Abstract
Enel Green Power (EGP) è leader mondiale nello sviluppo e nella gestione della produzione di energia da fonti rinnovabili (eolica, solare, idroelettrica, marina e geotermica).
La challenge Innothon è incentrata sulla realizzazione di una piattaforma per robot autonomi, in grado di muoversi all'interno degli impianti rinnovabili per effettuare raccolta dati, ispezioni e piccole attività di manutenzione.
L'Innothon Challenge è un'opportunità unica per i cittadini europei o per gli studenti con un visto europeo che studiano in Europa, di età compresa tra i 18 e i 28 anni, capaci di dimostrare il proprio talento a Enel Green Power.
OVERVIEW
Negli ultimi anni abbiamo puntato sui progressi di varie tecnologie, ponendoci all'avanguardia nella transizione energetica. Per raggiungere il nostro obiettivo globale futuro di Emissioni Zero, sfrutteremo tecnologie come l'intelligenza artificiale (IA) e la robotica per l'automazione, innovazioni che stanno contribuendo a migliorare le prestazioni e l'efficienza degli impianti di energia rinnovabile.
Gli algoritmi di intelligenza artificiale possono accelerare la transizione energetica rendendo i sistemi energetici più efficienti e intelligenti. L'intelligenza artificiale può stimare la produzione di energia, ottimizzarla e identificare potenziali problemi prima che si verifichino. Ciò può contribuire a massimizzare la produzione e a ridurre al minimo le perdite di energia.
L'intelligenza artificiale può anche essere utilizzata per monitorare lo stato di salute delle apparecchiature in un impianto di energia rinnovabile, identificando potenziali problemi, riducendo così i tempi di inattività e i costi di manutenzione, aumentando l'efficienza complessiva dell'impianto.
Insieme alle tecnologie automatizzate, la robotica avanzata può essere utilizzata per controllare le apparecchiature negli impianti di energia rinnovabile e garantirne la manutenzione, riducendo così la necessità di intervento umano, aumentando l'efficienza complessiva e diminuendo il rischio di errore umano.
Utilizzando l'intelligenza artificiale per prevenire e ottimizzare la produzione di energia e l'automazione per controllare e mantenere le apparecchiature, gli impianti di energia rinnovabile possono essere resi più efficienti, economici e affidabili.
Mentre il mondo continua a muoversi verso un futuro energetico più pulito e sostenibile, l'automazione e la IA svolgeranno un ruolo sempre più importante nel rendere l'energia rinnovabile più accessibile e conveniente per tutti.
BACKGROUND
Con la diffusione delle energie rinnovabili, la necessità di produzione energetica efficiente, affidabile e sicura è diventata sempre più importante.
L'utilizzo di strumenti data driven per il monitoraggio delle prestazioni, la diagnosi in tempo reale, la previsione di potenziali guasti futuri, le attività di gestione e manutenzione sono essenziali per garantire la redditività di un impianto di generazione attraverso la massimizzazione della produzione e la riduzione degli eventi di indisponibilità, aumentando tangibilmente la resilienza dei nostri impianti e aumentando la velocità di reazione ai possibili danni che possono verificarsi.
Inoltre, questi strumenti sono fondamentali per preservare la durata di vita dei componenti dell'impianto, per facilitare e ridurre i tempi di arresto, le necessità di intervento della forza lavoro e i possibili errori durante le attività di Operation & Maintenance (O&M). Infatti, l'introduzione e l'applicazione di soluzioni robotiche automatizzate all'interno dei nostri impianti rinnovabili garantirebbe l'eliminazione di operazioni ripetitive e rischiose da parte degli operatori, aumentando la sicurezza di questi ultimi e accelerando l'esecuzione.
La robotica avanzata può essere utilizzata per controllare e manutenere le apparecchiature negli impianti di energia rinnovabile e ridurre la necessità di intervento umano, aumentando l'efficienza complessiva e riducendo il rischio di errore umano.
