Forum PA 2012 Roma - 17 maggio 2012

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1 Forum PA 2012 Roma - 17 maggio 2012 Sviluppo di una metodologia di analisi tecnico-economica per l illuminazione pubblica Fabrizio Bucci - COGEI

2 1. Analisi del database Lumière 2. Sviluppo di una metodologia per l analisi delle anomalie e ideazione di uno strumento di diagnosi nella I.P. per piccoli e medi Comuni 3. Analisi tecnico-economica su un caso reale 4. Risultati e conclusioni Tematiche affrontate

3 Analisi del database Lumière Analisi dei dati raccolti in ambito del progetto Lumiére al fine di sviluppare metodologie di valutazione ed indicatori di efficienza per l illuminazione pubblica per piccoli e medi Comuni. 49% Tipi di lampade 6%2% 0% 11% 0% Potenza controllata per tipologia di regolatore di flusso 43% Tipologie Stabilizzazione di e lampade regolazione Stabilizzazione e 6% 3% MERCURIO SODIO BASSA PRESSIONE SODIO ALTA PRESSIONE IUDURI METALLICI ALTRO 80% regolazione % di punti luce HG Potenza non controllata Tipologie e potenze delle lampade Regolatore di linea Regolatore punto-punto Telegestione Comune

4 Analisi del database Lumière POTENZA INSTALLATA (p) [kw] POTENZA INSTALLATA - ABITANTI P = 0,0189*n+ 21, ABITANTI (n) POTENZA INSTALLATA [kw] POTENZA INSTALLATA - DENSITÀ P = 42,859ln(d) -52, DENSITÀ (d) [ab/km 2 ] POTENZA PER ABITANTE [W/ab] POTENZA INSTALLATA PER ABITANTE - DENSITÀ Ps = -7,385ln(d) + 67, DENSITÀ (d) [ab/km 2 ]

5 Analisi del database Lumière 1200 POTENZA INSTALLATA - SUPERFICIE P = 1,6103*S + 168, Lignano Sabbiadoro (UD) Illuminazione adattiva 900 POTENZA INSTALLATA (P) [kw] Mercato San Severino (SA) Bassano del Grappa (VI) Piombino (LI) 300 Amatrice (RI) Pombia (NO) 0 San Gimignano (SI) 0 Bonassola (SP) SUPERFICIE (S) [km 2 ]

6 Metodologia per l analisi di anomalie Dati anomali Nuova metodolgia km 2 effettivi Densità effettiva kw/km 2 effettivi PL/km 2 effettivi Dati normali

7 3 Strumento di diagnosi L indice si rivela quindi uno strumento di diagnosi molto efficace Energia assorbita/energia potenziale installata con eventuale regolazione 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Casalnuovo Roma MarateaForte Forte Casalnuovo Sassaia Resistenza V. Emanuele Momo Forte S. Anna Forte Sforza Altavilla Tagliamento Altavilla Piave Pietrasanta Vaprio M Vaprio H Comune numero Altri Comuni Lumière Comuni Lumière con Audit h accensione >>4000 h/anno? Altre utenze collegate alla rete I.P.? Prelievi abusivi? h accensione >4000 h/anno? Perdite/dispersioni di rete? Errori di contabilizzazione? Difetto nella regolazione? Situazione normale Errore nei dati? Parte dell impianto spenta?

8 Analisi tecnico-economica su un caso reale Castelnuovo Magra (SP) Abitanti: ab Estensione: 14,93 km 2 Densità: 533 ab/km 2 Informazioni % proprietà ENEL: 68 % Punti luce: 868 PL PL HG: 615 (71 %) PL SAP: 141 (16 %) PL FLO: 15 (1 %) % potenza HG: 69 % Potenza e energia Potenza totale: 134 kw Ore anno: 4200 h/y Energia: 562 MWh/y 105 TEP/y 332 tco 2 /y 69% Potenza totale 0% 3% 24% 4% HG FLO LED SAP ALTRO Costi Spesa potenza impegnata: /y Spesa componente energia: /y Spesa manutenzione: /y Spesa totale: /y

9 Parametri economici S IP :s.totale;s EN.tot :s.componenteen.;s MAN :s. man.; S EN : s. en.; S POT : s. pot. impegnata; E: en. annua C EN : c.u. en.; P c : pot. controllata; h en.eq : o. eq. per l en.; P nc : pot. non controllata; h: o. accensione; P en.s :risp.% sulla pot. grazie alla st.; P en.r :risp.% sulla pot. grazie alla reg.; h r+s :o. in reg. e st.; h s :o. in st.; P :pot. installata; C P : c.u. per pot. impegata; i: tipo i-esimo di PL k: numero di tipi di PL N sost :numero di sost.; C sost :c.u. a sost.; h man.eq : o. eq. per la man.; PL c :numero di PL controllati; d: durata della vita; PL nc : numero di PL non controllati; P man.s : risp.% sulla man. grazie alla st.; P man.r :risp.% sulla man. grazie alla reg.; C mano : c.u. per manodopera;c mat :c.u.permateriale. s.:spesa; en.:energia; man.:manutenzione; pot.: potenza; c.u.: costo unitario; o.: ore; eq.:equivalenti; risp.: risparmio; st.: stabilizzazione; reg.:regolazione; PL: punto luce; sost.: sostituzioni.

