Esri Stories di Michele Ieradi

La digital transformation delle attività di Operation & Maintanance di Enel Green Power

Enel Green Power (EGP) è la società del gruppo Enel che si occupa dello sviluppo e della gestione della produzione di energia da fonti rinnovabili. EGP gestisce quasi 1200 impianti in 29 paesi in Europa, Africa, America, Asia e Oceania, per una capacità produttiva di 43,5 GW generata da impianti idroelettrici, fotovoltaici, eolici, geotermici e da biomassa.

EGP opera nel mercato di tutte le tecnologie rinnovabili, con una forte presenza nel settore dell’energia idroelettrica. L’Hydro Competence Center gestisce 792 centrali idroelettriche in 13 Paesi, con una capacità installata totale di 28 GW.

Il GIS per la produzione di energia idroelettrica

La piattaforma GIS è uno strumento fondamentale per la progettazione, la costruzione e la gestione di un impianto idroelettrico. Ad esempio il GIS è fondamentale per capire quale sia il luogo più adatto per la costruzione di un impianto, per calcolare quale sarà la sua produttività, per sapere dove costruirlo, per ridurre al minimo l’impatto ambientale ed evitare situazione meteo estreme. Il GIS (insieme al BIM) supporta anche le fasi costruttive e la pianificazione della logistica dei cantieri degli impianti idroelettrici che molto spesso hanno una notevole complessità ingegneristica.

Hydro Competence Center di EGP, ha sviluppato il primo portale aziendale ArcGIS per le Operation and Maintenance (O&M), creando un contenitore unificato per l'archiviazione, la gestione, l'analisi e la presentazione dei diversi tipi di dati necessari alle attività, introducendo la geografia come variabile chiave di tutte le informazioni.

Gli obiettivi del Portale sono:

  • centralizzare la gestione dei dati geospaziali;
  • creare un ambiente di condivisione dei dati tra i team e fornire a tutta l'azienda accesso alle informazioni GIS;
  • sviluppare strumenti di analisi geospaziale personalizzati, sotto forma di applicazioni web, per analizzare i dati raccolti e fornire risultati standard;
  • integrare e interconnettere dati, software e tecnologie innovative, offrendo agli utenti un punto di accesso unico a tutte le informazioni necessarie per le attività O&M;
  • supportare i processi decisionali, dal livello operativo a quello manageriale, rappresentando le informazioni attraverso dashboard di sintesi con dati grafici e su mappa;

I dati sono organizzati in "layer" tematici, in relazione alla posizione geografica e alla geometria delle risorse digitalizzate, e possono essere correlati con le informazioni GIS acquisite attraverso tecnologie consolidate come satelliti, droni, laser scanner ecc. e attraverso specifiche funzioni di "geo-elaborazione" che stanno guidando sempre più l'attività O&M verso una "vista geografica dell’informazione".

Hydro O&M ArcGIS Portal

Il complesso lavoro di digitalizzazione delle informazioni degli impianti idroelettrici gestiti da EGP è stato realizzato da 4 gruppi di lavoro a livello globale.

Il risultato di questo intenso lavoro è stato la realizzazione della applicazione denominata “Hydro O&M ArcGIS Portal”. L’applicazione, attraverso diverse interfacce web, permette di consultare tutti gli strati informativi disponibili, i dati provenienti dagli impianti (anche da IoT) e quelli derivati dalle ispezioni specialistiche per le infrastrutture civili, realizzati con strumenti di misurazione a terra e con i droni.

La banca dati del sistema è oggi gestita da un team globale "core" di ArcGIS di Hydro O&M composto da circa 70 esperti di 13 Paesi che partecipano ai gruppi di lavoro per la gestione delle attività a livello locale e l’aggiornamento dei dati della piattaforma. La banca dati è consultabile attraverso il portale GIS da tutto il personale di Enel Hydro a livello globale (~ 3000 persone) ma, vista la sensibilità di alcune delle informazioni, l’utente può consultare solo i dati utili allo svolgimento del proprio lavoro.

L'attuale versione di EGP “Hydro O&M ArcGIS Portal”, basata su ArcGIS Enterprise è divisa in 4 sezioni tematiche.

 

 

Global Hydro Assets

Questa sezione del Portale viene utilizzata per la consultazione delle informazioni degli Asset, per la verifica dei componenti degli impianti, per la realizzazione di analisi geografiche ad hoc e comprende inoltre un cruscotto dinamico per conoscere lo stato di funzionamento in tempo reale di qualsiasi Asset. Una applicazione personalizzata viene utilizzata dagli operatori esperti per l’inserimento di un nuovo Asset e/o la modifica di uno esistente. I dati sul campo sono raccolti attraverso dispositivi mobili.

Hydro GEO Monitoring Data

Questa sezione del Portale è costituita da applicazioni che consentono di rendere disponibili su mappa, e quindi facilmente leggibili, le informazioni relative al monitoraggio degli impianti idroelettrici.

In particolare l’applicazione permette di correlare i dati IoT del monitoraggio delle riserve idriche con i dati geografici e di creare attraverso modelli personalizzati le informazioni necessarie per la valutazione dei rischi e la gestione delle emergenze. L’applicazione consente di consultare le analisi geologiche, idrologiche, ambientali, i dati meteorologici e molto altro.

