Benchmarking Energetico: Confrontare e migliorare le Prestazioni

Premesse

Alla base di ogni analisi e strategia di ottimizzazione c’è la conoscenza della situazione e il confronto con le Best Practice di settore. In questo articolo ci concentriamo sull’importanza del benchmark e sul suo uso per impostare un progetto di miglioramento.

Cos’è il Benchmarking

Il concetto di benchmarking, essenziale nella gestione aziendale e nella produzione industriale, ha origini che si possono tracciare fin dalla metà del 900. Inizialmente, il termine veniva utilizzato per descrivere il processo di misurazione della qualità dei prodotti attraverso il confronto con standard di eccellenza riconosciuti. Negli ultimi anni il benchmarking si è evoluto, abbracciando una vasta gamma di applicazioni, dall’efficienza operativa fino alle pratiche di gestione strategica. Il benchmarking implica il confronto delle prestazioni di un’organizzazione, di un sistema o di un processo con quelli di altri enti considerati leader nel settore o comunque di riferimento, per identificare opportunità di miglioramento.

Nel contesto energetico, il benchmarking assume una rilevanza particolare data l’urgente necessità di ridurre i consumi energetici e di minimizzare l’impatto ambientale delle attività umane. La definizione di benchmarking energetico si riferisce specificamente al processo di misurazione e confronto delle prestazioni energetiche di edifici o impianti industriali rispetto a standard di riferimento o a costruzioni simili. Si incrocia con il concetto di Energy Labelling, con il quale viene inserito il caso specifico in una classe di consumo connotato da una scala di efficienza. Questo processo di classificazione consente di identificare le inefficienze, di stimolare l’adozione di pratiche e tecnologie più sostenibili e di promuovere l’ottimizzazione dei consumi energetici.

Il benchmarking energetico si articola in diverse fasi: la raccolta di dati relativi ai consumi energetici, l’identificazione degli standard di riferimento o dei parametri di confronto (che possono derivare da database nazionali, linee guida internazionali o dalle prestazioni di edifici considerati all’avanguardia nel risparmio energetico), e infine l’analisi comparativa. Quest’ultima fase prevede l’uso di indicatori di prestazione energetica, che permettono di valutare l’efficienza energetica di un edificio o di un impianto in relazione a quelli simili o agli standard prescelti.

L’utilizzo del benchmarking energetico offre numerosi vantaggi, tra cui la possibilità di riconoscere e valorizzare le eccellenze nel campo dell’efficienza energetica, stimolare l’implementazione di misure di risparmio energetico e contribuire al raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità ambientale. Inoltre, questo processo supporta le organizzazioni nel conformarsi a normative sempre più stringenti riguardanti l’efficienza energetica e la riduzione delle emissioni di gas serra.

Quali sono gli standard a supporto del Benchmarking

Per la valutazione dei consumi energetici, l’adozione di standard e la consultazione di letteratura specifica sono passi cruciali per garantire misurazioni accurate, confronti validi e, infine, per implementare strategie di efficienza energetica efficaci. Gli standard forniscono linee guida e metodi consolidati per la raccolta, l’analisi e il confronto dei dati energetici, mentre la letteratura tecnica può offrire approfondimenti, casi di studio e best practices. Gli standard più riconosciuti e fonti di letteratura consigliate nel campo dell’efficienza energetica sono:

ISO 50001: Questo standard fornisce un framework per istituire, implementare, mantenere e migliorare un sistema di gestione dell’energia, consentendo alle organizzazioni di seguire un approccio sistematico per migliorare continuamente l’efficienza energetica.
EN 15232: Fornisce una metodologia per classificare l’efficacia degli edifici in termini di automazione e controllo tecnico degli edifici e il loro impatto sul consumo energetico.
ASHRAE Standards: L’American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) ha sviluppato numerosi standard e linee guida per il miglioramento dell’efficienza energetica degli edifici, tra cui l’ASHRAE 90.1 per le prestazioni energetiche degli edifici.

A supporto c’è anche una consolidata Letteratura Tecnica

“Energy Efficiency Manual” di Donald R. Wulfinghoff: Una guida completa per coloro che sono coinvolti nella progettazione, costruzione e gestione degli edifici, offrendo strategie pratiche per ridurre il consumo energetico.
Pubblicazioni dell’International Energy Agency (IEA): L’IEA pubblica report e guide sulle migliori pratiche in materia di efficienza energetica, tecnologie rinnovabili e politiche energetiche.
Ricerche e articoli pubblicati su riviste scientifiche: Riviste come “Energy and Buildings” o “Applied Energy” pubblicano regolarmente ricerche sulle ultime innovazioni in termini di tecnologie e strategie per l’efficienza energetica.

