Space economy, come Acea usa le immagini satellitari di una startup per il controllo di impianti e reti elettriche - Economyup

OPEN INNOVATION

Space economy, come Acea usa le immagini satellitari di una startup per il controllo di impianti e reti elettriche



Partendo dall’esigenza di controllare gli impianti di produzione e delle reti di distribuzione dell’energia elettrica, la società Areti del gruppo ACEA ha avviato una sperimentazione con la startup Gmatics che combina imagini satellitari e intelligenza artificiale. Ecco quali sono gli impatti economici e di business

di Angelo Cavallo, Franco Bernelli, Jacopo Manotti

02 Mar 2021


Space Economy

La Space Economy è e sarà sempre più un trend che interessa le imprese e non più solo i governi. La commercializzazione dello spazio è in atto da qualche tempo – partendo dalla spinta impressa negli Stati Uniti da parte dell’amministrazione Obama – ed esistono già casi concreti che ne presentano in modo chiaro ed evidente le opportunità di business per le imprese afferenti a svariati settori industriali.

Un settore particolarmente all’avanguardia e reattivo nello sviluppo di soluzioni innovative in ambito Space Economy è quello dell’Energy & Utility, di cui vogliamo presentarvi un caso concreto di applicazione di soluzioni space-based . Si tratta di ACEA, multiutility italiana operante nell’ambito idrico, elettrico e nella valorizzazione dei rifiuti. Con un Piano Industriale che ha stanziato 615 milioni di euro per progetti di innovazione tecnologica tra 2020 e 2024, la società ha da tempo iniziato a realizzare sperimentazioni di soluzioni innovative combinando ed integrando in modo virtuoso tecnologie digitali e spaziali, in pieno “stile” Space Economy e con un approccio di open innovation.

L’esigenza: il controllo degli impianti e delle reti per l’energia elettrica

Il settore dell’Energy & Utility presenta al centro del proprio business importanti reti di infrastrutture ed asset distribuiti sul territorio che vanno costantemente monitorati e mantenuti per erogare il miglior servizio possibile al territorio. Ha pertanto da sempre fronteggiato la necessità di effettuare interventi di manutenzione non solo negli impianti di generazione di energia, ma anche e soprattutto su migliaia di chilometri di reti che trasportano e distribuiscono tale energia.

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Non è raro che le linee che distribuiscono l’energia elettrica vengano danneggiate a causa dell’interferenza di una pianta il cui sviluppo si sia esteso in maniera incontrollata. Spesso risulta addirittura difficoltoso identificare il problema vegetativo in sé, tenuto conto che il guasto viene percepito come una generica mancanza di alimentazione che ha interrotto la continuità del servizio senza alcuna specifica ulteriore fino al sopralluogo fisico dell’operatore, non sempre reso agevole dalla conformazione del territorio in cui si distendono le reti.

Al fine di prevenire questo tipo di guasti, le aziende che forniscono e distribuiscono l’energia sono solite sorvolare le aree di propria competenza in elicottero, identificando così possibili interventi di potatura sulla vegetazione aventi il maggior rischio di interferenza con le linee. Il monitoraggio analogico in elicottero – dato il suo costo nell’ordine di decine di migliaia di euro – e l’operatività connessa viene solitamente previsto ogni due d’anni, fornendo una frequenza di aggiornamento sullo stato dell’infrastruttura dilatato, che pertanto necessita di essere integrata con ispezioni eseguite da personale preposto alla specifica attività.

La soluzione di una startup che usa le immagini satellitari

Riscontrando questa problematica sulle proprie reti, nel 2019, l’area “Ingegneria e Sviluppo” di Areti SpA, la società del gruppo ACEA che si occupa della gestione della rete di distribuzione dell’energia elettrica di Roma, ha avviato una sperimentazione con la startup Gmatics, individuata nell’ambito delle iniziative di Open Innovation di Acea, oggi ad implementazione e grazie alla quale il particolare processo aziendale di monitoraggio infrastrutturale è stato ridisegnato.

