Come ridurre le emissioni fuggitive agendo sulla pressione di esercizio delle reti gas

Dal rapporto Global Methane Tracker 2024 pubblicato dall’Agenzia internazionale dell’energia (IEA), emergono dati sconfortanti: nel 2023 le emissioni di metano nel settore energetico sono salite di 3 milioni di tonnellate rispetto all’anno precedente. Questo ha portato il loro totale a 120 milioni di tonnellate.

Nonostante gli sforzi messi in atto dal comparto per ridurre le perdite, le emissioni di metano nel settore energetico rimangono comunque una sfida significativa. Limitare drasticamente queste perdite è essenziale non solo per migliorare l’efficienza delle reti energetiche, ma anche per contrastare l’emergenza climatica.

Il problema della sovrappressione

Una parte importante delle perdite di gas è legata alla sovrappressione negli impianti e nelle reti: questo termine si riferisce a una condizione in cui la pressione di esercizio all’interno delle reti di distribuzione del gas è spesso superiore ai livelli ottimali pur nel rispetto degli standard di sicurezza e gestione operativa per il corretto funzionamento, creando rischi per la sicurezza, l’ambiente e le infrastrutture stesse.

Le emissioni fuggitive, ossia il rilascio incontrollato di gas (come il metano) nell’ambiente, sono proporzionali alla pressione di esercizio, per cui una ottimizzazione e riduzione di quest’ultima porta a un’immediata riduzione delle emissioni.

Oltre a questo, la sovrappressione può accelerare il deterioramento delle tubazioni e dei componenti delle reti, aumentando il rischio di guasti strutturali e riducendo l’efficienza operativa complessiva.

Come è possibile ridurre le problematiche legate alla pressione delle reti del gas senza compromettere la fornitura? Una risposta concreta ed efficace viene dalla regolazione dinamica.

Cosa significa regolazione dinamica

La regolazione dinamica consente di adattare in tempo reale la pressione nelle reti di distribuzione del gas alla domanda effettiva. In pratica, il sistema che si basa sul principio di regolazione dinamica regola automaticamente la pressione in funzione delle variazioni di consumo:

• Durante i periodi di bassa domanda (ad esempio durante la notte), la pressione viene ridotta per evitare sovrappressioni e minimizzare le perdite di gas.
• Nei momenti di picco di consumo, la pressione viene aumentata per garantire che il flusso di gas sia adeguato alla domanda, sempre entro limiti sicuri.

In estrema sintesi, adottare una regolazione dinamica della pressione sulle reti significa:

1) diminuire esponenzialmente i volumi di gas persi

2) operare in modo più efficace la rete, sottoponendola anche a sollecitazioni minori, riducendo così anche la frequenza di guasti sul lungo periodo.

La regolazione dinamica avviene tramite tecnologia data-driven. Questa, infatti, consente di raccoglie dati in tempo reale che vengono poi analizzati con algoritmi intelligenti che calcolano le azioni correttive necessarie per mantenere la pressione a un valore ottimale. In caso di sistemi particolarmente complessi, il sistema è in grado di prevedere i cambiamenti nella domanda o nelle condizioni della rete sfruttando l’analisi predittiva e l’intelligenza artificiale

Un sistema di questo tipo deve quindi unire capacità di monitoraggio da un lato e capacità di controllo dall’altro.

La soluzione ideale deve integrare di conseguenza:

– funzionalità di Edge Computing, che permettono risposte più rapide e rendono il sistema più robusto ed affidabile.

– Intelligenza Artificiale per la gestione dei big data, in grado di trovare un modello per classificare le informazioni, prendere decisioni o prevedere l’andamento futuro degli eventi.

– Cybersecurity, fondamentale per la protezione dei dati di questo tipo.

– Capacità di ridurre le inefficienze legate alle variazioni di domanda e offerta di gas, per assicurare la continuità del servizio.

Con queste caratteristiche, il sistema risulta in grado di stimare il fabbisogno richiesto dalle utenze in ogni ciclo di esecuzione, e di correggere quando necessario i parametri di gestione della rete per mantenere la pressione al minimo nelle ore in cui la domanda è minore e aumentarla quando aumenta anche la richiesta degli utenti.

Il risultato? Una compensazione ottimale che limita le fughe e assicura al tempo stesso una gestione efficiente della rete.

La soluzione Automa: la tecnologia GOLEM

La tecnologia GOLEM di AUTOMA, sviluppata per controllare dinamicamente i regolatori, regola anche la pressione su richiesta al fine di ridurre le emissioni e ottimizzare le portate.

Semplificando al massimo, possiamo dire che GOLEM trasforma qualsiasi regolatore di pressione esistente in un elemento che può essere controllato da remoto. In questo modo è possibile controllare a distanza la pressione del gas in base a un valore desiderato, sia esso una misura che viene da fondo rete o una misura locale nel GRF.

Il sistema permette ad esempio di impostare profili giornalieri di pressione, ovvero di inseguire delle portate o delle pressioni target. Grazie alle protezioni integrate, come i limiti meccanici e le riserve di energia, GOLEM assicura un funzionamento continuo e affidabile.

GOLEM, inoltre, si caratterizza per la capacità di rendere dinamica e automatica la regolazione della pressione del gas senza richiedere modifiche sostanziali agli impianti esistenti, integrandosi con facilità su valvole già presenti, sia ad azione diretta che pilotata. Un altro vantaggio rilevante è che GOLEM non richiede l’utilizzo del venting, un aspetto di rilievo specialmente dopo che il nuovo Regolamento europeo sulle emissioni ne ha vietato l’uso nei processi industriali.

A differenza di altre soluzioni simili presenti sul mercato, l’applicazione di GOLEM non è limitata al controllo remoto del gas nelle reti di distribuzione di gas naturale: infatti, è stato progettato per gestire anche l’iniezione di biometano all’interno delle reti del gas naturale, affrontando così la crescente necessità di integrare fonti rinnovabili nelle reti di distribuzione.

AUTOMA sviluppa soluzioni hardware e software peril monitoraggio e il controllo remoto delle reti di trasporto e distribuzione del gas, funzionali alla loro gestione operativa

Siamo nati nel 1987 in Italia, e oggi oltre 50.000 dispositivi Automa sono installati in più di 40 Paesi nel mondo.

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