Efficienza energetica e resilienza sono forse gli argomenti più caldi in materia di energia discussi oggi tra settore privato e capi di governo di tutto il mondo. Gli eventi meteorologici estremi, le minacce fisiche e di sicurezza informatica e i guasti delle reti di utility sono tra le mille ragioni per cui i leader sono alla ricerca di soluzioni energetiche più resilienti e affidabili. Tuttavia, la maggior parte degli sforzi di resilienza ad oggi manca una visione. L’attuale soluzione si basa su un kit di strumenti molto piccolo, consistente nell’aggiunta di generatori diesel, sistemi combinati di calore ed energia e altri semplici sistemi basati su combustibili fossili. Ciò è determinato da brevi orizzonti di recupero dei responsabili delle decisioni e da tempistiche decisionali rapide che impediscono un’analisi sufficiente.
Noi crediamo che l’efficienza energetica sia un componente critico, ma spesso trascurato, di un sistema di energia flessibile. La profonda efficienza energetica come prima parte di una strategia di resilienza fornirà un valore significativo e a lungo termine dotando di una maggiore affidabilità dovuta a:
- Riduzione delle esigenze di generazione dei backup e dei costi di capitale iniziali
- Riduzione della dipendenza da fonti di combustibile esterne
- Riduzione dei costi del ciclo di vita e aumento del valore
- Generare entrate e sostenibilità della rete del futuro
- Raggiungere obiettivi in parallelo
Sistemi resilienti oggi
Il focus della resilienza è la capacità di edifici, campus (incluse basi militari) o sistemi distrettuali di sostenere o recuperare rapidamente da disastri, come eventi meteorologici, attacchi informatici o grosse interruzioni della rete di servizi pubblici. Le implicazioni risultanti della resilienza, tuttavia, variano da entità a entità, quindi è difficile applicare una struttura comune di cosa sia la resilienza o il modo ottimale per ottenerla. Inoltre, può essere difficile attribuire un prezzo alla capacità di mantenere operativi i sistemi critici. Molti leader pagherebbero “qualunque cosa occorra” per mantenere operative le operazioni, in particolare laddove è coinvolta la sicurezza delle persone.
Nelle singole costruzioni, la resilienza può essere raggiunta installando la generazione di backup in loco. Negli Stati Uniti, i motori a combustione interna sono comunemente usati per la generazione di riserva. Ci sono circa 250 gigawatt di potenza installata di generatori di riserva negli Stati Uniti, con gruppi elettrogeni diesel che rappresentano il 70-80% di quella potenza. Tuttavia, i generatori diesel possono essere inaffidabili – spesso non vengono mantenuti correttamente e il combustibile fossile si deteriora se non viene sostituito ogni sei o 12 mesi. Tecnologie come l’accumulo di energia solare e le microreti in grado di fornire energia di emergenza affidabile stanno guadagnando quote di mercato.
Gli standard e le tecnologie utilizzate per l’alimentazione di riserva variano da entità a entità. Le installazioni militari si basano principalmente sui generatori diesel per fornire energia di riserva negli edifici con carichi critici per la sicurezza della missione. Questi generatori sono spesso notevolmente sovradimensionati, progettati per soddisfare il doppio del carico di punta di un edificio. La maggior parte degli edifici commerciali, nel frattempo, è tenuta a disporre di sufficiente energia di riserva per consentire agli occupanti di lasciare un edificio in sicurezza durante la perdita di energia. Le strutture più critiche, come ospedali e stazioni di polizia, devono avere alimentatori di riserva di lunga durata a causa della loro natura critica. I data center più intensivi di energia utilizzano in genere sia le batterie che i generatori diesel per l’alimentazione di emergenza per garantire un’alimentazione continua e ininterrotta. Tuttavia, aziende come Microsoft sperano di abbandonare questo modello e stanno testando l’uso di celle a combustibile per la generazione di energia in loco.