Descrizione
LA CHALLENGE
La challenge Innothon riguarda la realizzazione di una piattaforma per robot autonomi, in grado di muoversi all'interno degli impianti rinnovabili per effettuare raccolta dati, ispezioni e piccole attività di manutenzione.
La soluzione deve essere autonoma nell'esecuzione delle missioni, pre-pianificata in un software/dashboard opensource dedicato in cui un operatore può definire gli obiettivi/le limitazioni/il percorso della missione e altre esigenze utili per il compito specifico.
Inoltre, dovrebbe essere dotata di funzionalità IA per supportare l'analisi di base dei dati.
I dati acquisiti e le immagini raccolte devono essere sincronizzati automaticamente con un software/dashboard di supervisione al termine della missione per produrre un rapporto finale per ogni missione.
La possibilità di trasmettere le informazioni in diretta streaming sarebbe un vantaggio.
La soluzione deve prevedere un comando manuale, per assumere il controllo in caso di emergenza o di necessità specifiche dell'operatore.
Il sistema sarà al 100% elettrico, sia stand alone (per esempio ruote, binari, gambe) sia sfruttando strutture esistenti (per esempio binari, cavi, recinzioni, trackers fotovoltaici, altri...).
Una soluzione in grado di essere utilizzata come prototipo multifunzionale che può essere applicata a più di uno dei seguenti casi d'uso sarà valutata con un punteggio aggiuntivo.
EGP è interessata ai seguenti casi d'uso per tutti o alcuni degli asset rinnovabili (solare, eolico, stoccaggio, idrogeno verde, idroelettrico e geotermico):
- Ispezione dei componenti elettrici e della sottostazione (per rilevare: arco elettrico, scariche parziali, punti caldi di temperatura e anomalie o difetti in componenti specifici);
- Sorveglianza e pattugliamento;
- Piccole operazioni o attività di manutenzione: il robot può essere dotato di un piccolo braccio robotico con pinza, controllato a distanza da un operatore umano, in grado per esempio di spostare un cavo, controllare bulloni, ecc.
Inoltre, di seguito sono descritti i casi d'uso specifici per ogni asset rinnovabile:
a) Casi di uso del solare:
- Ispezione visiva di: modulo fotovoltaico, inverter, connettori del modulo fotovoltaico, imbrattamento del modulo fotovoltaico, strutture metalliche dei moduli fotovoltaici, trackers;
- Analisi termica di: inverter, moduli FV, scatola di giunzione, motori tracker;
- Analisi avanzate come la curva I-V di un modulo FV;
- Analisi acustica (Fast Fourier Transform) di: inverter, scatola di giunzione, motore tracker;
b) Casi d'uso dei BESS (sistemi di accumulo di energia a batteria):
- Ispezione visiva e termografica dei moduli batteria assemblati in rack all'interno di container;
c) Casi d’uso dell’idroelettrico:
- Ispezione visiva di gallerie o canali;
- Modellazione 3D di condotte, centrali elettriche, gallerie o canali;
- Misurazione dello spessore per tubi in acciaio fino a 2000 mm di diametro;
- Analisi termica di componenti elettrici di impianti situati in ambienti difficili;
d) Casi di utilizzo dell’eolico:
- Ispezione esterna mediante fotografie (minimo 40 MP) e video 4K con scanner 3D per rilevare difetti strutturali o anomalie nella torre e nella navicella;
- Ispezione interna delle pale per rilevare difetti o anomalie strutturali. Dimensione massima del robot fino a 400 x 200 mm sul piano trasversale della pala;
- Pulizia delle superfici: pale, torre, foro di drenaggio delle pale e bordo d'attacco;
- Manutenzione delle superfici: rivestimento e verniciatura delle pale, levigatura del bordo d'attacco;
e) Casi di utilizzo di geotermia e idrogeno verde:
- Analisi delle prestazioni ambientali, come il rilevamento di gas (ad esempio CH4/H2S/CO/H2 specifico per applicazioni geotermiche e di idrogeno verde).
