Sorgenia, a Modugno l'impianto con il digital twin: la manutenzione predittiva garantisce l'efficienza e taglia la CO2

Partiamo da un esempio pratico.

Si rischia un impatto negativo sull’efficienza dell’attività di produzione di energia, addirittura forse uno stop. Rileva il problema il sistema Apm, grazie a digital twins sviluppati sulla base di algoritmi di intelligenza artificiale e machine learning e al know-how di GE Vernova. Si esegue un intervento di manutenzione predittiva. Vengono ripristinate le condizioni ottimali. Era giugno 2022. Nessuno stop. Su l’efficienza, giù le emissioni di CO2. È tempo di fare il punto. Modugno, città metropolitana di Bari, via dei Gladioli. Qui si trova uno dei quattro impianti a ciclo combinato di Sorgenia. Un’area di 50mila metri quadrati, 21 le persone operative. Impianto dotato della tecnologia Asset Performance Management, con un investimento di oltre un milione di euro. «In pratica, una macchina virtuale, replicata, che simula i comportamenti dell’impianto aiutandoci a capire dove possono esserci inconvenienti – sottolinea Claudio Moscardini, direttore Generazione ed Energy management di Sorgenia – Si confronta il funzionamento dell’impianto con una serie puntuale di dati storici e si individuano eventuali scostamenti. È possibile così prevenire rischi di indisponibilità e anticipare gli interventi di manutenzione necessari. L’impianto può funzionare sempre al massimo delle potenzialità, contribuendo così a contenere le emissioni specifiche». L’incremento di efficienza – spiega – si misura sia nel gas risparmiato evitando di operare con l’impianto a condizioni non ottimali, sia nei costi aggiuntivi qualora, per soddisfare le esigenze del mercato, si dovesse ricorrere a impianti meno efficienti rispetto a quelli di ultima generazione, come Modugno, in caso di loro indisponibilità. Un risparmio di gas che si traduce in una minore carbon footprint. «Il digital twin è sempre una copia perfetta dell’impianto», spiega Antonio Testoni, sale leader GE, snocciolando qualche dato per quantificare il tema anche in termini economici. In generale, il fermo non pianificato di un impianto nel settore energia costa 1-2 milioni di euro. La forza lavoro delle Utilities deve impiegare in media il 20 per cento del tempo in manutenzione reattiva, dopo che il danno si è verificato. E si calcola che operatori offshore oil & gas abbiano in media 27 giorni l’anno di fermo non pianificato. Un paio di dati ancora. «Negli impianti dotati di Apm, si sono evitati 1,6 miliardi di dollari tra costi di manutenzione e perdite da mancata produzione, con un ritorno di investimento di 3,41 mesi», sottolinea Testoni.

L’ATTIVITÀ

Un nuovo tassello in un circuito (anche di sostenibilità) rodato nell’arco di tredici anni, da quando, nel 2010, la centrale di Modugno è diventata operativa. «Nel nostro impianto produciamo energia elettrica attraverso la combustione di gas naturale, prelevato dalla rete di trasporto nazionale – spiega Fabio Forghieri, capo centrale di Modugno – Il gas, dopo una filtrazione, viene bruciato nelle turbine a gas che, oltre a produrre energia elettrica, scaricano all’interno dell’impianto fumi con un alto contenuto energetico a circa 600 gradi. Energia residua che viene recuperata: i fumi transitano in due caldaie che utilizzano questo calore per produrre prima acqua e poi vapore ad alta temperatura e alta pressione. Vapore che viene incanalato nell’ultima macchina, la turbina a vapore, che produce anch’essa energia. L’energia elettrica delle tre macchine converge poi nella nostra sottostazione ed è consegnata alla rete nazionale attraverso un elettrodotto che ci collega alla sottostazione di Palo del Colle». Elettrodotto di 5 chilometri che viaggia interrato per 3,5 e che conta 5 soli tralicci aerei che si collegano alla rete di Terna. «Il punto di forza di questo tipo di impianti è la tecnologia del ciclo combinato con turbogas che permette un’alta flessibilità della produzione – riprende Forghieri – È un po’ la chiave della transizione energetica». In sostanza, l’impianto modula la produzione in base all’andamento della richiesta, legata – in particolare in questi ultimissimi anni di instabilità – a un’offerta che vede una quota crescente di energia generata da fonti rinnovabili non programmabili e ai fenomeni internazionali. L’impianto produce e immette energia nella rete prevalentemente di sera, quando minore è la fornitura delle rinnovabili. «Una scelta di investimento lungimirante – sottolinea Moscardini – Quando l’impianto venne concepito, il sistema era deficitario in termini di capacità produttiva, la domanda cresceva del 3-4 per cento all’anno e l’offerta non seguiva la domanda. Il mondo va verso le rinnovabili, ma serve qualcosa che le accompagni. Questo tipo di impianto può fare da ponte». In un percorso di sostenibilità.

IL CIRCUITO

Prendiamo l’acqua, per esempio. «L’impianto tratta solo acqua proveniente dallo scarico del depuratore municipale di Bari Ovest – dice Forghieri – Non produce scarichi liquidi a eccezione dei reflui civili e dell’acqua piovana nel caso di precipitazioni eccezionali. Gli spurghi di caldaia e impianto sono tutti recuperati. Il consumo massimo previsto di acqua, legato agli sfiati, è di circa 8 metri cubi l’ora con impianto a massimo carico. L’impianto produce solo scarti di tipo solido sotto forma di fanghi e sali». A disegnare un quadro generale, la potenza installata complessiva di Sorgenia è 4,8 gigawatt e comprende (oltre ai sette parchi eolici e ai tre impianti di bioenergie) anche le quattro centrali a ciclo combinato (CCGT) più il 50 per cento degli impianti di Tirreno Power. Tra le previsioni, un impianto in Puglia, a Terlizzi, che utilizzi gli scarti della lavorazione agricola. E investimenti nel fotovoltaico, per cui ci sono già le prime autorizzazioni. Primo pomeriggio, alla centrale di controllo c’è il cambio turno. «Qui arrivano i comandi di Terna rispetto alle necessità della rete, per la partenza della produzione o per uno stop – spiega Forghieri – Un punto presidiato H24, con un livello di automazione molto spinto, e due persone alla conduzione. Un pulsante avvia la catena di attuazione fatta di 50 passi di avviamento». Un clic e l’impianto, da fermo, è in grado di arrivare in un’ora alla produzione massima di 800 megawatt.

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