Database e Strumenti

Building Energy Performance Assessment (BEPA) tools: Strumenti come ENERGY STAR Portfolio Manager o il Database of Energy Efficiency Performance (DEEP) permettono di confrontare le prestazioni energetiche degli edifici con quelle di edifici simili.

Adottando questi standard e consultando la letteratura specifica, le organizzazioni possono migliorare significativamente le loro prestazioni energetiche, riducendo i costi operativi e l’impatto ambientale. È importante rimanere aggiornati sulle ultime pubblicazioni e sugli aggiornamenti degli standard per garantire che le pratiche di efficienza energetica siano all’avanguardia.

Monitoraggio Energetico con IoT: Raccogliere Dati in Tempo Reale

L’Internet of Things (IoT) ha rivoluzionato offre nuove opportunità per migliorare l’efficienza energetica. I sistemi IoT, con il loro insieme di sensori e dispositivi interconnessi, giocano un ruolo cruciale nel monitoraggio energetico, consentendo alle aziende e agli individui di ottenere una comprensione senza precedenti dei loro consumi energetici. Questi dispositivi avanzati forniscono dati in tempo reale su vari aspetti dell’uso dell’energia, dalla temperatura interna agli schemi di illuminazione e ai carichi di lavoro degli apparecchi. Tale ricchezza di informazioni è indispensabile per identificare inefficienze, anomalie e aree di spreco energetico, che altrimenti potrebbero rimanere non rilevate.

Grazie ai dati raccolti e condivisi dai sistemi IoT, è possibile effettuare un’analisi dettagliata delle prestazioni energetiche di un edificio o di un impianto produttivo. Attraverso l’elaborazione dei dati raccolti, gli operatori possono visualizzare pattern di consumo energetico, confrontarli con benchmark di efficienza e identificare specifiche opportunità di miglioramento. Questo non solo aiuta a ridurre i costi energetici ma contribuisce anche significativamente agli obiettivi di sostenibilità, riducendo l’impronta carbonica di un’organizzazione.

L’integrazione dei sistemi IoT nel monitoraggio energetico favorisce la creazione di edifici intelligenti e reti di distribuzione dell’energia più efficienti. Con la capacità di rilevare e rispondere in modo autonomo a variazioni dei parametri energetici, questi sistemi permettono di ottimizzare l’uso delle risorse, ad esempio regolando automaticamente il riscaldamento, la ventilazione e l’illuminazione in base alla presenza effettiva di persone o alle condizioni ambientali esterne.

Di seguito, citiamo alcuni dei principali player e produttori di sensoristica energetica IoT :

Siemens: Un gigante nell’automazione e nella digitalizzazione industriale, Siemens offre una vasta gamma di soluzioni IoT per il monitoraggio energetico, tra cui sensori intelligenti e software per l’analisi dei dati.
Schneider Electric: Specializzata in gestione dell’energia e automazione, Schneider Electric produce sensori e soluzioni IoT che aiutano a ottimizzare il consumo energetico e a migliorare l’efficienza operativa.
Honeywell: Conosciuta per le sue innovazioni in diversi settori, Honeywell offre sistemi IoT integrati per il monitoraggio e la gestione dell’energia, contribuendo a rendere gli edifici più intelligenti e sostenibili.
ABB: Leader nelle tecnologie per l’energia e l’automazione, ABB fornisce sensori intelligenti e soluzioni IoT che supportano una gestione energetica efficace e una maggiore efficienza degli impianti.
Johnson Controls: Questa azienda offre una gamma di prodotti e soluzioni per l’efficienza energetica, inclusi sistemi IoT per il monitoraggio energetico, che aiutano a ridurre i consumi e a migliorare le prestazioni degli edifici.

Algoritmi di IA per l’Ottimizzazione Energetica: Dall’Analisi alla Predizione

L’adozione di algoritmi di Intelligenza Artificiale (IA) per l’ottimizzazione energetica costituisce un avanzamento cruciale nel dominio della gestione e dell’efficienza delle risorse energetiche. Già nelle prime fasi di sviluppo dell’IA, i ricercatori esplorarono la capacità delle macchine di migliorare i processi decisionali. Con il progredire della tecnologia, l’IA ha visto un’evoluzione considerevole, estendendosi dall’apprendimento automatico (Machine Learning, ML) alle reti neurali, fino all’apprendimento profondo (Deep Learning, DL), fornendo metodologie innovative per l’analisi di ampie quantità di dati energetici e per l’identificazione di pattern complessi.

