(của Gianfranco Ossino) Sự phát triển công nghệ, đánh dấu những thay đổi đánh dấu xã hội của chúng ta, nhằm mục đích cải thiện điều kiện sống của chúng ta với cái giá là nhu cầu năng lượng không ngừng tăng lên. Những thay đổi đôi khi ảnh hưởng đến hành vi của chúng ta trong việc sử dụng, thường là vô ý thức và hoàn toàn không tiết kiệm, tài nguyên nói chung, tất cả đều dẫn đến hậu quả rõ ràng về môi trường.
Bắt buộc phải cố gắng sản xuất năng lượng bằng các giải pháp bền vững và hạn chế tiêu dùng với mục đích sử dụng hiệu quả và có ý thức hoặc chức năng.
Tính bền vững: năng lượng tái tạo và hiệu quả
Tính bền vững đóng một vai trò cơ bản và chiến lược, như được nhấn mạnh trong báo cáo hoạt động năm 2019 mà GSE (Giám đốc Dịch vụ Năng lượng) đã trình bày trong phát trực tiếp vào đầu tháng 17. Tài liệu bao gồm dữ liệu và phân tích về các hoạt động được thực hiện để hỗ trợ phát triển bền vững. Tính bền vững được chủ tịch GSE phát biểu khi mở đầu bài thuyết trình, người nhấn mạnh vai trò quan trọng của năng lượng trong một hệ thống phức tạp bao gồm các khía cạnh kinh tế cũng như môi trường và xã hội, được hiểu không phải là một giới hạn mà là một cơ hội để phát triển. theo cách tiếp cận tổng hợp của 2030 mục tiêu phát triển bền vững của chương trình nghị sự năm XNUMX. Ngày nay, cần phát triển hơn bao giờ hết vì tính bền vững.
Dữ liệu của báo cáo cung cấp chìa khóa rõ ràng để hiểu sản xuất từ năng lượng tái tạo và các lĩnh vực hiệu quả sẽ làm nảy sinh các mô hình năng lượng mới, đánh dấu quá trình chuyển đổi năng lượng có thể thực hiện được bằng công nghệ kỹ thuật số và bằng sự phát triển quy định hiệu quả và hiệu quả.
Chủ đề rất rộng và liên quan đến tính di động, công nghiệp, dịch vụ, dân cư…. nghĩa là mọi thứ sử dụng năng lượng điện và / hoặc nhiệt. Hãy tập trung vào danh mục đầu tư bất động sản của chúng tôi, danh mục đầu tư sử dụng nhiều năng lượng vì một tỷ lệ lớn trong số đó được xây dựng trong thời kỳ bùng nổ kinh tế, những năm 50 và 60, khi giá dầu quá thấp nên nó không được ưa chuộng. việc xây dựng các thuộc tính tiêu thụ thấp. Tình hình không được cải thiện trong những năm tiếp theo, vốn vẫn tiếp tục ủng hộ các giải pháp sử dụng nhiều năng lượng để mang lại cho chúng ta sự thoải mái như mong muốn nhưng phải trả giá bằng môi trường và sức khỏe của chúng ta. Mặc dù vấn đề đã bị trì hoãn đáng kể, nhưng nó đã được xem xét ở cấp độ toàn cầu và một loạt các sáng kiến và biện pháp đã được đưa ra với mục đích nâng cao nhận thức về hiện tượng và tìm cách khắc phục nó.
"Watt bền vững duy nhất là negawatt", là khẩu hiệu cách đây vài năm truyền thông một cách khiêu khích về việc loại bỏ tiêu dùng không tưởng rõ ràng là không thể thực hiện được, nhưng có thể áp dụng các giải pháp hướng đến việc sử dụng hiệu quả và có ý thức năng lượng có thể được sản xuất. từ các nguồn tái tạo. Chính xác vì mục tiêu này, trong lĩnh vực bất động sản, luật quy định rằng từ năm 2021, tất cả các tòa nhà mới hoặc tòa nhà thuộc diện cải tạo lớn cấp một phải có nhu cầu năng lượng gần như bằng không (nZEB - Tòa nhà gần như bằng không). Các tòa nhà nZEB được giới thiệu theo Chỉ thị Châu Âu 31/2010 / EC, tiếp theo là ở Ý bởi Nghị định lập pháp 192/2005 và các bản cập nhật tiếp theo.
