Smart Grid e IoT per il risparmio energetico

La smart grid è l'integrazione della rete elettrica tradizionale con le telecomunicazioni e le tecnologie dell'informazione di più recente fabbricazione. Tale integrazione consente di ottimizzare l'utilizzo efficiente delle risorse energetiche.

Introduzione

I proprietari di case residenziali hanno iniziato a installare elettrodomestici intelligenti e risorse energetiche rinnovabili nei loro locali per ottimizzare in maniera efficiente i loro costi. Poiché negli ultimi anni i concetti legati alla smart grid sono emersi come argomento in rapida crescita, molti istituti di ricerca hanno fissato le basi per una migliore comprensione della tecnologia. I dispositivi della smart grid comunicano in direzioni bidirezionali utilizzando diversi protocolli di comunicazione come Zigbee, WiFi, Mobile, WiMax etc. Il basso costo di componenti come sensori e processori e l'aumento della connettività wireless ha portato a rendere intelligenti molti prodotti di consumer tradizionali e in grado di comunicare tra loro senza l'intervento umano.

Le reti di sensori intelligenti offrono numerose opportunità applicative, tra cui il monitoraggio e la gestione dell'energia, l'integrazione di generatori di energia rinnovabile. A causa del basso costo e della facilità di implementazione, vi è una crescente domanda affinché le reti di sensori intelligenti vengano utilizzate su larga scala per le reti elettriche. Il risultato è facilmente verificabile come un enorme volume di diverse varietà di dati da gestire e analizzare. Elaborare e analizzare questi dati rivelano dettagli che possono aiutare gli esperti a migliorare il funzionamento della rete elettrica (e non solo), al fine di ottimizzare le prestazioni. La tecnologia per raccogliere enormi quantità di dati è oggi disponibile, ma gestire i dati in modo efficiente ed estrarre le informazioni più utili rimane ancora una sfida.

Analisi

La rete intelligente è definita come un insieme di nuove tecnologie, sensori e attrezzature per gestire ampie risorse energetiche, al fine di migliorare l'affidabilità, l'efficienza e la sicurezza dell'intera catena industriale, residenziale e commerciale. Il vantaggio principale delle reti intelligenti è la capacità di integrare meglio le fonti di energia rinnovabili nel sistema e supervisionare il consumo e la produzione di energia grazie a un flusso bidirezionale di dati tra generazione, distribuzione e consumo come mostrato in figura 1.

La generazione di energia è il primo passo nella catena del valore della rete intelligente, include fonti di energia come quella idroelettrica e solare (in alcuni casi si può fare anche affidamento ad altre fonti non rinnovabili), e si basa su tecnologie di monitoraggio e controllo di un'ampia area. Una rete di prossimità collega i consumatori alla rete elettrica e trasmette i dati utilizzando un'infrastruttura di misura [...]

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