La challenge si svolgerà in 4 fasi:
Fase 1) I proponenti avranno tempo fino al 10 aprile 2023 per preparare una proposta in risposta alla challenge. Ogni gruppo presenterà la proposta nella piattaforma Enel Open Innovability® con una descrizione generale di come è strutturato il progetto (in termini di ambito, tipologia di materiali necessari alla realizzazione, elenco dei parametri dell'impianto da valutare, algoritmo). I tutor saranno a disposizione per qualsiasi dubbio, alla seguente mail enelopeninnovabilitychallenges@wazoku.com e attraverso due webinars:
- 01/03/2023 dalle 10 alle 11 ora italiana al seguente link
- 08/03/2023 dalle 10 alle 11 ora italiana al seguente link
Fase 2) EGP selezionerà le migliori proposte a suo insindacabile giudizio, considerando il soddisfacimento dei requisiti della soluzione descritti nella sezione sottostante. EGP fornirà un kit personalizzato a ciascun gruppo selezionato dal catalogo RS (https://it.rs-online.com/web/) fino a un massimo di 5.000 € - e valuterà caso per caso qualsiasi strumento aggiuntivo necessario per la realizzazione del prototipo.
Fase 3) I membri dei gruppi selezionati saranno avvisati della loro selezione via e-mail. Lavoreranno quindi a un prototipo dell'idea proposta, utilizzando il kit personalizzato fornito da EGP, entro 2 mesi dalla notifica della selezione. Durante la realizzazione del prototipo, se necessario, i tutori di EGP saranno raggiungibili tramite l'indirizzo di posta elettronica che verrà fornito a ciascun gruppo e tramite webinar.
Fase 4) Al termine della fase prototipale, il team selezionato sarà invitato all'Innovation Hub&Lab di Catania, in Sicilia, per il perfezionamento del prototipo con l'aiuto degli esperti EGP, utilizzando un kit avanzato. Le spese di viaggio e di alloggio saranno coperte da EGP per questa partecipazione. L'evento si svolgerà per tre giorni nel luglio 2023.
I prototipi finalisti saranno valutati da una giuria e il migliore o i migliori saranno premiati con un riconoscimento economico.
Tutti i membri delle squadre selezionate avranno la possibilità di partecipare a una sessione di employer branding.
SOLUTION REQUIREMENTS
Le candidature dovranno soddisfare i seguenti requisiti.
Le soluzioni devono essere:
- Chiare, comprensibili e adeguati;
- Illustrare in dettaglio le caratteristiche tecniche utilizzando un massimo di 5 pagine che:
- Descrivere la soluzioni;
- Descrivere l’utilizzo;
- Dettagliare gli strumenti tecnici necessari per l’implementazione di un prototipo: ogni Gruppo specificherà l’elenco delle attrezzatura e il codice del catalogo RS di ogni strumento (https://it.rs-online.com/web/), insieme alla descrizione, alla quantità, al costo, al luogo di consegna e al numero di telefono del vettore;
- Presentare un codice software preliminare;
- Descrivere le fasi di produzione del prototipo;
- Specificare un Prezzo obiettivo per il prototipo finale;
- Dimostrare la fattibilità tecnica e potenziale: la soluzione tecnologica proposta deve poter essere implementata/utilizzata e deve avere un alto livello di qualità;
- Facilità di gestione e manutenzione.
Inoltre, la soluzione proposta dovrebbe (i requisiti "nice to have" indicati di seguito saranno considerati un plus):
- Essere innovativa e sostenibile
- Essere scalabile, con possibilità di impiego su scala globale, seguendo quindi le migliori pratiche in termini di gestione e smaltimento
- Ottimizzare o aumentare la produzione di energia
- Rilevare in anticipo i percorsi critici del comportamento dei componenti per anticipare i futuri guasti prima che si verifichino
- Ridurre al minimo i fermi dell'impianto
- Velocizzare il processo di ricerca e risoluzione dei problemi
- Ridurre al minimo gli incidenti critici agendo sui segnali precursori (intervento per eventi a bassa conseguenza prima di eventi critici).
