Pathfinder


La ricerca del Santo Graal, la leggendaria coppa che ha contenuto il sangue di Cristo, ha ispirato per secoli i Cavalieri della Tavola Rotonda. Oggi i dipendenti di Swissgrid sono animati da un'ambizione simile, anche se in un ambito diverso: la ricerca di un programma in grado di calcolare il percorso ottimale di una linea.

Da diversi anni si sta sviluppando una proficua collaborazione tra Swissgrid e la start-up Gilytics, con sede nel Politecnico di Zurigo e a Valencia, in Spagna, per affrontare una sfida importante nel settore energetico svizzero.

Swissgrid, attore chiave nel panorama energetico svizzero, è responsabile della trasmissione affidabile, efficiente e sostenibile dell’energia in tutto il Paese. Ciò comporta non solo la manutenzione della rete esistente, ma anche l’ottimizzazione e l’ampliamento della stessa attraverso la creazione di nuove linee.

La topografia montuosa e la densità di popolazione della Svizzera rendono particolarmente complessa la creazione di nuove linee. I vincoli sono molti: norme ambientali severe, aree naturali da preservare, distanza dalle aree abitate, costi elevati e desideri da parte della popolazione.

Di fronte a simili sfide e all’urgenza della transizione energetica, Gilytics ha sviluppato uno strumento innovativo chiamato «Pathfinder». Questo «esploratore» può essere utilizzato per identificare rapidamente i corridoi e i percorsi ottimali per i progetti di linee di trasmissione. Tale strumento prende in considerazione molteplici fattori come la fattibilità tecnica, i costi, l’impatto sullo sviluppo residenziale e territoriale, l’impronta di CO2 e le valutazioni ambientali.

Lo sviluppo di Pathfinder ha richiesto capacità pionieristiche, spirito combattivo e ferrea determinazione. Mentre questa ricerca tecnologica volge al termine, abbiamo incontrato due dei suoi cavalieri, Robert Benz, Grid Program Manager, e Alain Appel, Grid Project Engineer, per saperne di più su questa promettente innovazione.

Qual è la vostra missione e quella del team?

Il nostro obiettivo principale è trovare corridoi e tracciati geograficamente ottimali per le linee ad altissima tensione di Swissgrid, tenendo conto di molteplici fattori quali la pianificazione territoriale, l’ambiente, l’efficienza economica e la tecnologia. Il Pathfinder, sviluppato con Gilytics, accelera e migliora questo processo grazie a un avanzato algoritmo.

Che capacità ha questo nuovo strumento?

Pathfinder calcola i possibili tracciati tra due o più sottostazioni, li visualizza in 2D e 3D e calcola automaticamente i costi finanziari ed ecologici standardizzati. Redniconti e dati territoriali possono essere esportati con facilità.

Come funziona questo strumento?

Abbiamo creato una raccolta di dati territoriali contenenti informazioni sulla natura del paesaggio e sulla sua idoneità alla presenza di un corridoio. Un algoritmo analizza tali dati per calcolare le zone più appropriate per un corridoio o un tracciato. Anche se, volendo essere precisi, non è strettamente basato sull’intelligenza artificiale, il modo in cui Pathfinder giunge ai risultati è affascinante. In parole povere, mescola tra loro una moltitudine di soluzioni parziali per trovare quelle ottimali, che successivamente vengono a loro volta combinate tra loro. Questo modello si fonda sui concetti della teoria dell’evoluzione di Darwin, tra cui la condizione fisica, la selezione e l’evoluzione per trovare le soluzioni più adatte.

Anche se, volendo essere precisi, non è strettamente basato sull’intelligenza artificiale, il modo in cui Pathfinder giunge ai risultati è affascinante.

 
Quali sono i limiti di applicazione di questo strumento?

Pathfinder non sostituisce il lavoro dei pianificatori. Le decisioni strategiche, politiche ed estetiche restano di competenza dell’uomo. Le soluzioni proposte devono essere esaminate con occhio critico, poiché il modello si limita a essere una rappresentazione semplificata delle condizioni reali del terreno.

Pensate che questo strumento possa migliorare il vostro lavoro attuale?