Inoltre, nel Portale sono disponibili una serie di applicazioni utili ai progettisti per:

  • la creazione del Digital Twin della rete e dei bacini idrografici;
  • l'analisi dei dati batimetrici dei bacini;
  • la rilevazione di anomalie (Change detection) nelle aree dell’impianto idroelettrico, basata sul confronto di immagini da satellite del programma Copernico di periodi diversi.

Sezione Droni

EGP è stata una delle prime società ad utilizzare droni per le ispezioni degli impianti idroelettrici e la raccolta ed elaborazione dei dati. In particolare gli utenti addetti alle ispezioni elaborano le immagini e tutti i prodotti derivati da rilievo con droni (telemetria di volo, ortofoto, modelli 3D, nuvole di punti) attraverso l’applicazione Drone2Map for ArcGIS. Tali dati vengono pubblicati in near real time nel portale ArcGIS sotto forma di web scene 3D e vengono utilizzati per creare le serie storiche che, attraverso analisi di "change detection", permettono di comprendere i diversi fenomeni ambientali e di deterioramento degli impianti.

Infine, è stata configurata una Operation Dashboard che permette la consultazione di tutte le operazioni svolte con i droni. Tale applicazione consente di monitorare l'utilizzo dei droni per Hydro a livello globale e di realizzare report utili per la misurazione delle performance delle attività O&M.

Specialist Inspections

Le ispezioni specialistiche sono analisi che consentono di avere informazioni di dettaglio di un determinato impianto o di un fenomeno (es. frana). Le ispezioni specialistiche possono includere sessioni di acquisizione di dati a partire da Ground Penetrating Radar (GPR) oppure anche il monitoraggio geologico con dati in tempo reale utilizzando sensori IoT (GNSS).

Tutti i dati sono poi analizzati e vengono utilizzati per aggiornare i layer GIS del database generale.

Lavori in corso

L’Hydro O&M ArcGIS Portal è uno strumento in continua evoluzione, di seguito vengono descritte le iniziative in corso di finalizzazione.

Gestione dati multitemporali

L’obiettivo futuro di EGP è quello di aggiungere la componente temporale a quella spaziale della piattaforma GIS. Questa evoluzione verrà realizzata attraverso l’integrazione della piattaforma Esri con la piattaforma PI di OsiSoft che gestisce e analizza i dati IoT in tempo reale. L’analisi contemporanea di “cosa”, “dove” e “quando”, e la relativa gestione del database multitemporale risultante, consentirà di migliorare la conoscenza dei fenomeni interni ed esterni che generano anomalie negli impianti idroelettrici, aumentandone la sicurezza e le performance generali.

Previsioni delle risorse idriche

Un altro elemento importante di ricerca è lo sviluppo di un sistema di previsione a 72 ore della disponibilità delle risorse idriche all'interno dei bacini idrografici. I dati generati da tale sistema permetteranno di gestire meglio la pianificazione della produzione elettrica e la gestione degli eventi emergenziali.

Gestione della cartografia catastale

Un altro capitolo importante relativo alle risorse idroelettriche è la gestione della cartografia catastale per la mappatura dei terreni. Le particelle poligonali di terreni di proprietà di EGP in Italia dovranno essere rese disponibili attraverso una mappa web con tutte le informazioni di riferimento necessarie (numero di particelle, proprietario, ecc.), Visibili anche attraverso dispositivi mobili degli utenti tramite l'app mobile ArcGIS Explorer e successivamente in un'app Web in Hydro ArcGIS Enterprise Portal, che offrirà anche funzionalità di analisi geografica.

Sviluppi futuri

EGP ha investito e sta continuando a investire nella tecnologia GIS al fine di estendere l’esperienza realizzata con “Hydro O&M ArcGIS Portal” anche ad altri settori di applicazione e di integrare il suo utilizzo nelle attività quotidiane dei vari dipartimenti aziendali. I tempi di payback degli investimenti realizzati sono stati molto rapidi poiché il cambiamento di flusso di lavoro indotto dalla digital transformation ha generato una riduzione importante dei tempi e dei costi delle attività di O&M. Per tale scopo EGP intende promuovere l'attivazione di ulteriori gruppi di lavoro dedicati alla definizione dei requisiti e lo sviluppo di ulteriori strumenti di analisi geospaziale. Ovviamente, verrà prestata particolare attenzione all'integrazione del GIS Portal con altri sistemi O&M, applicando parallelamente una strategia di capitalizzazione della conoscenza (riuso) e formando una Task Force GIS globale dedicata allo sviluppo interno di applicazioni e all'analisi avanzata dei dati GIS.

Nei prossimi mesi EGP deciderà se realizzare questo ambizioso progetto attraverso una organizzazione GIS centralizzata, importante per massimizzare il riuso, oppure una organizzazione GIS diffusa nei diversi dipartimenti e Paesi, che sarebbe più snella e veloce nella realizzazione dei progetti ma meno efficiente per quanto riguarda la standardizzazione dei processi e il riuso di quanto realizzato.


 

Hai domande?

Rivolgiti a un esperto

Per maggiori chiarimenti sulla nostra offerta scrivici, ti daremo tutte le risposte che cerchi

vai al form

Supporto tecnico

Rivolgiti al nostro Supporto Tecnico

È possibile inviare una richiesta di assistenza accedendo alla pagina del Supporto all’interno del portale My Esri della propria organizzazione.

Vai al form