L'efficienza energetica nel settore industriale è, ancora una volta, al centro delle tematiche nell'agenda di Fondazione Megalia che, in collaborazione con A.T.I. Lombardia (Associazione Termotecnica Italiana), l'8 giugno 2017 ha organizzato a Milano, presso la sala congressi FAST, la “9^a Giornata sull'efficienza energetica nelle industrie”.

In questa edizione al tema centrale del convegno è stato affiancato uno speciale focus sulle evoluzioni delle tecnologie e delle strategie di efficientamento energetico che conducono all'Industria 4.0. Ciò significa comprendere quella che Adolfo Eric Labi, presidente di Fondazione Megalia, definisce la sottile ma sostanziale differenza tra efficienza energetica e semplice risparmio. Occorre investire denaro in efficienza continuando a soddisfare le proprie esigenze e riducendo i consumi, il tutto investendo in tecnologia. “L'Italia in questo campo è all'avanguardia per merito delle proprie capacità imprenditoriali, ma si deve fare di più” afferma. L'efficienza energetica resta la prima e più economica forma di riduzione dei consumi, infatti “il kWh più pulito ed economico è quello non consumato”.

Un concetto che Fondazione Megalia porta avanti da anni, affiancata ancora una volta da A.T.I. Lombardia che condivide il medesimo scopo, come sottolinea il Vice Presidente Luigi Bressan nel portare i saluti del Consiglio Direttivo dell'associazione, “siamo impegnati nel diffondere la conoscenza sulle problematiche termotecniche e riteniamo che l'efficientamento energetico costituisca, senza dubbio, un argomento di estrema importanza”.

Che l'efficienza energetica sia una sfida economica e tecnologica per le aziende lo ribadisce anche Federico Pontoni (IEFE Bocconi) moderando la sessione istituzionale del convegno, una sfida che è diventata una strategia anche a livello economico. “Nel design di mercato” afferma “occorre creare un ambiente competitivo che stimoli i migliori”, si sente la necessità di insistere, se non addirittura di stressare, le aziende sulle tematiche legate allo sviluppo dell'innovazione. Gli obiettivi da raggiungere in termini di efficienza energetica interessano però non solo l'industria ma anche i settori domestico e dei trasporti, nei quali ci sono i maggiori margini di intervento. “Ritengo che sia necessario capire come unire e contaminare i vari settori, magari ponendo l'industria a capo di questo sviluppo”.

L'integrazione tra i vari comparti è uno dei temi affrontati anche dall'Europa con il Pacchetto sull'energia pulita, il Winter Package, pubblicato il 30 novembre 2016, che porta verso l'Unione dell'energia. Il problema principale resta un aumento dei costi energetici i quali, spiega Samuele Furfari (“DG Energia”, Commissione europea), nell'Unione europea aumentano del 3,5% all'anno. Sinora si è fatto molto e si è ottenuto una riduzione nei consumi energetici tra 2005 e 2014 del 16%, mentre l'intensità energetica è diminuita dell'1,8% mediamente nell'Unione europea e l'Italia, con un -2,7%, detiene uno dei migliori risultati. Per affrontare queste problematiche, oltre all'integrazione tra i settori, è fondamentale anche stimolare le sinergie tra le diverse regioni europee, coordinate da Bruxelles che fornisce le direttive che ogni Stato Membro deve poi applicare. Tra le maggiori novità Furfari ricorda le proposte di revisione della direttiva sull'efficienza energetica 2012/27/UE, che prevedono impegnativi obiettivi di riduzione dei consumi energetici al 2030, per i quali la Commissione europea ha proposto un -30%. “È un obiettivo difficile” dichiara “e sappiamo che necessiteranno diversi sforzi da parte degli Stati; creerà però una dinamica che sarà da stimolo per l'Europa e per il mondo”. In tutto questo l'efficienza energetica resta “uno dei modi più validi per sostenere la transizione verso un'economia a basse emissioni di carbonio ed è anche un modo efficace per creare occupazione”.