- Essere economicamente vantaggiosa per l'azienda
- Essere proposta da un team con competenze eterogenee (per esempio, linguaggi software, stampa 3D, competenze elettroniche e meccaniche)
- Disporre di un sistema di database standard utile per il business di Enel
Se necessario, è possibile allegare ulteriori documenti (per esempio, dettagli del progetto elettrico e meccanico) - massimo 5 allegati.
I CONTENUTI DEL PROGETTO
La proposta presentata deve includere:
- Rapporto tecnico sulla soluzione proposta con tutti i requisiti obbligatori
- Codice provvisorio software
- lenco degli strumenti tecnici necessari per la realizzazione del prototipo
- Proposta CANVAS modello del business
Prodotti facoltativi:
- Segnalare tutti I 'must have’ e ‘nice to have’ requisiti ottenuti
- Schema del progetto
Le soluzioni dovranno essere presentate nella piattaforma Enel Open Innovability® e dovranno utilizzare il carattere 14 Times New Roman.
SDGs
Questa challenge fornisce un contributo ai seguenti Obiettivi di sviluppo sostenibile:
- SDG 9: Industria, innovazione e infrastruttura
- SDG 12: Consumo responsabile e produzione
- SDG 13: Azione per il clima
Regole della Challenge
Tutti i partecipanti sono invitati a leggere attentamente il bando e il regolamento di questa challenge, allegato di seguito nella sezione Allegati, prima di inviare una soluzione.
Inviando una soluzione, accettano automaticamente il regolamento allegato, oltre alle condizioni d'uso di questa piattaforma.
Eleggibilità
Solo gli europei o i titolari di un visto europeo per studenti con sede in Europa di età compresa tra i 18 e i 28 anni possono partecipare a questa challenge.
Possono partecipare singoli o squadre composte da un massimo di 5 membri idonei.
La proposta sarà completata da un Team Leader e l'elenco dei membri del team deve essere specificato nella domanda. Le proposte devono essere presentate in modo chiaro e con documenti allegati, se necessario (max 5 file, 25MB di dimensione totale).
Le migliori proposte saranno selezionate per partecipare a un evento fisico in cui avranno l'opportunità di partecipare a una sessione di employer branding, al fine di comprendere le opportunità di lavoro disponibili in Enel SpA (o in qualsiasi altra sua controllata e come portare avanti un eventuale processo di recruiting.
Oltre a caricare la soluzione sulla piattaforma Open Innovability®, ogni candidato dovrà caricare sulla piattaforma il proprio curriculum personale (CV), insieme a quello degli altri membri dello stesso gruppo.
Challenge, premio, diritti di proprietà intellettuale
Si tratta di una challenge Reduction to Practice che richiede una documentazione scritta, dati sperimentali di prova e la consegna di un prototipo ai fini di valutare l'efficacia della soluzione.
Termine
Le domande di partecipazione a questa challenge devono pervenire entro il 14 aprile 2023.
Le domande arrivate in ritardo non saranno presi in considerazione.
Regolamento specifico del CSA allegato in fondo a questa pagina.
Regolamento
Cosa accade dopo?
Enel valuterà la proposta sulla base dei seguenti criteri:
- Fattibilità scientifica e tecnica complessiva della soluzione proposta.
- Completamento della descrizione della proposta.
- Esempi/casi di utilizzo a supporto delle funzionalità della soluzione.
- Novità e creatività.
- Capacità di utilizzo e esperienza riferita.
- Fattibilità della soluzione proposta.
- Livello di maturità dell’offerta.
Al termine della valutazione, riceverete un feedback.
