La sostenibilità delle Smart Cities

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1 SMART EPO 2015: SMART PLANNING, SMART BUILDING, SMART CONNECTING Fiera Milano 8 maggio 2014 Smartainability: il contributo delle tecnologie smart alla sostenibilità del sito Expo Antonio Negri - Pierpaolo Girardi - Andrea Temporelli, RSE - Ricerca sul Sistema Energetico La sostenibilità delle Smart Cities Una Smart City, grazie all uso di tecnologie innovative, è una città più sostenibile della città tradizionale EPO 2015, quale prototipo di Smart City, grazie all uso di tecnologie innovative sarà più sostenibile

2 Le Smart Cities Una Smart City rappresenta un ambiente urbano in grado di operare attivamente per migliorare la qualità della vita dei suoi abitanti. La città intelligente concilia e soddisfa le esigenze dei cittadini, delle imprese, delle istituzioni, mediante l uso diffuso e innovativo delle Tecnologie dell Informazione e della Comunicazione (ICT), in particolare nei campi della comunicazione, della mobilità, dell ambiente e dell efficienza energetica. EPO Milano Italy Il tema: Feeding the Planet, Energy for Life La portata universale del Tema di Expo Milano 2015 troverà ampia diffusione grazie all uso innovativo di tecnologie all avanguardia [ ] Expo Milano 2015 realizzerà infatti un esperimento utopistico che si avvicina alle aspettative di città del futuro basate sull utilizzo intelligente, innovativo, sostenibile e divertente delle più avanzate tecnologie ICT. Expo Milano 2015 affronterà il Tema Nutrire il Pianeta, Energia per la Vita realizzando il prototipo delle Smart Cities, luoghi fisici ma anche mentali nei quali le reti della conoscenza s integrano perfettamente con le reti tecnologiche che abilitano le connessioni e le relazioni. L utilizzo di tecnologie smart aiuterà la manifestazione a essere più sostenibile

3 Smartainability Smartness + Sustainability = Smartainability Misurare e confermare con dati quali-quantitativi che il sito Expo Milano 2015, come esempio di città o distretto urbano, è più sostenibile grazie all utilizzo di tecnologie Smart. Smartainability Cosa si intende per Smartness e Sustainability? Smartness: capacità, mediante l integrazione di ICT, di offrire un numero maggiore di servizi, che siano migliori e più accessibili. Sustainability: capacità di ridurre gli impatti ambientali (emissioni inquinanti), limitare i costi e migliorare l economia.

4 Smartainability Le due metodologie su cui si basa Smartainability Valutazione di smart grid Valutazione di smart cities Smartainability L approccio Smartainability Benefici Dimensione di analisi Esempi di KPI Environment Emissioni inquinanti; rumore; scarichi idrici; etc. Singole tecnologie smart Funzionalità Economy Sviluppo di business per l indotto locale; sviluppo PMI; sviluppo imprese eco-sostenibili; incremento occupazionale; etc. Energy Consumi/perdite; accessibilità; interoperabilità; etc. Living Sicurezza; utilizzo del tempo; entertainment; velocità accesso alle informazioni; etc.

5 Quantificazione KPI: Tecnologia Tradizionale VS Tecnologia Smart Esempio confronto lampade per illuminazione esterni Tecnologia Tradizionale: Lampada a ioduri metallici Tecnologia Smart: Lampada a LED Ambito di analisi Verranno analizzate solo le tecnologie «smart» implementate all interno del perimetro di Expo 2015 e funzionali allo svolgimento della manifestazione Ambito tecnologico Tipologia Esempi Incluso nell analisi Tecnologie di tipo infrastrutturale implementate diffusamente nel perimetro EPO 2015 Tecnologie offerte ai singoli espositori e installate all interno degli spazi espositivi Tecnologie dimostrative presentate nei singoli spazi espositivi dai Partecipanti/Partners Rete elettrica «smart»; rete TLC; illuminazione esterna; sicurezza etc. HVAC; Wi-Fi; telepresence; Mobile POS etc. Sistemi di depurazione acque; illuminazione non offerta da Expo; etc. SI SI NO Ambito geografico Cosa è incluso Servizi interni all area; illuminazione; etc. Cosa è escluso Mobilità da/verso l area Espositiva (trasporto aereo, ferroviario, su gomma); etc.

