Le risposte dell ICT ai bisogni di gestione del risparmio energetico. Relatore Ing. Alessandro Golfarelli Responsabile Area Tecnica Rinnova
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1 Le risposte dell ICT ai bisogni di gestione del risparmio energetico Relatore Ing. Alessandro Golfarelli Responsabile Area Tecnica Rinnova Workshop - Riduzione dei costi energetici: strumenti e sistemi di gestione
2 Rinnova Romagna Innovazione (Rinnova) è una società di ingegneria dell innovazione orientata al mercato che sviluppa soluzioni innovative, con un approccio multidisciplinare, attraverso ricerca applicata, consulenza e progettazione Rinnova è un centro di trasferimento tecnologico accreditato alla Rete Alta Tecnologia della Regione Emilia-Romagna
3 I Soci Fondatori di Rinnova Fondazione Cassa dei Risparmi di Forlì Fondazione Cassa di Risparmio di Cesena Alma Mater Studiorum Università di Bologna Camera di Commercio di Forlì-Cesena Le aree di intervento I fattori chiave INTERAZIONE MULTIDISCIPLINARIETA PIANIFICAZIONE
4 Approccio Rinnova Ricerca Mercato Technology driven Application driven bottom-up methodology point of view of research and universities technology push Project e Program Management Scouting Tecnologico Studi di Fattibilità Assessment tecnologico Progettazione e prototipazione top-down methodology point of view of market and industries market pull
5 Risparmio Energetico Risparmio Energetico Metodologie e tecnologie per la riduzione dei consumi di energia necessaria allo svolgimento delle attività umane Riduzione sprechi Efficientamento energetico ITALIA (Rapporto Enea su Eff. Energ.) Totale risparmio energetico conseguito (nei vari settori) al 2010: circa GWh/anno Totale risparmio energetico atteso al 2016 (PAEE 2007) circa GWh/anno Le domande chiave Ruolo Fondamentale dell ICT Come e quanto consumiamo? Come possiamo valutare i consumi? Come possiamo agire sui consumi?
6 Misurare il consumo energetico Monitoraggio dei costi e dei consumi attraverso uso di reti di sensori distribuite apparati di monitoraggio dispositivi intelligenti dotati di strumenti di rilevazione e comunicazione integrati (es. applicazioni di smart metering) ICT strumento per raccogliere e integrare dati attraverso connessioni e interfacce fra sistemi IT
7 Analizzare il consumo energetico Memorizzare, analizzare e interpretare i dati di consumo Sistemi di storicizzazione dati Sistemi di BI e data mining per l interpretazione dei dati Algoritmi per la modellizzazione dei consumi in funzione di impianti, strutture e dispositivi/utilizzatori Sistemi di analisi e rilevazione diagnostica
8 Agire sul consumo energetico ICT (apparati ed infrastrutture di TLC) Controllo real-time e strategico di sistemi (anche non-ict) Sistemi esperti per il calcolo real-time delle strategie di ottimizzazione energetica per sistemi complessi Sistemi elettronici di gestione ed attuazione per controllo ottimizzato ed intelligente degli impianti in ambito building in ambito outdoor Dispositivi di nuova concezione a basso impatto energetico Es. motori e veicoli elettrici, nuovi sistemi di illuminazione (materiali, metodologie di controllo..) Sistemi di Energy Harvesting (solare, termico, ) Modelli di ottimizzazione dei flussi energetici Impiego di sorgenti rinnovabili Solare, eolico
9 Modello di sistema di gestione del consumo energetico Sorgenti energetiche ICT ICT Supervisore di controllo e gestione Monitoraggio ICT Elaborazione ed Analisi ICT Azione Risparmio energetico
10 Applicazione: ICT e Smart Grid SMART GRID RETE INTELLIGENTE composta da tecnologie HW (sistemi di comunicazione, dispositivi, unità di supervisione) e applicativi software opera in modo efficiente, dinamico ed efficace attinge a diverse fonti energetiche per la distribuzione intelligente dell energia in tempo reale SMART GRID Internet of Energy Ogni dispositivo elettrico e ogni sistema di generazione viene connesso in rete ed è in grado di comunicare e ricevere dati reagire in tempo reale ad eventi e stimoli che arrivano da altri dispositivi dalla rete elettrica stessa