Le aziende devono strutturarsi per fare efficienza energetica in maniera efficace. Di questo parla Dario Di Santo (Fire) sottolineando il ruolo fondamentale l'energy management che nel tempo sarà sempre più connesso alla sostenibilità e alla gestione efficiente di tutte le risorse delle imprese. L'efficienza energetica porta alle aziende benefici che non solo semplicemente legati all'energia, spiega Di Santo, e valutare interventi sulla gestione efficiente delle risorse significa migliorare i profitti, riducendo i costi e aumentando la produzione. È indispensabile adottare un approccio integrato, facendo dell'uso delle risorse uno dei fattori di core business e rivendendo il processo produttivo nel suo insieme. “Le imprese devono mettere in comunicazione gli Energy Manager (EM) con le altre figure professionali al loro interno. Occorre creare un team completo che riunisca tutti i ruoli interni all'azienda. Al momento nell'industria i soggetti che hanno nominato un EM sono 678 e negli ultimi tre anni è cresciuta la quota degli Esperti in gestione dell'energia, ovvero EM che hanno anche la certificazione Ege” pari a 221.

Un esempio di integrazione e contaminazione tra diversi comparti arriva dalle iniziative di Enel. “A questo proposito” spiega Sonia Sandei (Enel) “è stata istituita la nuova divisione Enel global E-Solutions che integra i modelli di business più innovativi in tutti i settori, ponendo al centro l'innovazione tecnologica”. Sono state impostate sei aree di intervento con nuovi servizi per i clienti business in ottica Industria 4.0, tra cui quella dedicata all'efficienza energetica per l'ottimizzazione dei carichi e la gestione dei consumi. Per l'industria inoltre Enel dal 2010 opera con un servizio ESCo, “dai 14,5 MW di potenza installata nel 2015 siamo passati a 17 MW nel 2017. Inoltre alle aziende offriamo anche una formula in vendita rateizzata. Puntiamo a un approccio olistico e integrato allo sviluppo di investimenti in efficienza energetica, partendo dall'analisi dei consumi di energia e del processo produttivo”. Infine in tema di innovazione sono fondamentali gli investimenti in ricerca scientifica, “collaboriamo su diversi progetti con l'Istituto italiano di tecnologia (IIT). Tra questi il primo progetto in Italia di car sharing elettrico aziendale con colonnine di ricarica V2G (Vehicle to Grid)”.

Alle soluzioni tecniche per fare efficienza energetica sono state dedicate le due sessioni tecnologiche, seguite a quella istituzionale. La prima, moderata da Ennio Macchi (Politecnico di Milano) è dedicata al significato dell'Industria 4.0 nelle strategie di efficientamento.

Queste si possono suddividere in tre grandi gruppi, spiega il moderatore, “l'uso di fonti di energia rinnovabile, che registrano un forte rallentamento rispetto agli anni scorsi, assestandosi a un incremento medio annuo di produzione da nuove Fer di poco più dello 0,4% a livello nazionale, pari a circa 1.200 GWh; un uso dei combustibili fossili più razionale dal punto di vista termodinamico, per il quale la cogenerazione offre un grande aiuto, con rendimenti al 53%, quindi decisamente più elevati rispetto alla generazione di energia delle centrali convenzionali; e naturalmente la gestione efficiente dei vettori energetici”. In tutto questo un ruolo importante è ricoperto dalle tecnologie di Information and Communications Technology (ICT) che possono portare notevoli vantaggi, in un'ottica appunto di Industria 4.0.

A proposito di industria e di efficienza, il decreto legislativo 102/2014, che recepisce la direttiva sull'efficienza energetica 2012/27/UE, all'articolo 8 conferisce ad Enea compiti di controllo e verifica sull'adempimento degli obblighi di diagnosi energetica da parte delle industrie. “Ad oggi sono state completate le verifiche di chi non aveva adempiuto all'obbligo e abbiamo iniziato la valutazione delle diagnosi effettuate, procederemo poi anche alle verifiche in campo” spiega Domenico Santino (Enea). Un lavoro complesso che si sta effettuando sulle prime diagnosi che avevano come scadenza dicembre 2015 e per il quale la collaborazione con le aziende è importante, al fine di “realizzare un quadro sinottico completo e gestibile dei parametri energetici oggetto della diagnosi. L'obiettivo è arrivare a standardizzare, per ogni settore, un format di rendicontazione che aiuti le imprese ad effettuare correttamente le prossime diagnosi” e che aiuterà anche Enea a procedere rapidamente al controllo delle stesse. “Vogliamo fare in modo che la massa di dati pervenuta con le diagnosi energetiche possa tornare al sistema produttivo in termini di informazioni e statistiche, quindi con un valore aggiunto per l'industria in generale”.