Về vấn đề này, ENEA đã thành lập một Đài quan sát đặc biệt (nZEB) với mục đích giám sát các tòa nhà có hiệu suất năng lượng cao tuân thủ luật pháp hiện hành của châu Âu và quốc gia. Nghĩa vụ của châu Âu quy định năm 2021 là ngày bắt đầu nhưng ở nước ta, nó đã là bắt buộc đối với các tòa nhà công cộng và ở một số khu vực muốn chuyển ngày châu Âu. Hoạt động giám sát do Enea thực hiện nằm trong báo cáo mới nhất của Đài quan sát và liên quan đến giai đoạn ba năm 2016-2018.
Việc xây dựng một tòa nhà nZEB là sự kết hợp của các công nghệ phù hợp có tính đến bối cảnh: khí hậu, loại hình sử dụng, chi phí, hành vi. Tính bền vững của giải pháp đạt được nhờ sử dụng năng lượng sản xuất từ các nguồn tái tạo và sử dụng năng lượng hiệu quả. Ý định nghĩa nZEB là một tòa nhà có hiệu suất năng lượng rất cao, trong đó nhu cầu năng lượng (rất thấp hoặc gần như bằng không) được đáp ứng ở một mức độ đáng kể bằng cách sản xuất tại chỗ năng lượng từ các nguồn tái tạo.
Ngày nay, việc sản xuất điện và năng lượng nhiệt từ các nguồn tái tạo được thực hiện bằng nhiều giải pháp khác nhau có sẵn trên thị trường: quang điện, vi gió, sinh khối, nhiệt mặt trời, các hệ thống hiệu quả (HVAC) bao gồm hệ thống sưởi và làm mát cấp huyện.
Tất cả các giải pháp ưu tiên phát điện phân tán hoặc sản xuất năng lượng ở những nơi cần thiết bằng cách giảm đáng kể tổn thất, chi phí và tác động đến môi trường, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tạo ra các cộng đồng năng lượng. Có thể hiện thực hóa những thực tế với sự phát triển theo quy định phù hợp bằng cách trở thành một mô hình để làm theo nếu có thể và khả thi. Về vấn đề này, tin tức về một dự án cho Bang New York, nơi một trang trại gió sẽ được xây dựng với công suất 340MW đủ để đáp ứng nhu cầu điện của khoảng 134.000 ngôi nhà.
Nhiều giải pháp khác đang được thử nghiệm sẽ làm cho quá trình khử cacbon để sản xuất năng lượng từ năng lượng tái tạo ngày càng có thể đạt được, một số giải pháp sau:
- các nguồn năng lượng tái tạo sẵn có tại địa phương, được tích hợp với các giải pháp lưu trữ dựa trên hệ thống hóa học (H2) và điện hóa (pin) để lưu trữ năng lượng được sản xuất. Giải pháp được thử nghiệm bởi dự án REMOTE do EU tài trợ với việc lắp đặt các hệ thống lưu trữ năng lượng hỗn hợp ở Ý, Hy Lạp và Na Uy. Dự án do Bộ Năng lượng của Đại học Bách khoa Turin điều phối và thực hiện với một số đối tác châu Âu, nằm trong số những ứng viên lọt vào vòng chung kết của Tuần lễ Năng lượng EUSustanable (EUSEW)
- các bệ nổi chuyển đổi năng lượng của sóng, mặt trời và gió thành năng lượng điện. Chúng đại diện cho một giải pháp tiềm năng cho các cộng đồng ven biển và có thể giúp xây dựng các trang trại điện gió ngoài khơi.
Trong tất cả những điều này, công nghệ kỹ thuật số là một yếu tố cho phép sử dụng năng lượng tái tạo, ví dụ như trong lĩnh vực điện, mà sự thay đổi hiện tại hướng đến việc tự tiêu thụ năng lượng được sản xuất, tích trữ năng lượng dư thừa và bán lân cận nếu cần thiết. . Trong trường hợp này, năng lượng "ngang hàng" với blockchain, đặc biệt với các hợp đồng thông minh, có thể thực hiện giao dịch năng lượng giữa các "đồng nghiệp", trao đổi hoặc bán thặng dư năng lượng cho các đối tượng khác có cùng đặc điểm. Việc sử dụng blockchain, trong lĩnh vực năng lượng, thấy một số dự án (hơn 100, xem sách điện tử Aidr "Blockchain cho tất cả") sử dụng Blockchain, cụ thể là một dự án năng lượng "ngang hàng" là của Siemens và New Công ty khởi nghiệp LO3 Energy của York, chứng kiến sự thành lập của một loạt các microgrid, mỗi microgrid đề cập đến một nhóm người dùng điện được quản lý thông qua một điểm kết nối duy nhất với mạng lưới phân phối công cộng. Dự án blockchain cung cấp giải pháp kiểm soát microgrid được tích hợp với nền tảng giao dịch ngang hàng. Bằng cách này, những người quản lý hệ thống quang điện đặt trên nóc các ngôi nhà sẽ được phép gửi năng lượng dư thừa được tạo ra đến các microgrid. Đổi lại, chủ sở hữu của các hệ thống quang điện sẽ nhận được khoản bồi thường kinh tế được quản lý bằng phương thức thanh toán kỹ thuật số sử dụng chuỗi khối.