Sì, soprattutto nel contesto attuale in cui molti progetti devono essere realizzati e i costi, così come i criteri ecologici, devono essere calcolati rapidamente. Pathfinder ci aiuta enormemente nell’elaborazione dei criteri quantitativo, fornendo una solida base per il nostro lavoro senza sostituirlo.

Perché avete scelto Gilytics e il suo Pathfinder piuttosto che un altro strumento?

La collaborazione tra Gilytics e Swissgrid dura da molto tempo, per questo nel 2023 è stata indetta una gara d’appalto pubblica per l’acquisizione vera e propria in vista dell’utilizzo di Pathfinder nei progetti. Gilytics era l’unico fornitore. Leggete il nostro primo articolo su questo strumento, il cui nome da prototipo era 3D DSS, sviluppato presso il PF di Zurigo.

Il Pathfinder è mai stato utilizzato nel concreto?

Sì, lo stiamo già utilizzando per la fase decisionale su corridoi e tracciati. Recentemente, non solo ha convalidato una soluzione sviluppata in modo convenzionale, ma ha persino proposto un’alternativa a cui non avevamo pensato.

Esiste un progetto pilota concreto in cui è già stato impiegato Pathfinder?

Attualmente stiamo utilizzando Pathfinder per trovare il corridoio di pianificazione ideale a Bickigen – Mettlen, Flumenthal – Froloo et Bonaduz – Sils. L'elenco dei progetti è in costante crescita.

Pathfinder
1/7: In Pathfinder sono stati integrati un centinaio di strati di elementi spaziali, in questo caso una valle da qualche parte in Svizzera dove una linea potrebbe passare in futuro dal punto in rosso a quello blu.
Pathfinder
2/7: Se si tiene conto dei luoghi abitati che la linea deve evitare, si può notare che lo spazio a disposizione è ridotto.
Pathfinder
3/7: Pathfinder colora di blu le aree in cui la resistenza alla costruzione di una linea di trasmissione è minore e di giallo/arancio quelle in cui ci si aspetta una maggiore resistenza.
Pathfinder
4/7: A partire dalle mappe precedenti, Pathfinder crea una serie di possibili corridoi attraverso i quali potrebbero passare le linee.
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5/7: Infine, ecco 3 percorsi alternativi: la linea arancione, la più alta sul versante della montagna, si autoesclude perché potrebbe trovarsi in una zona soggetta a frane.
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6/7: A questo punto restano due tracciati possibili e Pathfinder calcolerà il costo di ogni variante, fornendo nuovamente un ulteriore criterio per scegliere il tracciato migliore.
Pathfinder
7/7: Ecco come potrebbe configurarsi il tracciato della nuova linea, qui tra Chamoson e Chippis.

Siete riusciti a conquistare il vostro Santo Graal?

Il termine «Santo Graal» esprime la difficoltà iniziale di mappare nell'algoritmo diverse tecnologie (ad esempio, linee aeree e tecnologie via cavo) e di poter mostrare direttamente i costi e le valutazioni del ciclo di vita per tutte le tecnologie. Come i Cavalieri del Cocco nella commedia dei Monty Python, siamo già molto vicini al nostro obiettivo. Stiamo già ottenendo risultati che colpiscono per la loro precisione e verosimiglianza, e siamo in grado di accettare qualsiasi inciampo e ostacolo con una dose di umorismo, per poi eliminarlo.

Quali sono le prossime tappe?

A fine aprile 2024, tutte le funzioni richieste da Swissgrid sono state implementate. Il software sarà pienamente operativo nei progetti a partire da agosto. Fino alla fine di agosto, la facilità d'uso sarà migliorata e le funzioni finali perfezionate.

La collaborazione tra Swissgrid e Gilytics illustra come l’innovazione tecnologica possa contribuire ad affrontare le complesse sfide delle infrastrutture energetiche, nel rispetto dei vincoli ambientali e sociali.

Ora lasciamo che i nostri valorosi cavalieri proseguano nella ricerca e chissà che non ci si riveda presto intorno alla tavola rotonda. Magari per contemplare il famoso Santo Graal!



Autore

André Räss
André Räss

Communication Manager


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