6 Expo Smart City Layers I 5 layers della Smart City di Expo Milano 2015 Layer 1: Smart Buildings and Smart Energy Smart lightning, Power distribution with smart metering, Electrical charging points Layer 2 : Telecommunications and IT Systems Telecommunication network, Enhanced telecommunications services, IT services, Cloud services Layer 3: Safe City Main Operation Center, Security services, Staff secure communication, Access control system Layer 4: Edutainment Digital signage, Pavilion solutions, Mobile experience, Smart Electronic Ticket (SMET) Layer 5: Services Electronic payment, Transportation, E-Health, Solutions for disabled people Enel-Distribuzione Distribuzione dell energia Sistema di protezione e telecontrollo Sensori Quadri SF 6 Smart Meter Energy management system Storage Magliatura rete

7 Enel-Sole Illuminazione outdoor (Piastra e Padiglioni) Corpi illuminanti LED outdoor Piastra e Padiglioni Sistema di telecontrollo e telegestione dei LED outdoor Piastra Layer 1: Smart Buildings and Smart Energy Matrice Assets-Funzionalità Funzionalità Assets Protezione avanzata della rete Rilevazione dello stato della rete in modo avanzato Conoscenza e controllo dei carichi energetici Ottimizzazione carichi Illuminazione esterna Ottimizzazione FER Aumento hosting capacity Sistema di protezione e telecontrollo Sensori Quadri SF 6 Smart meter Energy Management System Corpi illuminanti LED outdoor Padiglioni Corpi illuminanti LED outdoor Piastra Sistema di telecontrollo e telegestione LED outdoor Piastra Storage Magliatura rete Storage

8 Layer 1: Smart Buildings and Smart Energy Matrice Funzionalità-Benefici Benefici Funzionalità Qualità del servizio Maggiore sicurezza Diminuzione delle perdite, risparmio energetico Sfruttamento pieno risorse rinnovabili Affidabilità Riduzione emissioni inquinanti Protezione avanzata della rete Rilevazione dello stato della rete in modo avanzato Conoscenza e controllo dei carichi energetici Ottimizzazione carichi Illuminazione esterna Ottimizzazione FER Aumento hosting capacity Layer 1: Smart Buildings and Smart Energy Matrice Benefici-KPI KPI Environment Economy Energy Living Benefici Gas serra emessi Gas acidi emessi Particolato emesso (PM10 PM2,5) Quantità di denaro risparmiato Riduzione dei costi dovuta alla diminuzione del numero e della durata delle interruzioni del servizio Quantità di energia risparmiata Percentuale di energia utilizzata prodotta da fonti rinnovabili Diminuzione numero interruzioni Diminuzione durata interruzioni Qualità del servizio Maggiore sicurezza Diminuzione delle perdite, risparmio energetico Sfruttamento pieno risorse rinnovabili Affidabilità Riduzione emissioni inquinanti

9 Layer 1: Smart Buildings and Smart Energy Quantificazione dei KPI individuati dei KPI Tecnologia Dimensione di analisi KPI Quantificazione Environment Gas serra emessi Evitate t di CO 2 -Eq Gas acidi emessi Evitate 37,37 t di NOx Evitate 59,94 t di SO 2 Particolato emesso (PM10 PM2,5) Evitate 3,32 t di PM10 Evitate 2,38 t di PM2,5 Distribuzione dell energia e Illuminazione outdoor (Piastra e Padiglioni) Economy Energy Quantità di denaro risparmiato 20,1% Riduzione dei costi dovuta alla diminuzione del numero e della durata delle interruzioni del servizio Quantità di energia risparmiata 58% MWh Percentuale di energia utilizzata prodotta da fonti rinnovabili 31,3% Living Diminuzione numero interruzioni 25% Diminuzione durata interruzioni 45% Esempio di quantificazione KPI Singole tecnologie smart Funzionalità Benefici KPI Sistema di protezione e telecontrollo Conoscenza e controllo dei carichi energetici Riduzione emissioni Riduzione Emissioni CO 2 eq Sensori Ottimizzazione carichi Riduzioni emissioni NOx Smart meter Illuminazione esterna Riduzioni emissioni SOx Energy Management System Ottimizzazione FER Riduzioni emissioni PM10 Corpi illuminanti LED outdoor Padiglioni Conoscenza e controllo dei carichi energetici Riduzioni emissioni PM2.5 Corpi illuminanti LED outdoor Piastra Sistema di telecontrollo e telegestione LED outdoor Piastra Storage

10 Conclusioni (1) Possibilità di valutazioni ex ante Sostenibilità legata alle tecnologie smart Valutazione legata alla massima potenzialità degli asset presenti Valutazione combinata di sostenibilità e smartness Valutazione sul nuovo Conclusioni (2) La metodologia SMARTAINABILITY è: Riproducibile ad altri eventi analoghi Estendibile dal sito Expo alla città

11 Questo lavoro è stato finanziato dal Fondo di Ricerca per il Sistema Elettrico, nell ambito dell Accordo di Programma tra RSE S.p.A. ed il Ministero dello Sviluppo Economico D.G. Nucleare, Energie rinnovabili ed efficienza energetica, in ottemperanza del DM 8 marzo 2006.