Enea ha presentato un modello di IA per creare reti di teleriscaldamento smart, che uniscano più fonti rinnovabili. Il modello è basato su reti neurali artificiali, in grado di prevedere con sei ore di anticipo quanta energia termica potrà immettere nella rete un prosumer (utente produttore-consumatore). I risultati ottenuti aprono la strada allo sviluppo di sistemi di teleriscaldamento sempre più smart e con una logica di funzionamento simile alle moderne smart grid elettriche.
Un progetto importante se si considera il fatto che il riscaldamento e il raffrescamento rappresentano quasi la metà dei consumi energetici e dipendono ancora in larga misura dai combustibili fossili, a conferma dell’urgenza di un processo di decarbonizzazione: nel 2022, le fonti rinnovabili hanno coperto, infatti, appena il 25% della produzione di calore. In questa direzione va anche la Direttiva europea sull’efficienza energetica 2023/1791, in linea con il Green Deal, che promuove sistemi di teleriscaldamento efficienti e l’integrazione di fonti rinnovabili e calore di scarto nelle reti termiche.
Enea e l’IA che gestisce il teleriscaldamento
Il modello sviluppato da Enea si basa sulla rete neurale Long Short-Term Memory (LSTM), cioè un tipo di intelligenza artificiale progettato per analizzare dati che cambiano nel tempo, come temperatura, domanda energetica o potenza termica.
La rete è stata addestrata utilizzando 13 anni di simulazioni e dati meteorologici orari. Tra le variabili, un ruolo chiave è svolto dalla temperatura dell’aria esterna e dall’irraggiamento solare, che influenzano direttamente la disponibilità di calore prodotto localmente da fonte rinnovabile e non utilizzato dall’utente, quindi disponibile per essere immesso nella rete di teleriscaldamento sotto certe condizioni. Il modello tiene inoltre conto dell’ora del giorno e del periodo dell’anno, riconoscendo i cicli quotidiani e stagionali della domanda e della produzione di calore.
Il progetto di Enea segue una tendenza di decarbonizzazione delle reti di teleriscaldamento che è emersa negli ultimi anni, soprattutto nei paesi del nord Europa, ed è basata su un nuovo protagonista: il thermal prosumer, ovvero l’utente in grado non solo di prelevare calore dalla rete, ma anche di immetterne grazie alla produzione da pannelli solari termici o al recupero di calore di scarto. Ad assicurare tecnicamente l’operazione sono le cosiddette sottostazioni bidirezionali, in cui avviene lo scambio di energia termica tra la rete e gli utenti. Tuttavia, la crescente complessità di queste reti, caratterizzate dalla presenza di numerosi utenti interagenti e da flussi termici variabili, richiede strumenti tecnologici avanzati per garantire una gestione energetica ottimale. E il lavoro di Enea va anche in quella direzione.