Một yêu cầu khác đối với tính bền vững là hiệu quả năng lượng, cho biết khả năng của một hệ thống vật lý thu được một kết quả nhất định bằng cách sử dụng ít năng lượng hơn các hệ thống khác được gọi là hiệu suất thấp hơn, nói chung là tăng hiệu quả của chúng và do đó cho phép tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành. Do đó, hiệu quả năng lượng cho thấy khả năng có thể “làm nhiều hơn với ít hơn”, áp dụng các công nghệ / kỹ thuật tốt nhất hiện có trên thị trường và hành vi có ý thức và trách nhiệm hơn đối với việc sử dụng năng lượng. Do đó, điều này ngụ ý sử dụng năng lượng hợp lý hơn, loại bỏ lãng phí do vận hành và quản lý không tối ưu của các hệ thống đơn giản (động cơ, nồi hơi, thiết bị) và các hệ thống phức tạp (các tòa nhà mà chúng ta đang sống hoặc làm việc, các ngành công nghiệp, phương tiện giao thông) cả tại địa phương, cả hai quốc gia (Wikipedia).
Các giải pháp để đạt được hiệu quả năng lượng là khác nhau: Cách nhiệt, Kính chọn lọc, Chiếu sáng ban ngày, Kính điều khiển năng lượng mặt trời, Tự động hóa và điều khiển, Chiếu sáng, ...
Cách nhiệt chắc chắn là giải pháp cơ bản vì nó làm giảm nhu cầu nhiệt của các tòa nhà bằng cách cải thiện quán tính nhiệt của chúng, nó sẽ cho phép giảm đáng kể năng lượng cho cả sưởi ấm trong thời kỳ lạnh và để làm mát trong thời kỳ nóng.
Công nghệ kỹ thuật số đóng góp vào hiệu quả năng lượng ở mọi giai đoạn của chuỗi cung ứng và tiềm năng của nó có thể được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau. Việc ngăn chặn tổn thất và cung cấp dịch vụ liên tục dọc theo toàn bộ chuỗi năng lượng cũng có thể đạt được với việc bảo trì dự đoán hiệu quả và hiệu quả bằng cách giám sát cơ sở hạ tầng, một nhu cầu được cảm nhận rất nhiều nói chung và thậm chí còn hơn thế nữa trong các tình huống quan trọng như năng lượng. Việc sử dụng công nghệ 5G sẽ đảm bảo rằng nhu cầu tìm được câu trả lời xác đáng bằng cách sử dụng các cảm biến phát hiện IOT được đặt theo cách mao dẫn trong cơ sở hạ tầng để liên tục theo dõi chúng. Điều này sẽ làm cho nó có thể phát hiện trạng thái của họ đặc biệt nếu được thúc đẩy bởi các sự kiện quan trọng không thể lường trước được, có thể khiến họ thất bại hoặc trong bất kỳ trường hợp nào sửa đổi phản ứng của họ với hậu quả có thể xảy ra đối với tổn thất và tính liên tục của dịch vụ. Việc sử dụng blockchain trong bối cảnh này, nhờ khả năng trao đổi dữ liệu dễ dàng giúp tăng tốc hoạt động, cũng sẽ mang lại giá trị gia tăng cho sự đảm bảo cả về nhận dạng đơn vị và an toàn của từng thiết bị cũng như quy trình quản lý dữ liệu được phát hiện. Một cách sử dụng khác là giới thiệu nội bộ các tòa nhà của cảm biến phát hiện IOT được kết nối với chuỗi khối. Nó sẽ cho phép chứng nhận hiệu quả năng lượng thực sự của các tòa nhà và với sự hiện diện của người tiêu dùng, nhờ vào lịch sử hóa tiêu thụ và sản xuất, hiệu quả năng lượng hiệu quả và do đó can thiệp, nếu có thể, để giảm tình trạng sử dụng nhiều năng lượng hiện nay của các tòa nhà.