Nei processi industriali la digitalizzazione apportata dall'Industria 4.0 permette di migliorare l'approccio all'efficientamento nelle imprese. Lo spiega Alessandra Boffa (ABB), “l'efficienza energetica nell'epoca del 4.0 introduce due concetti: il ciclo di vita del prodotto e l'economia circolare”. Questo ha portato con sé un importante cambiamento nel monitoraggio degli asset produttivi e dei consumi energetici che, grazie a nuovi strumenti, come quelli proposti da ABB, possono essere gestititi in modo intelligente. La digitalizzazione dei sistemi di monitoraggio, spiega, “permette di effettuare controlli in tempo reale anche da remoto e consente di individuare in anticipo i parametri fuori range, dando modo all'azienda di razionalizzare gli interventi di manutenzione ordinaria, diminuire quelli straordinari ed effettuare la manutenzione preventiva” con una notevole riduzione dei costi. Un esempio di questi strumenti pensati per le imprese è MES, Manufacturing Execution System, parte dell'offerta digitale integrata ABB Ability, che l'azienda ha implementato nel proprio stabilimento di Dalmine (BG).

Luca Valota (Innowatio) spiega invece come si possano strutturare progetti per l'efficienza energetica delle imprese in chiave Industria 4.0. Per potere effettuare qualsiasi tipo di intervento, “il prerequisito essenziale è che ci siano dei dati misurabili” afferma Valota, da lì “le potenzialità di intervento sono molto elevate” ed espone una serie di possibili soluzioni che Innowatio è in grado di proporre e fornire alle imprese. A partire dal monitoraggio, che permette una riduzione dei consumi energetici una volta identificati i parametri manipolabili, la creazione di modelli che, attraverso l'uso di algoritmi, delineino curve dei vari consumi per poterli poi prevedere e, ancora, la disaggregazione dei diversi carichi per avere e controllare i dati di consumo specifici dei vari macchinari, identificando così le anomalie. Il tutto attraverso un controllo dinamico in tempo reale delle variabili di campo e un controllo predittivo multivariabile con l'uso di vari modelli.

Entra invece più nello specifico di alcune fasi operative dei processi industriali, Carlo Coltri (Mann+Hummel) con la descrizione di come la scelta di innovativi sistemi digitali possano influire positivamente sulle problematiche di filtrazione aria nelle turbine a gas. “La filtrazione è fatta per evitare i fenomeni di erosione, corrosione e incrostazione” spiega “e tra le tecnologie di ultima generazione vi sono i filtri Epa ad elevata efficienza e i prefiltri idrofobici”. Si tratta di applicazioni che nel contempo sono in grado di garantire una riduzione dei consumi energetici significativa. “Come azienda abbiamo recentemente aperto un'unità dedicata all'Internet of Things sui filtri per tutte le applicazioni. L'obiettivo è avere su ogni filtro un sensore che fornisca informazioni fondamentali per l'efficienza energetica e la manutenzione predittiva”. Il dato interessante è che, nel recente Piano Industria 4.0 approvato dal Governo nella Legge di Bilancio 2017, sono citati anche i filtri che, spiega Coltri, “possono infatti essere soggetti a iper e super ammortamento, a seconda dei casi”.

La seconda sessione tecnologica del convegno è stata dedicata infine a “Soluzioni per migliorare l'efficienza energetica” e ha visto susseguirsi le interessanti presentazione di diverse aziende, sotto la direzione di Luigi Bressan, Vice Presidente di ATI Lombardia, che ha monitorato questa ultima parte della giornata.

