4 marzo 2021 agvs-upsa.ch – In futuro, chi desidera utilizzare l’energia rinnovabile disponibile in modo economico ed ecologico non potrà più fare affidamento su termostati a installazione fissa e pulsanti ad azionamento manuale, ma bisognerà ricorrere all’intelligenza artificiale.


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pd. La gestione energetica in una casa dotata di impianto solare si fa sempre più complessa. Quando accendere il riscaldamento in modo da trovare un bel calduccio la sera? Quanta corrente può assorbire al massimo il boiler dell’acqua calda? L’energia disponibile è poi sufficiente per ricaricare anche l’auto elettrica? Bratislav Svetozarevic, ricercatore presso il laboratorio «Urban Energy Systems» dell’Empa, ha studiato il problema. Serve un sistema di controllo automatico che accumuli l’energia nei momenti della giornata in cui costa poco e la renda disponibile quando costa molto. 

La soluzione è l’intelligenza artificiale (IA). Il ricercatore dell’Empa ha progettato un sistema IA basato sul principio del «reinforcement learning». Quando il sistema agisce «correttamente», riceve un «premio». A poco a poco il sistema apprende e perfeziona il suo comportamento. Inizialmente il sistema di controllo è stato solamente simulato al computer. Il compito consisteva nel portare una certa stanza di un edificio a una determinata temperatura tramite riscaldamento elettrico e mantenere poi la temperatura costante. Allo stesso tempo il sistema doveva ricaricare un’auto elettrica, che doveva essere pronta con una carica minima del 60% entro le 7 del mattino per poter mettersi in strada. 

La sera alle 17 l’auto elettrica tornava alla base con una carica residua, che poteva essere usata anch’essa in casa nelle ore notturne. Il sistema di controllo è stato istruito con i dati meteorologici e le temperature ambiente dell’anno precedente e doveva riuscire a gestire a due tariffe elettriche: elettricità costosa durante il giorno dalle 8 alle 20 ed elettricità economica dalle 20 alle 8. 

Adesso bisognava vedere se il sistema avrebbe superato il test. In una settimana fredda, il sistema IA attivato per una stanza dell’edificio NEST dell’Empa ha consentito di risparmiare il 27% di energia termica, rispetto alla stanza degli studenti vicina, il cui riscaldamento era gestito con un termostato programmazione fissa (basato su regole).


Il sistema IA dell’Empa eroga elettricità da collettori solari in modo ottimale. Non ha bisogno di essere programmato, ma «apprende» le necessità degli utenti tramite intelligenza artificiale, adattandosi secondo l’orario e la stagione. Fonte: Empa

In una prossima fase, Svetozarevic e i suoi colleghi intendono capire come il sistema può essere esteso da una stanza a edifici più grandi. «Nel nostro primo esperimento, abbiamo voluto immaginare una tipica famiglia del futuro», spiega il ricercatore dell’Empa. Per semplicità, il team si è limitato al riscaldamento e alla ricarica di un veicolo. Questo lavoro pone però le basi per un’applicazione molto più ampia. 

Tuttavia, per utilizzare il sistema IA ai fini di un approvvigionamento energetico ottimale in futuro, è necessaria una nuova generazione di auto elettriche. Gli attuali modelli standard europei e statunitensi, con porta di ricarica rapida CCS, possono fare solo il pieno di elettricità, ma non possono erogarla. Le auto giapponesi con spine CHAdeMO, invece, sono progettate per la una ricarica bidirezionale. La coreana Hyundai ha annunciato a dicembre che la sua nuova piattaforma di auto elettriche E-GMP sarà attrezzata anch’essa per la ricarica bidirezionale. In questo modo, le auto elettriche potrebbero aiutare a risparmiare energia a lungo termine, stabilizzando al contempo la rete elettrica.