Tiêu dùng có ý thức
Người sử dụng trong quá trình chuyển đổi năng lượng sẽ ngày càng đóng vai trò chủ động hơn bằng cách đặt cho biệt danh “thông minh” và sẽ có tính quyết định đối với các kịch bản kinh doanh mới, trong đó tính cạnh tranh trên thị trường sẽ được đặc trưng bởi các dịch vụ mới sẽ hỗ trợ hàng hóa năng lượng. Tính bền vững cũng đòi hỏi sự tiêu thụ năng lượng có ý thức, tức là năng lượng được sử dụng một cách chính xác và đúng chức năng nhằm loại bỏ chất thải và giảm tác động đến môi trường. Việc truyền bá văn hóa thân thiện hơn với môi trường dựa trên nhận thức về việc sử dụng tài nguyên một cách có chức năng bằng cách loại bỏ lãng phí, một hành vi đạo đức có thể được theo đuổi với các mô hình hành vi mới được hướng dẫn bởi các chính sách môi trường chiến lược được thực hiện ở cấp châu Âu và được thực hiện ở cấp quốc gia như như Chỉ thị của EU 2018/844 về hiệu suất năng lượng của các tòa nhà.
Trên phạm vi quốc gia, việc phổ biến văn hóa này cũng được Enea thực hiện với Tổ chức phi chính phủ Green Cross Italia, thông qua một loạt các sáng kiến giáo dục và xuất bản Decalogue về tiêu dùng thông minh. Bản decalogue chứa một loạt lời khuyên, ngoài việc theo đuổi mục tiêu môi trường cao cả, nếu được áp dụng cũng sẽ giúp tiết kiệm kinh tế cho chi phí năng lượng của chúng ta.
Để sử dụng năng lượng một cách có chức năng, người dùng phải có quyền truy cập vào một loạt thông tin về mức tiêu thụ, sự thoải mái của anh ta, một loạt các thông số có thể được phát hiện từ môi trường của anh ta…. Thông tin và quá trình xử lý tiếp theo của chúng, được công nghệ kỹ thuật số cho phép, trong bối cảnh "Tòa nhà thông minh" và mô tả Chỉ số sẵn sàng thông minh (SRI - công cụ được giới thiệu theo chỉ thị của EU 2018/844), tóm lại sẽ cung cấp thông tin để đánh giá và hành động nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng của tòa nhà. Chỉ số này là kết quả của các hoạt động phòng ngừa về sử dụng năng lượng dựa trên khảo sát ban đầu và so sánh sau đó các dữ liệu liên quan đến khả năng thích ứng với mức tiêu thụ năng lượng và nhu cầu thực sự của người sử dụng.
kết luận
Số hóa là một trong những nhân tố chính của quá trình chuyển đổi năng lượng và tạo thành một yếu tố thúc đẩy, theo cách tiếp cận thiết kế cho thấy sự kết hợp của công nghệ với dữ liệu dọc theo toàn bộ chuỗi cung ứng của chúng (khảo sát, lịch sử hóa, phân tích).
Một yếu tố tạo điều kiện khác là sự phát triển quy định phù hợp và nhanh chóng, ngoài việc hướng dẫn việc áp dụng các giải pháp bền vững, còn nhấn mạnh và thúc đẩy vai trò quyết định của số hóa đối với tính bền vững và tiêu dùng có ý thức. Các biện pháp được đưa ra để tạo thuận lợi cho quá trình chuyển đổi năng lượng bền vững về mặt đồng thuận và lan tỏa, đặc biệt trong giai đoạn khủng hoảng này, phải cung cấp các công cụ kinh tế (lợi thế thuế, tiền thưởng, nhượng bộ, ...) hữu hình ngay lập tức, giúp đầu tư thuận lợi. .
Trong khi đó, mỗi chúng ta phải đóng góp thông qua việc sử dụng tài nguyên có ý thức và có trách nhiệm, không từ bỏ lối sống thoải mái miễn là không lãng phí.
Tôi kết thúc bằng một câu châm ngôn giúp chúng ta nhạy cảm hơn về chủ đề này: “Chúa luôn tha thứ. Đàn ông đôi khi tha thứ. Thiên nhiên không bao giờ tha thứ ”.
Gianfranco Ossino - Kỹ sư kiêm Trưởng Đài quan sát Aidr về Số hóa Môi trường và Năng lượng