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La soluzione consiste in una piattaforma basata sulla combinazione di immagini satellitari – dapprima acquisite e in seguito debitamente elaborate – e un modello di intelligenza artificiale per la previsione della crescita della vegetazione, in grado di generare alert con diversa priorità di intervento per la crescita incontrollata potenziale causa di interruzione del servizio. Le immagini vengono acquisite mensilmente, fornendo dunque una frequenza di monitoraggio e un aggiornamento del modello decisamente superiore alla situazione analogica.

Una volta generati gli alert, l’operatore procede ad una verifica a sistema delle situazioni più critiche, organizzando in seguito ispezioni sul posto utilizzando la tecnologia dei droni, con l’obiettivo di avere una maggiore granularità d’informazione. Qualora a seguito dell’ispezione con il drone si confermasse la necessità d’intervento, il sito viene inserito nel piano degli interventi di bonifica/potatura che Areti effettua periodicamente.

Un aspetto fondamentale nella realizzazione di questa piattaforma è stato garantirne un’interfaccia user-friendly, ad esempio attraverso la possibilità di interrogarla da diverse “business unit aziendali” o più operativamente poter visualizzare i diversi livelli dell’immagine, sia di tipo satellitare che topografico. Questo si è rivelato essere un fattore critico nell’implementazione della soluzione, rendendola accessibile all’utilizzo anche degli operatori con meno dimestichezza verso le tecnologie digitali. L’algoritmo di crescita della vegetazione è stato addestrato con immagini satellitari dei precedenti 3 anni, così che il sistema fosse in grado di riconoscere l’evoluzione del territorio analizzato.

Il monitoraggio satellitare ha permesso inoltre di individuare interferenze di tipo antropico, come interventi edilizi non autorizzati in prossimità delle reti, opportunamente segnalati alle autorità competenti. Inoltre, la piattaforma realizzata con Gmatics è ad oggi in evoluzione e ampliamento, l’unità Innovation del Gruppo sta avviando una nuova sperimentazione per verificare se l’approccio e la soluzione tecnologica basata su immagini satellitari e intelligenza artificiale può avere altre applicazioni e sviluppi in ottica smart city sui servizi per la città di Roma.

Gli impatti economici e di business

L’implementazione della piattaforma non ha tardato a mostrare i suoi benefici e impatti di efficacia operativa sui processi di ACEA, così come in termini di efficienza e cost-saving, sia diretti che indiretti. Con riferimento all’efficacia operativa, con la soluzione space-based si è passati da un monitoraggio biennale ad un monitoraggio mensile (dunque oltre venti volte più frequente) e con la potenziale riduzione dei guasti non reperiti sulla linea (dell’ordine di alcune centinaia). Questo aspetto ha chiaramente un impatto economico indiretto di valore per l’impresa anche nell’ambito di riduzione delle penalità previste dall’autorità di settore sulla qualità tecnica di servizio – elemento che porta a prestare fondamentale attenzione allo stato di salute delle proprie reti. Per quanto riguarda gli impatti di cost-saving diretto invece, la realizzazione ex-novo della piattaforma e il suo mantenimento su base biennale – intervallo temporale medio per l’ispezione analogica – comporta di per sé un costo già inferiore alla sola uscita in elicottero, come avveniva nella soluzione precedente. A questo si aggiunge una riduzione delle risorse uomo necessarie ad eseguire i sopralluoghi fisici delle reti, dal momento che le uscite vengono programmate solo se effettivamente necessarie, fattore chiave in termini di costo ma anche di sicurezza, in particolare pensando a luoghi insidiosi come possono essere le aree naturali extraurbane. La soluzione space-based stima in circa il 40% le uscite da parte degli operatori rispetto alla situazione analogica precedente.

In ultimo, l’implementazione di questa soluzione ha avuto importanti ripercussioni sul grado di digitalizzazione dell’azienda, portando ad aggiornare i database esistenti con informazioni ancora più puntuali e rilevanti che potranno essere di primario utilizzo nella realizzazione di prossime sperimentazioni.

Angelo Cavallo

Direttore dell’Osservatorio Space Economy, Ricercatore Senior dell’Osservatorio Startup Hi-tech

Franco Bernelli

Responsabile Scientifico Osservatorio Space Economy

Jacopo Manotti

Ricercatore Osservatorio Space Economy