O que é “energia digital” e como podemos gerá-la?

Os gêmeos digitais estão em alta. (Talvez você já saiba disso.)

Um estudo recente prevê que até 89% de todas as plataformas de IoT incluirão gêmeos digitais até 2025, o que alterará a forma como os gerentes de instalações e de TI colaboram à medida que transformam as instalações industriais e os processos dentro delas. (Talvez você já esteja passando por essas mudanças.)

Essa tendência, embora não seja surpreendente, inclui muitas facetas e aplicações. Considere o uso de gêmeos digitais no espaço de energia, que é o foco de Luis D’Acosta, vice-presidente executivo da Divisão de Energia Digital da Schneider Electric , que compartilha sua perspectiva sobre energia digital e novos recursos com a geminação aqui…

Indústria Inteligente: O que diferencia a energia digital da energia tradicional? Como isso afeta os consumidores de energia?

Luis: O principal diferencial entre a energia digital e a energia tradicional é como automatizamos, monitoramos, controlamos e otimizamos usando tecnologias digitais. A inovação digital torna a energia inteligente.  Graças a isso, o invisível torna-se visível, eliminando o desperdício e impulsionando a eficiência. A eletricidade é a energia mais eficiente, comprovadamente 3-5x mais eficiente e também o melhor vetor para a descarbonização. Soluções digitais como “optimizing procurement”, que rastreia e analisa o desempenho energético para obter o portfólio de energia e carbono mais preciso, nos permite obter insights importantes sobre a paisagem do edifício e identificar diferentes padrões de como os consumidores estão usando as instalações e a energia.

Além disso, a capacidade de desbloquear o potencial de dados em edifícios ajuda a priorizar o maior consumo de energia, permitindo que os gerentes das instalações tenham controle total sobre o perfil de carbono de um edifício por meio da visibilidade das operações de distribuição de energia. Além disso, uma plataforma aberta e segura e centralizada para controle e gerenciamento em tempo real pode ser usada para avaliar a integridade e a eficiência dos sistemas HVAC, e os diagnósticos de energia podem ser automatizados assim que os padrões são estabelecidos para permitir a transmissão de dados para otimizar a eficiência e tornar a sustentabilidade visível para os gestores. 

Dando um passo adiante, a mágica realmente acontece quando podemos medir o que está acontecendo no mundo físico e correlacionar esses sensores com comportamentos. Isso permite que os usuários testemunhem em primeira mão como suas ações têm um impacto direto nas operações do edifício e sua pegada de carbono. A solução-chave para um mundo mais sustentável e resiliente requer todos os edifícios digitais e todos os elétricos com rede zero. Essa abordagem, que implica que os edifícios se tornem ativos autogeradores, é um caminho formidável para operações net-zero e tem o potencial de melhorar a eficiência energética em 40%. 

Indústria Inteligente: Que papel os gêmeos digitais desempenham aqui?

O gêmeo digital é um perfil digital “evolutivo” do produto final ou do sistema composto geral que reúne modelos de simulação tradicionais com dados e análises inteligentes. Os gêmeos digitais estão nos permitindo aprofundar o reino do possível. E se você pudesse validar o projeto antes de construir, reduzir o risco de falha do equipamento, melhorar as operações da fábrica e a eficiência energética?

Um gêmeo digital é o facilitador. Quando baseados em dados confiáveis ​​e de alta qualidade, os gêmeos digitais permitem uma variedade de insights em tempo real que facilitam o projeto, o comissionamento e a implementação, ao mesmo tempo em que melhoram a produtividade e as operações em toda a cadeia de valor digital, incluindo a experiência digital de atendimento ao cliente. 

Um papel principal dos gêmeos digitais é projetar sustentabilidade e eficiência antecipadamente. A tecnologia de gêmeos digitais permite que os gerentes de instalações gerem representações virtuais que podem avaliar a pegada de carbono prevista do edifício durante a fase de projeto. Essa abordagem não apenas cria uma linha de base que rastreia e atualiza o projeto do edifício para obter eficiências operacionais e de energia, mas permite a oportunidade de projetar com flexibilidade e garantir a melhoria contínua à medida que a tecnologia evolui ou à medida que o edifício é utilizado de novas maneiras. Ter a oportunidade de ajustar seu projeto de construção com antecedência permite que os gerentes de instalações realmente entendam todas as possibilidades e construam com base em uma estratégia de construção já pré-otimizada. 

Com uma estrutura de gêmeos digitais, você também pode: 

• Aumente a eficiência e a segurança por meio do aumento da produtividade e do design/qualidade do produto aprimorado, ao mesmo tempo em que distingue possíveis erros do operador. 
• Revolucione a experiência do cliente por meio de inovação simplificada de produtos, solução de problemas remota com contexto e novos modelos de negócios digitais (por exemplo, serviços). 
• Simplifique os processos e a confiabilidade dos dados por meio de um encadeamento digital que permite a continuidade e a proveniência dos dados para rastrear e explicar os dados e um continuum em tempo real em fases de CapEx e OpEx desconectadas. 
• Aprimore a cultura digital corporativa por meio de colaborações entre muitas partes interessadas de silos históricos e uma nova maneira de aprimorar a força de trabalho digital e atrair nativos digitais. 