Nell’ambito dell’ottimizzazione energetica, gli algoritmi di IA analizzano dati acquisiti da sensori e dispositivi IoT, allo scopo di monitorare consumi energetici in tempo reale, prevedere tendenze di consumo future e rilevare aree di inefficienza.

L’impiego di algoritmi di IA nell’ottimizzazione energetica apporta benefici notevoli. Tra i principali vantaggi vi è un incremento dell’accuratezza nell’individuazione di opportunità di miglioramento e la capacità di anticipare e adattarsi a variazioni nei modelli di consumo energetico. Questo non solo favorisce una riduzione dei costi operativi ma promuove altresì l’adozione di pratiche sostenibili, supportando la transizione verso fonti energetiche rinnovabili e un consumo responsabile dell’energia.

Tra gli algoritmi di IA maggiormente utilizzati per l’ottimizzazione energetica figurano:

Algoritmi di apprendimento automatico, come le foreste casuali (Random Forests) e le macchine a vettori di supporto (Support Vector Machines, SVM), che sono impiegati per modellare e prevedere i consumi energetici.
Reti neurali, in particolare le reti neurali profonde (Deep Neural Networks, DNN), che eccellono nell’identificare pattern complessi nei dati energetici.
Algoritmi genetici, utilizzati per ottimizzare combinazioni di variabili operative al fine di minimizzare il consumo energetico.
Ottimizzazione dello sciame di particelle (Particle Swarm Optimization, PSO), una tecnica di ottimizzazione che simula il comportamento sociale di specie animali per trovare configurazioni ottimali in scenari complessi.

In conclusione, l’evoluzione e l’applicazione degli algoritmi di IA nell’ambito dell’ottimizzazione energetica rappresentano un progresso significativo verso l’efficienza e la sostenibilità energetica. Queste tecnologie offrono alle organizzazioni strumenti potenti per gestire in maniera ottimale le risorse energetiche, riducendo al contempo l’impatto ambientale e i costi associati al consumo energetico.

Implementare il Benchmarking Energetico: percorso virtuoso verso un Futuro Sostenibile

L’implementazione efficace del benchmarking energetico in un’organizzazione richiede un approccio metodico e strategico e una continuità di supporto da parte della Direzione aziendale. Questo processo inizia con l’identificazione chiara degli obiettivi attesi:

la riduzione dei consumi energetici,
il miglioramento dell’efficienza energetica
il raggiungimento di specifici obiettivi di sostenibilità.

Una volta definiti gli obiettivi, è fondamentale procedere con la raccolta e l’analisi accurata dei dati energetici. Ciò include dati storici sui consumi energetici, informazioni sull’uso degli spazi e sulle apparecchiature e i dettagli operativi degli edifici o dei processi industriali.

Il passo successivo prevede la scelta degli indicatori di prestazione energetica più adatti per monitorare e valutare le prestazioni energetiche rispetto ai benchmark. Questi indicatori dovrebbero riflettere gli aspetti critici del consumo energetico e fornire una base solida per il confronto con standard di riferimento o con le prestazioni di organizzazioni simili.

Con i dati e i benchmark in mano, l’analisi comparativa può rivelare aree di inefficienza e opportunità di miglioramento. Sulla base di questa analisi, l’organizzazione può sviluppare e implementare strategie mirate per ridurre i consumi energetici, migliorare l’efficienza e ridurre i costi operativi. Questo può includere l’adozione di tecnologie più efficienti, l’ottimizzazione dei processi esistenti o l’implementazione di nuovi protocolli operativi.

Conclusioni

Il processo di benchmarking energetico deve essere considerato un ciclo continuo di valutazione e miglioramento. L’organizzazione dovrebbe regolarmente rivedere e aggiornare i dati energetici, confrontare le prestazioni con i benchmark e adeguare le strategie di efficienza energetica in base ai risultati e agli obiettivi di sostenibilità a lungo termine. Come tutti i processi complessi, anche la definizione ed esecuzione di un piano di benchmarking efficace richiede tempo, competenza tecnica e una solida capacità metodologica. Se vuoi un supporto efficace puoi contattarmi qui