Tra le tecnologie più efficaci per lo sfruttamento delle risorse energetiche e il loro efficientamento nelle imprese, tanto da permettere anche l'ottenimento di Certificati bianchi, si annovera la cogenerazione. La scelta per un'azienda di ricorrere a un sistema cogenerativo deve partire da un audit energetico e da uno studio di fattibilità, spiega Marco Cuttica (AB Energy). “Si tratta di trovare il giusto equilibrio tra bisogni e possibilità” spiega “cercando di individuare sia il fabbisogno termico, che è il parametro forse più complesso da estrapolare in quanto spesso non ci sono dati che siano stati raccolti in modo completo e costante, sia quale sia il profilo elettrico da inseguire”. È essenziale quindi avere una conoscenza precisa del processo produttivo. “A questo punto si deve scegliere l'impianto di cogenerazione in grado di rispondere alle esigenze del sito produttivo e di garantire i maggiori risparmi nell'arco della sua vita utile”. AB Energy ne propone di diverse taglie anche con soluzioni complete collocate in container da esterno e sistemi digitalizzati per il controllo e la gestione in tempo reale, anche in remoto, migliorando la competitività dell'impresa.

Un nuovo potenziale di risparmio può derivare anche dalla digitalizzazione dei bruciatori ad aria compressa i quali, come spiega Luca Borghi (Weishaupt Italia), sono chiamati a garantire il maggiore rendimento senza inquinare. Per rispondere a questa duplice esigenza occorre affidarsi a costruttori specializzati che siano in grado di valutare diversi aspetti, come “il corretto dimensionamento dell'impianto, il campo di lavoro e di modulazione del bruciatore, la possibilità di scegliere motori elettrici con la presenza eventuale di inverter e la predisposizione di accessori per la regolazione del bruciatore”. Tutto questo è possibile grazie all'evoluzione della tecnologia, dovuto al miglioramento della progettazione del bruciatore e alla razionalizzazione della sua gestione e manutenzione, soprattutto grazie “all'utilizzo di servomotori per la regolazione di aria e gas, all'introduzione di sistemi di management digitale, alla flessibilità nella comunicazione, a una facile integrazione su sistemi di regolazione esterni e a una migliore gestione dei dati rilevati dalle sonde”. Il tutto in chiave, appunto, Industria 4.0.

Anche il trattamento ad aria compressa, in particolare attraverso il ricorso a compressori efficienti di ultima generazione, può portare a una maggiore efficienza energetica. Utilizzato in diverse produzioni, soprattutto in quelle fasi del processo in cui è necessaria un'azione di essiccazione che richiede un consistente dispendio energetico, il trattamento ad aria compressa se efficientato può garantire notevoli risparmi. A parlarne al convegno è Michele Brusori (Kaeser Compressori), che annovera le potenzialità dei compressori Kaeser. Sono soluzioni tecnologiche avanzate, equipaggiati con motori IE4 ad elevata efficienza e che si possono avvalere di sistemi intelligenti di controllo e gestione della macchina. In particolare cita SAM 4.0, Sigma Air Manager, in grado di gestire ogni soffiatore a cui è collegato adattando la potenza alla portata volumetrica richiesta da ogni singola macchina e valutando l'opzione operativa più efficiente attraverso uno studio dei dati operativi. SAM 4.0 è un esempio dell'evoluzione nella gestione di questa parte del processo, “nel futuro” afferma Brusoni “la stazione d'aria compressa sarà sempre più smart e interconnessa”.