In caso di successo, Enel Green Power selezionerà fino a 10 proposte e contatterà il team leader per discutere i passi successivi:
- Sarà inviato il kit base personalizzato al Gruppo vincitore;
- Preparare un prototipo dell'idea proposta con il kit base (se necessario, i tutor Enel saranno raggiungibili in videoconferenza);
- Perfezionamento dei prototipi con gli esperti Enel presso il Catania Innovation Lab.
Il premio finale per questa challenge è subordinato al positivo completamento del processo di verifica, che include l’accettazione del Challenge-Specific Agreement (CSA) che costituisce il regolamento per questa challenge.
Il processo di verifica prevede che il partecipante invii: affidavit firmato (in base al CSA), esonero di responsabilità del committente (se applicabile), conferma di identità e questionario di analisi della controparte (CAQ, Counterparty Analysis Questionnaire).
Su WAZOKU CROWD
Wazoku Crowd collabora con Enel nell’organizzazione di questa Challenge.
Immagina un mondo in cui qualunque tuo problema possa essere analizzato da milioni di occhi attenti e preparati: Wazoku Crowd lo rende possibile. Con un’esperienza ventennale nel campo del crowdsourcing, Wazoku Crowd è il principale punto di riferimento per le soluzioni open talent e di innovazioni esterne. Imprese commerciali, organizzazioni governative e umanitarie collaborano con Wazoku Crowd per risolvere problemi che possono avere un grande impatto sull'umanità, in aree che vanno dall'ambiente ai progressi medici.
Allegati
FAQ
Hai domande sulla challenge e sugli use cases o qualunque altra cosa ti venga in mente? In questa sezione puoi trovare facilmente le informazioni che cerchi.
Presenza di personale non autorizzato o fauna, rifiuti o oggetti inattesi, aperture nella recinzione perimetrale, rilevamento di fumo/incendi o liquidi dispersi sul suolo.
La curva caratteristica corrente-tensione rappresenta la corrente in funzione della tensione di una cella FV, di un modulo FV o di una intera stringa ad un dato valore di irraggiamento e temperatura.
L’analisi della curva i-v ci fornisce:
- informazioni sulla natura di un eventuale danno: dalla forma che assume la curva siamo in grado di capire se la perdita di prestazione è dovuta a mismatch, incluso ombreggiamento, corrosione della cella, rottura del vetro, rottura della junction box etc..
Qualsiasi danneggiamento a una cella/ modulo/ stringa fotovoltaica che riduce il "fattore di forma" riduce anche l'energia prodotta, poiché riduce la tensione di picco, Vmp, o la corrente di picco, Imp, o entrambi. - informazioni in merito al calo di prestazione che il pannello può aver subito nel tempo, rispetto alle caratteristiche dichiarate dal costruttore in scheda tecnica.
Le gallerie possono essere in calcestruzzo o in acciaio e hanno un diametro che va da 1,5 metri a 4 metri. I canali sono larghi più di 2 metri e possono avere un’altezza variabile tra 1 e 5 metri con forma trapezoidale o rettangolare.
Le parti di impianto dove potrebbe essere condotta un’analisi termica sono: trasformatori, condotte interrate, parti meccaniche soggette ad attrito.
In ambito idroelettrico gli ambienti considerati difficili per le ispezioni tradizionali sono:
- le opere di derivazione dell’acqua ovvero quegli ambienti con un unico ingresso di diametro di circa 60cm, con elevato tasso di umidità, talvolta con fondo sconnesso e/o con residui di acqua sul fondo fino a 10 cm;
- la centrale ovvero percorsi su più piani con gradini e ostacoli da superare;
- aree soggette a tensioni elettriche come le stazioni elettriche o cavidotti.
Sì ma solo se è stato preventivamente aperto, altrimenti è impossibile visti anche i sistemi di interblocco spesso presenti causa presenza antincendio.
Riferimento: container ISO 40’, con corridoio centrale che permette il passaggio di un operatore “umano” (larghezza ~90 cm) e rack batteria disposti sui due lati.
Altezza rack circa 2 metri.