un contributo significativo: il sistema digitale Environmental Engine è in grado di calcolare e mitigare l’impatto ambientale di tutte le centrali elettriche. Per farlo utilizza quattro KPI che misurano i livelli ambientali e di tutela della biodiversità di un impianto, e che sono alla base dei risultati del Bilancio di Sostenibilità annuale di Enel. E anche in tutti i casi di innovazione in cui si valutano nuovi modelli di business - come l’ibridazione delle centrali rinnovabili, o l’installazione di moduli solari sopra i canali idroelettrici - vengono usati i sistemi GIS. In tutti questi casi l’analisi di prefattibilità, infatti, viene eseguita in tutte le sue fasi usando i sistemi geografici, dall'analisi del territorio e dei dati meteorologici, a quella dei vincoli e degli eventuali impatti sul processo di autorizzazione, fino anche alla progettazione e alla valutazione economica.

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