Di interazione tra una fonte energetica rinnovabile e cogenerazione parla invece Valerio Felli (Enel) che riporta, come modello di sostenibilità ambientale ed economica, il caso applicativo curato da Enel ad Agordo (BL) presso Luxottica. Si tratta di un impianto a biomassa trigenerativo di piccola taglia che produce in cogenerazione 199 kWe e 1,2 MWt, energia utilizzata per il fabbisogno dello stabilimento, sia in produzione sia per alimentare i servizi della fabbrica. Secondo il contratto stipulato, l'impianto resta di proprietà di Enel mentre il calore prodotto è ceduto completamente all'azienda. “La biomassa è la fonte rinnovabile ancora meno sfruttata in Italia; pur essendo aumentata tra il 2008 e il 2012 ad oggi il suo mercato è sostanzialmente stabile. Come Enel puntiamo a realizzare una rete di impianti di taglia medio piccola, tra i 75 e i 200 kWe”. Questa tipologia di impianti oltre a garantire efficienza energetica e risparmio economico, assicura una serie di ricadute positive anche sul territorio, “stimola la sostenibilità delle aziende locali” spiega Felli “in quanto permette la creazione e lo sviluppo di una filiera corta e localizzata”. Per tutte queste ragioni quello implementato presso Luxottica “è un modello che potrebbe essere riprodotto facilmente e con successo anche altrove”.

Un esempio invece di come intervenire a favore dell'efficienza energetica in un'industria grande consumatrice di energia arriva con l'intervento di Gianmaria Zanni (AFV Acciaierie Beltrame). “Nella nostra azienda quella energetica costituisce una voce di costo consistente, la seconda per importanza, in particolare oltre il 33% dei costi aziendali è dovuto all'energia, soprattutto elettrica”. L'esempio delle acciaierie AFV è emblematico di come si possa intervenire anche in una grande impresa con soluzioni di efficientamento che in molti casi hanno comportato una razionalizzazione delle procedure senza alcun costo di investimento. “Il progetto di efficientamento iniziò nel 2013” spiega Zanni, “si procedette a una consultazione degli operatori dell'azienda per capire dove fosse possibile intervenire. Una volta stabiliti gli interventi da effettuare si crearono diversi tavoli di lavoro operativi su svariati temi e si realizzarono gli interventi”. Per l'intero processo l'azienda scelse di lavorare con una società ESCo con contratto EPC, Energy performance contract, “una soluzione ideale perché ci ha consentito di usufruire dei vantaggi degli interventi, dividendo però il rischio tecnologico con la ESCo”. Alcune delle attività poste in essere sono state per l'azienda a costo zero, perché puramente gestionali, ma hanno garantito notevoli risparmi nell'ordine di centinaia di milioni di euro all'anno.

Sempre in modalità ESCo con contratto EPC quinquennale è stato impostato anche l'intervento di efficientamento energetico che costituisce l'ultimo esempio della giornata convegnistica. A riportarlo è Alessandro Fortunati (Eredi Gnutti). “Il progetto è stato sviluppato con la collaborazione di Innowatio” spiega “ed è nato dai risultati dell'audit effettuato nel 2015 che ha evidenziato la necessità di intervenire per l'efficientamento della sala compressori”. Grazie allo studio ingegneristico effettuato da Innowatio questa parte dello stabilimento è stata completamente rinnovata. Gli interventi effettuati hanno comportato l'installazione di due compressori con inverter, di un nuovo essiccatore a ciclo frigorifero ad inverter, l'implementazione di un sistema di telecontrollo e telemonitoraggio con funzioni automatiche di ottimizzazione delle prestazioni energetiche, l'installazione di dieci misuratori di portata, di cinque analizzatori di rete e quattro sonde di pressione, e l'applicazione di un nuovo sistema antincendio. “I benefici ottenuti sono stati molti, compresi quelli legati alla manutenzione, anche grazie alla realizzazione del sistema di monitoraggio da remoto”. Nei soli primi tre mesi di utilizzo è stato generato un saving energetico di circa il 35%.

Le considerazioni finali del moderatore Luigi Bressan (ATI Lombardia) hanno chiuso infine questo nono appuntamento dedicato all'efficienza energetica nelle industrie, “una giornata estremamente interessante e molto equilibrata nei vari temi trattati” la definisce Bressan, “che ha avuto il pregio di porre in luce i vari punti di vista di impiantisti, progettisti, costruttori di apparecchiature e di imprese, tutti impegnati nello medesimo obiettivo: aumentare l'efficienza delle installazioni, delle macchine e dei processi produttivi”. Il convegno ha dato modo anche di scoprire come, nei diversi casi, si sia arrivati alla necessità di ottimizzare i consumi energetici attraverso lo studio di soluzioni e sistemi frutto di accurati studi.

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