11 Applicazione: ICT e Smart Grid Monitoraggio ed Analisi Reti di sensori wireless/wired distribuiti Software di monitoraggio ed elaborazione dati Rilevare energia consumata Valutare potenziali situazioni di guasti nella rete Azione Ottimizzazione consumi, sorgenti e dispositivi/utilizzatori tecnologie ICT di nuova generazione (sensori, attuatori, dispositivi smart) sistemi di controllo real-time ed innovativi sistemi di comunicazione efficienti e distribuiti sul territorio nuovi modelli e politiche di gestione disorgenti energetiche e utilizzatori per controllo ottimizzato di reti interoperabili (domestica, di quartiere, metropolitana e Inter-Grid) Sensor Network
12 Applicazione: ICT ed Edifici Monitoraggio ed Analisi Audit energetico e monitoraggio real-time per la rilevazione dei consumi di impianti e strutture Sensori integrati a dispositivi e impianti SW applicativi e modelli di analisi Azione Gestione intelligente di impianti e dispositivi Sensori ed attuatori per controllo ottimizzato SW custom per la gestione combinata di impianti e dispositivi Riqualificazione energetica Materiali, strutture, politiche di gestione
13 Applicazione: ICT ed Illuminazione Monitoraggio ed Analisi Reti di sensori per il monitoraggio dei punti luce Diagnostica e consumi Funzionalità ausiliarie (traffico, videosorveglianza, condizioni atmosferiche ) Applicativi SW e strumenti di analisi (BI e Data Mining) Interpretazione dei dati rilevati Identificazione di profili di illuminazione custom in ottica di risparmio energetico Programmi di manutenzione predittiva Nuovi servizi ai cittadini
14 Applicazione: ICT e Illuminazione Azione Impiego di dispositivi a basso impatto energetico (es. led) Dimming intelligente dei punti luce Punto luce elemento di un sistema integrato di gestione e controllo Sensori ed attuatori intelligenti e programmabili Dimmingin funzione di parametri ambientali Visibilità Traffico Punto luce con funzionalità ausiliarie Rilevazione di situazioni di pericolo Sensoristica ad hoc integrata Sistemi di comunicazione wireless Hub per il convogliamento di informazioni commerciali logistiche
15 Applicazione: ICT e Impianti Monitoraggio ed Analisi Gli impianti sono usualmente composti da generatori che alimentano l'impianto(compressori, caldaie, pompe,...) elementi distribuiti(tubi, cavi, radiatori..) Ogni elemento fontedisprechi analisi e monitoraggio attraverso sistemi di controllo e misurazione reti di sensori/trasduttori distribuiti ed opportunamente integrati Azione Generatori messaapuntospeciale strumenti elettronici e procedure di setup per taratura dei parametri caratteristici Strumenti di misura/controllo (regolatori, trasduttori ) e algoritmi di elaborazione dati indicazioni di tipo preventivo per manutenzione e gestione ottimizzata dei consumi controllo intelligente e real-time
16 Applicazione: ICT e Macchinari Monitoraggio ed Analisi Diagnosi energetica sui macchinari di produzione Rilevare consumi e costi energetici Identificare sprechi e consumi sulle tipologie di utenze trasduttori e rilevatori su sezioni strategiche applicativi SW Azione I macchinari possono essere ottimizzati con motori e inverter di nuova concezione ad elevata efficienza ed a basso consumo dispositivi ICT di analisi distribuiti lungo la linea di produzione procedure ottimizzate di messa a punto strumenti di controllo custom manutenzione e gestione efficiente
17 Conclusioni Efficienza energetica Diffusione ICT ICT per l Efficienza Energetica ICT per l Efficienza Energetica Sistemi elettronici di controllo e gestione real-time Sensori intelligenti, distribuiti ed eventualmente autoalimentati dall ambiente (soluzioni di energy harvesting) Algoritmi, metodologie e strumenti di analisi/controllo Nuove metodologie di connessione e trasmissione dati (sistemi avanzati di TLC) Sistemi automatici di gestione dell energia Reti elettriche intelligenti per la generazione, utilizzo ed instradamento dell energia Risparmi diretti: riduzione dei consumi degli apparati dell ICT Risparmi indiretti: applicazioni dell ICT tecnologie abilitanti nei vari settori
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