Nell’Africa subsahariana, oltre metà della popolazione vive senza elettricità e l’accesso a internet è ancora considerato un lusso. Questo scenario sta tuttavia iniziando a cambiare grazie all’aumento del numero di abitazioni collegate alla rete elettrica e alla riduzione del costo di internet. Tecnologie come i contatori energetici intelligenti rappresentano una crescente opportunità, divenendo un punto di incontro cruciale tra i consumatori e la rete.
I contatori intelligenti misurano, registrano e comunicano ai gestori i dati sul consumo di elettricità in tempo reale. Ciò può aiutare i consumatori a comprendere e ottimizzare i propri consumi, fornendo al contempo informazioni utili ai fornitori di servizi su come ottimizzare la gestione della rete.
Smart metering per colmare il divario energetico e digitale
Uno studio del Pew Research Center rivela che la regione subsahariana ha la più bassa penetrazione di Internet di qualsiasi altra area geografica. Tuttavia la situazione sta cambiando rapidamente poiché lo studio mostra che una media del 41% dei residenti possiede uno smartphone con funzionalità Internet. Sempre secondo lo studio tre quarti della popolazione mondiale non collegata all’energia elettrica vive nell’Africa subsahariana e di questi, il 53% non ha accesso all’elettricità, mentre il restante usufruisce di forniture elettriche limitate o inaffidabili. Questo è dovuto a fattori come infrastrutture e reti di distribuzione limitate come anche la popolazione in continua espansione. Con l’aumento del numero di abitazioni e aziende collegate alle fonti elettriche, i contatori smart possono contribuire a creare una rete energetica intelligente e garantire una proliferazione fattibile (e sostenibile) nell’accesso all’energia sia residenziale che industriale.
Chi è Pulsar Electronic Solutions
Pulsar Electronic Solutions (Pulsar) è una startup namibiana fondata nel 2017. Attraverso la tecnologia e la collaborazione, Pulsar punta al miglioramento della qualità della vita delle comunità dell’Africa subsahariana, promuovendo al contempo la sicurezza, l’innovazione e l’uso responsabile delle risorse.
Per Pulsar, tutto è iniziato con qualche domanda:
- Cosa succederebbe se un singolo dispositivo potesse catalizzare la crescita e aumentare l’accesso sia all’energia che alla connettività?
- E se si potesse aggiungere funzionalità di net metering per incentivare l’installazione di pannelli solari?
- Sfruttare il potenziale delle reti mesh per raggiungere regioni remote che non possono contare su infrastrutture costose come ripetitori e cavi in fibra ottica per la connettività?
Con questi interrogativi, Pulsar ha perfezionato la propria idea e visione ambiziose sviluppando un innovativo contatore intelligente GRIDx. GRIDx è stato progettato con obiettivi ben precisi:
- Consentire ai consumatori di ottimizzare il consumo di energia
- Supportare una fatturazione accurata
- Migliorare la rete a livello operativo con informazioni basate sui dati
- Espandere la penetrazione di Internet abilitando la connettività attraverso lo smart metering
La sfida
Le due funzioni principali di GRIDx ovvero la misurazione intelligente dell’energia elettrica e la connettività Internet, richiedono ciascuna le proprie frequenze per una comunicazione efficace. GRIDx supporta Bluetooth®, Wi-Fi e 4G provenienti dalla rete; tuttavia, queste frequenze interferiscono tra loro, il che rende estremamente complesso e difficoltoso garantire due funzionalità differenti nello stesso dispositivo.
Un partner dall’enorme esperienza
Analog Devices, Inc. (ADI) ha collaborato a stretto contatto con Pulsar per co-creare GRIDx, fornendo la propria competenza nel settore. La profonda conoscenza tecnica di ADI è stata fondamentale per aiutare Pulsar a superare sfide progettuali uniche. Gli esperti di ADI hanno collaborato con Pulsar per la progettazione del PCB e superare il problema delle interferenze e ottimizzare la progettazione in ogni fase del processo.
La soluzione
Pulsar, come soluzione ideale per supportare le funzioni di GRIDx, ha identificato il portfolio di soluzioni di misura intelligente di ADI, in particolare il reference design ADE9153A che include in un formato compatto metrologia, convertitore e tecnologie di auto calibrazione mSure™.
mSure è in grado di supportare i provider a mantenere le apparecchiature di rete in perfette condizioni per tutto il loro ciclo di vita, offrendo funzionalità complete di monitoraggio della precisione e di autodiagnosi.
Pulsar ha inoltre scelto le soluzioni di alimentazione ADI, tra cui il caricabatterie e power backup manager per batterie agli ioni di litio LTC409. L’LTC409 fornisce un’uscita adattiva che monitora la tensione della batteria il che consente una ricarica ad alta efficienza passando con continuità il carico all’alimentazione di backup anche in caso di interruzione dell’alimentazione principale.
Grazie all’innovativa collaborazione con ADI, Pulsar è riuscita a sfruttare le elevate frequenze di commutazione per accoppiare le sezioni ad alta e bassa tensione del PCB, consentendo a GRIDx di supportare entrambe le sue funzioni principali senza interferenze.
“Fin dall’inizio, ADI ha adottato un approccio molto proattivo. Tutto ha avuto inizio con un componente ed è cresciuto fino a diventare una partnership. ADI ci ha costantemente fornito suggerimenti su come ottimizzare la progettazione, ridurre al minimo i costi e ottenere prestazioni migliori o più funzioni da ciascun componente. Il supporto progettuale che ha fornito ADI è stato essenziale per aiutarci a trasformare GRIDx da un’idea iniziale al prototipo funzionante.” ha dichiarato Kamati Hasheela, Fondatore e CEO di Pulsar
Molte opportunità con un solo dispositivo
GRIDx rappresenta un’opportunità convincente per tutti i clienti il cui attuale contatore prepagato (per questo mercato è un dispositivo predefinito) necessita di aggiornamenti, così come per tutti coloro che desiderano collegarsi alla rete elettrica per la prima volta.
GRIDx è inoltre in grado di offrire alle società di servizi pubblici l’opportunità di creare nuove fonti di reddito tramite l’aggiunta di pacchetti di traffico dati. L’abilitazione della connettività tramite GRIDx non richiede apparecchiature e/o manodopera aggiuntive e ciò consente alle aziende di proporre questo nuovo servizio a un costo aggiuntivo minimo o nullo. Questa proposta rappresenta un grande potenziale che potrebbe ridurre significativamente le barriere agevolando l’ingresso a nuovi utenti internet.
Conclusioni
Lo smart metering cambia radicalmente il rapporto del consumatore medio nei confronti dell’energia elettrica, fornendo insights che facilitano una fatturazione più accurata e trasparente. In questo modo gli utenti hanno un maggiore controllo sui propri consumi energetici. Anche i fornitori di servizi possono sfruttare queste stesse informazioni per supportare una pianificazione strategica delle risorse basata sulla domanda e sull’offerta. In particolare, il furto di elettricità comporta perdite di fatturato e ha un impatto negativo su tutti i clienti, poiché i fornitori non hanno modo di identificare dove si verificano queste perdite. Lo smart metering invece è in grado di fornire dati essenziali per garantire energia sufficiente per tutte le utenze con uno spreco minimo.
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