Efficienza energetica: la chiave per avere valore e affidabilità a lungo termine
L’efficienza energetica è una strategia spesso sottovalutata in grado di supportare gli sforzi di resilienza fornendo cinque valori fondamentali:
Riduzione delle esigenze di generazione dei backup e dei costi di capitale iniziali: Un investimento nell’efficienza energetica, in primo luogo, ridurrà la quantità di energia di riserva necessaria per mantenere operativo un edificio o una operazione. Un miglioramento del 50% nell’efficienza energetica degli edifici ridurrà la dimensione del sistema di alimentazione di backup di quell’edificio della metà. Dimezzare la dimensione del sistema ridurrà il costo dei gruppi elettrogeni diesel tradizionali e delle soluzioni di accumulo solare allo stesso modo. I benefici continuano a scorrere a valle, poiché i minori carichi di energia riducono le dimensioni, i costi e la complessità delle infrastrutture elettriche e di altre tecnologie di supporto e riducono i costi energetici in corso.
Riduzione della dipendenza da fonti di combustibile esterne: Se le fonti di generazione in loco richiedono la consegna di un combustibile, come nel caso di gruppi elettrogeni diesel, celle a combustibile, turbine a gas naturale e altre tecnologie a combustibili fossili, allora le apparecchiature ad alta efficienza ne richiederanno di meno. Due vantaggi di questo includono (1) la necessità di meno carburante per eseguire le stesse operazioni durante una breve interruzione (risparmio dei costi di carburante) e (2) il rifornimento meno frequente durante una lunga interruzione. In sostanza, l’efficienza consente alle strutture di funzionare più a lungo con meno carburante.
Questo vantaggio fornisce una maggiore sicurezza energetica all’esercito riducendo l’esposizione agli attacchi (ad esempio, i serbatoi di stoccaggio diesel o le rotte di rifornimento diventano obiettivo meno critico). Quando l’efficienza è accoppiata con l’energia solare e lo stoccaggio di energia, la necessità di viaggi di rifornimento e dei rischi associati viene eliminata limitando l’approvvigionamento di energia e lo stoccaggio ad un sistema chiuso e relativamente autonomo.
Riduzione dei costi del ciclo di vita e aumento del valore: I sistemi energeticamente efficienti hanno costi di ciclo di vita inferiori rispetto ai sistemi inefficienti. Sistemi efficienti possono costare più in anticipo rispetto ai sistemi tipici, ma questo costo viene ripagato nel tempo attraverso bollette più basse. Ad esempio, le unità HVAC ad alta efficienza e di dimensioni corrette faranno risparmiare denaro durante la vita operativa dell’apparecchiatura. Solo nel settore dell’edilizia commerciale degli Stati Uniti, l’implementazione di progetti energetici che migliorano l’efficienza energetica, aumentano la flessibilità degli edifici e / o costruiscono la generazione e lo stoccaggio in loco rappresentano un’opportunità di valore netto pari a $ 290 miliardi.
Generare entrate e sostenere la rete del futuro: Le misure di efficienza possono fornire servizi di rete come la risposta alla domanda, il picco di rasatura e la regolazione della frequenza e della tensione, nonché la flessibilità del carico. Il coinvolgimento con le utility locali e la fornitura di servizi di rete come questi possono generare ulteriori entrate legate all’utilità, migliorando ulteriormente il valore attuale netto dell’investimento in efficienza sostenendo al tempo stesso una rete rivolta al futuro.
Raggiungere obiettivi in parallelo: Infine, l’efficienza incontra una serie di obiettivi paralleli che non sono direttamente collegati alla resilienza. L’efficienza energetica riduce i costi operativi grazie a minori costi energetici e minori costi operativi e di manutenzione. Ridurre il consumo di energia può aiutare le organizzazioni a raggiungere gli obiettivi paralleli agli obiettivi di resilienza, compresi gli obiettivi di energetici, di budget, di riduzione del carbonio o di sostenibilità.