Com uma plataforma bem-sucedida baseada em gêmeos digitais, as empresas podem reduzir os custos anuais de energia em 20% , com retrofits digitais tendo uma reprodução média em apenas 1-3 anos. A incorporação de gêmeos digitais como parte de seu ambiente pode ser usada antes e durante qualquer processo de construção de edifícios para organizações que desejam dar vida a seus dados para um melhor desempenho. É melhor ter em mente que não existe uma abordagem única para todos. Comece pequeno e priorize seus objetivos de negócios a serem alcançados, além de estar ciente de que, no ambiente prático, haverá a necessidade de integrar e possivelmente gêmeos digitais de vários domínios e fornecedores. 

A Schneider Electric e nosso parceiro ETAP têm um longo histórico de experiência na implantação de sistemas de distribuição elétrica e no desenvolvimento de software e serviços que permitem novos métodos de gerenciamento de sistemas elétricos. Recentemente, anunciamos uma nova integração digital-gêmea, permitindo treinamento e simulações de operadores, reduzindo bastante o risco para as operações. Essa integração permite que todos os sistemas EcoStruxure Power Operation da Schneider Electric se conectem com o ETAP Electrical Digital Twin em tempo real contínuo, o que permite que os operadores criem e entendam o comportamento do sistema de energia durante vários cenários operacionais reais ou plausíveis. Essa solução ajuda as empresas a evitar interrupções não planejadas causadas por erro humano, reduzir os tempos de inicialização e comissionamento e avaliar a conscientização e a prontidão do operador.

Indústria Inteligente: Quais são os desafios únicos no espaço de energia nesta era digital?

Luis: Os desafios que estamos vendo no espaço de energia digital não são necessariamente em torno de novos edifícios, mas em torno de “responsabilidade além da conformidade”. Não basta apenas cumprir o código de construção; Nós precisamos fazer melhor. Os códigos de construção geralmente estão atrasados ​​no que precisamos como sociedade para alcançar a sustentabilidade e combater as mudanças climáticas. Mal podemos esperar para dar esses passos sustentáveis; devemos ir além da conformidade para garantir produtividade, eficiência e melhorar a eficiência energética. 

Para fazer isso, devemos educar os gerentes de instalações sobre as tecnologias digitais amplamente disponíveis para modernizar os sistemas de gerenciamento de edifícios para melhorar a sustentabilidade e a eficiência. Investir antecipadamente em soluções de construção digital proporcionará um grande retorno não apenas financeiro, mas para o planeta. Por exemplo, construir e permitir melhorias de um edifício de infraestrutura antigo por meio de simulações digitais versus demolir edifícios e começar do trecho. A construção custa muito dinheiro, e o custo seria monumental se demolissemos prédios antigos para dar lugar a novos. Esperamos que 50% dos edifícios de hoje ainda estejam em uso em 2050 e, por essa razão, alcançar um cenário de emissões líquidas zero até meados deste século requer  85% do edifício existente estoque a ser adaptado nas próximas três décadas, juntamente com todos os novos edifícios para ser zero carbono líquido a partir de 2030.

É aqui que o poder da tecnologia digital permite simular atributos de um edifício adaptado. Além de uma abordagem de retrofit de construção que oferece uma economia de custos de 43 a 65% , os modelos digitais podem ser usados ​​para prever os usos de ocupação, demandas de energia e principais operações de construção para mostrar como o ROI em investimento sustentável pode ocorrer. 

Por último, como modernizar a infraestrutura predial existente? Estamos vendo uma falta de educação com edifícios existentes que precisam de modernização e sistemas de gerenciamento de edifícios modernizados que têm restrições diferentes devido a sistemas de gerenciamento de edifícios mais antigos. Em vez de projetar e construir do zero, devemos salvar nossas instalações prediais existentes, implementando as ferramentas, hardware, software e serviços para complementar o que já existe.

Hoje, temos tecnologias como wireless, IoT e conectividade diretamente à nuvem que nos permitem modernizar as infraestruturas prediais existentes, abrangendo iniciativas de gerenciamento de energia impulsionadas digitalmente. 

Indústria Inteligente: O que mais te entusiasma no futuro próximo da energia digital?

Luis: A sincronização contínua entre o produto físico e sua representação digital fornecida pelos gêmeos digitais é muito empolgante e abrirá grandes oportunidades para o futuro da energia digital. Construído com base em dados de TI e OT confiáveis, contínuos e inteligentes, o “thread digital” estabelece a continuidade em todo o ciclo de vida do produto e fornece uma “fonte única de verdade” – a linha de vida para acelerar formas orientadas por resultados para capturar o valor comercial da IoT. 

Além disso, a integração de novas tecnologias de construção que combinam “totalmente digital” com “totalmente elétrico” é a receita para um mundo mais sustentável e resiliente para acelerar o caminho para o zero líquido e a redução de emissões. Ser capaz de conectar os silos entre processos mecânicos e elétricos para sistemas de gerenciamento de edifícios, incluindo infraestruturas de carregamento de veículos elétricos e microrredes e conectividade com a rede, é realmente empolgante porque agora temos a tecnologia para realmente orquestrar todos esses ativos para aproveitar ao máximo a energia eficiência, resiliência e sustentabilidade.