Soluzioni integrate per una città intelligente e sostenibile

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1 Paolo Scalera, ABB PS Division, Arezzo, 20 Novembre 2012 Forum Internazionale Sviluppo Ambiente Salute Soluzioni integrate per una città intelligente e sostenibile

2 Soluzioni integrate per città intelligente e sostenibile Agenda Introduzione: Il mondo sta cambiando Il sistema elettrico sta cambiando Le città stanno cambiando Applicazioni concrete: Efficientamento edifici Demand Response Data Center Veicoli elettrici e relativa infrastruttura Area urbana sostenibile Conclusioni July 7, 2011 Slide 2

3 Soluzioni integrate per città intelligente e sostenibile Agenda Introduzione: Il mondo sta cambiando Il sistema elettrico sta cambiando Le città stanno cambiando Applicazioni concrete: Efficientamento edifici Demand Response Data Center Veicoli elettrici e relativa infrastruttura Area urbana sostenibile Conclusioni July 7, 2011 Slide 3

4 La sfida energetica di oggi: La crescita dei consumi Europa e Nord America 11% 31% Cina 105% 195% Sud America 56% 81% Medio Oriente e Africa 73% 131% India 126% 282% Incremento richiesta energia primaria Incremento richiesta energia elettrica IEA forecast July 7, 2011 Slide 4

5 Dalla Smart Grid alla Smart City July 7, 2011 Slide 5

6 Soluzioni integrate per città intelligente e sostenibile Agenda Introduzione: Il mondo sta cambiando Il sistema elettrico sta cambiando Le città stanno cambiando Applicazioni concrete: Efficientamento edifici Demand Response Data Center Veicoli elettrici e relativa infrastruttura Area urbana sostenibile Conclusioni July 7, 2011 Slide 6

7 Efficientamento edifici L importanza dell efficienza energetica Terziario e residenziale: segmenti con maggiore crescita nei consumi energetici in EU e USA >50% dei consumi di energia sono relativi ai consumi elettrici: Riscaldamento / condizionamento illuminazione ventilazione comando motori Soluzioni tecnologiche possono consentire risparmi del 30% 60% Efficienza Energetica Migliorare l efficienza dell impianto (materiali isolamento, lampade a basso consumo, ) Monitoraggio e controllo continuo dello stato dell impianto (piani di monitoraggio orientati al miglioramento continuo) Ottimizzare proattivamente utilizzo dispositivi (luminosità e temperatura costante, spegnimento apparecchiature quando non necessarie ) Comportamenti proattivi da parte degli utenti finali July 7, 2011 Slide 7

8 Efficientamento edifici Applicazione concreta Azioni: Gestione illuminazione, serramenti, condizionamento, ventilazione, controllo motori Gestione delle utenze elettriche Autonomia energetica / Autoproduzione da fonti rinnovabili Soluzioni tecnologiche Sistema integrato Home and Building Electronic System (HBES) basato su KNX Sistemi per l automazione dell illuminazione (ballast elettronici, lampade ad alta efficienza, sensori, rilevatori di presenza, etc.) Sistemi per l automazione del riscaldamento e del condizionamento Sistema centralizzato di supervisione del building automation July 7, 2011 Slide 8

9 Demand Response Lato utility e lato utente SISTEMA DI GESTIONE DEMAND RESPONSE ABITAZIONE ATTIVA ( ACTIVE HOUSE ) DR Centralizzato Utility stimola riduzione dei consumi tramite invio segnali di prezzo (DR Economico "day-ahead") Utility ordina riduzione consumi (DR Emergenza "intra-day") DR Decentralizzato L utente modifica i propri consumi avendo visibilità del prezzo dell energia del giorno dopo July 7, 2011 Slide 9

10 Demand Response Applicazione concreta Sistema integrato SCADA/DMS DRMS Anagrafica e database utenti Previsione consumi elettrici Analisi sicurezza stato della rete Valutazione distacco carico necessario ESI (Energy Services Interface) Coordina dispositivi intelligenti Comunica con la utility Riceve e rende disponibili segnali di prezzo Gestisce ordini di distacco July 7, 2011 Slide 10

11 Rete di distribuzione Data Center Il ruolo nel contesto Smart Grid Accumulo di dati ma possibilità anche di accumulo di energia! Smart Metering PV Inverter Pannelli fotovoltaici Gli investimenti cospicui presenti nei Data Center (per es. UPS, batterie, gruppi di continuità) sono utilizzati parzialmente: Smart Metering Smart Metering UPS Smart Metering Battery Utilizzare questi accumulatori di energia distribuiti Accumulo distribuito VS grossi accumulatori centralizzati Energy back-up UPS Server rooms Data Center Generare business da questi accumulatori di energia distribuiti July 7, 2011 Slide 11

12 Data Center Applicazione concreta Alimentazione DC Meno ingombro, più efficienza e risparmio energetico Integrazione rinnovabili Risparmio energetico Integrazione più semplice tramite infrastruttura DC Data Center come Virtual Power Plant Sistema di raffreddamento Data Center Infrastructure Management (DCIM) Garantire l affidabilità e la disponibilità del Data Center Raccoglie informazioni in tempo reale sul consumo di energia elettrica del Data Center Storage di energia Alimentazione server in caso di fuori servizio rete Reimmissione di energia in rete durante i picchi July 7, 2011 Slide 12

13 Infrastruttura per Veicoli Elettrici Applicazione concreta Infrastruttura ricarica 2) 1) Ricarica in corrente continua 50kW DC Investimento più efficiente Stazioni di ricarica rapida: oltre 40 km di autonomia aggiuntiva in < 5 minuti di ricarica ricarica dell 80% in < 30 minuti Soluzioni alternative: 1) Stand-alone: elettronica di potenza direttamente nella colonnina 2) Colonnina a 2 output, elettronica di potenza separata July 7, 2011 Slide 13

14 Infrastruttura per Veicoli Elettrici Applicazione concreta Infrastruttura IT SCADA Manut. Billing Customer DB Link sicuro API API API API Cloud SW Web-based service DB Link sicuro Cliente Controllo remoto Dati sulla carica kwh erogati Fornitore Controllo remoto Manutenzione Service July 7, 2011 Slide 14

15 Area urbana sostenibile Applicazione concreta 6 1 Abitazioni attive con demand response Integrazione di produzione locale di energia Veicoli elettrici e infrastruttura di ricarica Soluzioni per l accumulo di energia 1 5 Elettrificazione porto Infrastruttura Smart Grid 5 July 7, 2011 Slide 15

16 Soluzioni integrate per città intelligente e sostenibile Agenda Introduzione: Il mondo sta cambiando Il sistema elettrico sta cambiando Le città stanno cambiando Applicazioni concrete: Efficientamento edifici Demand Response Data Center Veicoli elettrici e relativa infrastruttura Area urbana sostenibile Conclusioni July 7, 2011 Slide 16

17 Soluzioni integrate per città intelligente e sostenibile Conclusioni Fattori eterogenei => necessità di una rete intelligente, in tempi stretti Evoluzione del sistema città verso l intelligenza e la sostenibilità Concrete applicazioni pratiche dimostrano la realizzabilità di questa visione, dal punto di vista di: Tecnologie Utility Business model Mkt VPP DR User Importanza del coinvolgimento delle istituzioni, e dei finanziamenti europei July 7, 2011 Slide 17

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