Riepilogo
Con l'espansione delle operazioni ad alta intensità di consumo di energia, i sistemi di distribuzione dell'alimentazione e di gestione degli edifici tradizionali faticano a tenere il passo. La rapida diffusione delle risorse energetiche distribuite (DER), la crescente instabilità della rete, i rigorosi obblighi di decarbonizzazione e l'evoluzione delle minacce informatiche presentano difficoltà operative senza precedenti.
Questa guida delinea le sfide per l'energia che gli impianti mission-critical devono affrontare oggi e delinea come le moderne piattaforme di automazione delle microgrid a due livelli aiutano a risolverle.
Principali sfide operative & architetture di soluzioni
1. Gestione della complessità del sistema & integrazione DER
La sfida: i sistemi di controllo legacy sono stati progettati per un flusso di energia unidirezionale da un'unica interconnessione di rete. La combinazione di energia solare fotovoltaica, BESS ad alta densità, motori alternativi e celle a combustibile crea flussi bidirezionali volatili, coordinamenti complessi della protezione e conflitti dei controlli.
La soluzione per l'automazione: i controllori deterministici per microgrid (come i controllori Ovation OCR3000 e OMC100) operano su un livello di integrazione unificato, unendo DER multi-vendor attraverso protocolli Modbus, DNP3 e IEC 61850 in un'unica struttura di controllo.
2. Protezione della disponibilità dell'energia & affidabilità del funzionamento in isola
La sfida: l'aumento dell'instabilità della rete, i cali di frequenza e gli eventi meteorologici mettono a rischio i carichi critici. I sistemi di backup tradizionali sono spesso troppo lenti e causano interventi intempestivi, cali di tensione o l'interruzione di carichi critici in caso di interruzioni impreviste dell'alimentazione di rete.
La soluzione per l'automazione: l'esecuzione fisica all'edge in meno di un secondo consente un funzionamento in isola ad alta velocità senza interruzioni, il distacco deterministico del carico e il sequenziamento di black-start senza interrompere le operazioni dell'impianto o dell'IT.
3. Bilanciamento dei costi per l'energia con gli obiettivi di decarbonizzazione
La sfida: i gestori degli impianti devono ridurre le emissioni di Scope 1 e Scope 2, destreggiandosi al contempo tra le fluttuazioni dei costi di picco dei servizi pubblici, le tariffe basate sull’ora di consumo e i rigidi requisiti di sostenibilità.
La soluzione per l'automazione: un sistema di gestione energetica (EMS) di supervisione applica un'ottimizzazione sensibile ai vincoli per programmare dinamicamente lo scarico del sistema BESS e l'integrazione delle energie rinnovabili durante le finestre tariffarie di picco, senza prosciugare le riserve per le interruzioni di emergenza.
4. Trasformazione della visibilità del sistema in un'azione ottimizzata
La sfida: molte strutture raccolgono grandi quantità di dati di telemetria tramite SCADA o sistemi di gestione degli edifici, ma non dispongono dell'intelligenza necessaria per convertire tale visibilità in setpoint operativi automatizzati e privi di rischi.
La soluzione per l'automazione: le previsioni continue su più ore alimentano costantemente i setpoint ottimizzati fino all'hardware sull'edge, applicando automaticamente i guardrail dello stato di carica (SOC) e le politiche di riserva N+Z.
5. Difesa delle infrastrutture energetiche critiche dalle minacce informatiche
La sfida: l'aggiunta di inverter connessi alla rete, misuratori IoT e livelli software di terze parti espande la superficie di attacco della struttura, aumentando l'esposizione a malware, accessi non autorizzati e interruzioni operative.
La soluzione per l'automazione:una suite di sicurezza informatica OT di livello enterprise integrata nel livello di automazione che comprende segmentazione della rete, controllo degli accessi basato sui ruoli (RBAC), autenticazione a più fattori e registrazione della sequenza di eventi in linea con gli standard NERC CIP.
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