10 Analisi tecnico-economica su un caso reale 1 - Sostituzione delle lampade al mercurio con le SAP 2 - Controllo di linea Stabilizzazione: -10% - Regolazione: -20% - Ore regolazione: 45% Non abilitanti (non portano segnale digitale al palo) 3 - Telegestione punto-punto basata sulla PLC Stabilizzazione: -10% - Regolazione: -33% - Ore regolazione: 45% Abilitante 4 - Smart Lighting(Illuminazione adattiva) Stabilizzazione: -10% - Regolazione: -45% - Ore regolazione: 93% È uno smart service

11 L illuminazione adattiva PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO Basato sulla integrazione del sistema della mobilità con quello della illuminazione pubblica; Attraverso un sistema di acquisizione immagini si ricava l entità del flusso del traffico; Il sistema in fase di sviluppo consente di predire l'evoluzione a breve del flusso di traffico; Questo indice permette di regolare l impianto IP. VANTAGGI Maggior efficienza energetica e maggior qualità del servizio; Possibilità di adattarsi punto punto alle condizioni di fruizione in modo da massimizzare sicurezza e risparmioenergetico; Energy on demand- consumare energia soltanto nella misura in cui è effettivamente richiesta. FUNZIONALITÀ SMART IMPLEMENTABILI Gestione di reti di edifici Infomobilitàurbana Gestione della flotta di mezzi pubblici Rilevamento qualità dell aria Servizi informativi per turisti Videosorveglianza

12 Logiche di gestione 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 NORMATIVA SMART LIGHTING 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 P/P nominale in funzione di T/T nominale P: potenza; T: flusso di traffico. La normativa di riferimento e la declassificazione delle strade

13 Logiche di gestione Predizione del traffico 2 - Controllo di linea 1,2 3 - Telegestione punto-punto basata sulla PLC 4 - Smart Lighting (Illuminazione adattiva) 1,1 1 0,9 0,8 P/P nominale T/Tnominale 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, ora

14 Analisi tecnico-economica su un caso reale 1 Sostituzione lampade HG Situazione normale Costo voce [ ] Sostituzione armature HG con SAP Costo di investimento Situazione anomala P Durata lampade Convenzionale Start Variazione Variazione % Potenza 119 kw 134 kw -15 kw -11 % Energia 499 MWh/y 562 MWh/y -63 MWh/y Emissioni 295 tco tco 2-37 tco 2 /y -11 % Spesa manutenzione /y /y /y -16 % Spesa totale /y /y /y -12 %

15 Analisi tecnico-economica su un caso reale 2 Controllo di linea Situazione normale Costo voce [ ] Sostituzione armature HG con SAP Orologio astronomico Regolatore quadro 15 kw Regolatore quadro 75 kw Costo di investimento Situazione anomala Controllo di linea P Ore accensione Durata lampade Ore equivalenti Proposta Start Variazione Variazione % Potenza 119 kw 134 kw -15 kw -11 % Ore annue h/y 4200 h/y -200 h/y -5 % Risparmio stabilizzazione 10 % - Risparmio regolazione 20 % - Energia 389 MWh/y 562 MWh/y -154 MWh/y Emissioni 230 tco tco 2-91 tco 2 /y -27 % Spesa manutenzione /y /y /y -36 % Spesa totale /y /y /y -29 %

16 Analisi tecnico-economica su un caso reale 3 Telecontrollo punto-punto Situazione normale Costo voce [ ] Sostituzione armature HG con SAP Orologio astronomico Regolatore punto luce Regolatore quadro per telegestione 600 Software telegestione Costo di investimento Situazione anomala Telecontrollo punto-punto P Ore accensione Durata lampade Ore equivalenti Costo ricerca guasti Avanzata Start Variazione Variazione % Potenza 119 kw 134 kw -15 kw -11 % Ore annue h/y h/y -200 h/y -5 % Risparmio stabilizzazione 10 % - Risparmio regolazione 30 % - Energia 364 MWh/y 562 MWh/y -176 MWh/y Emissioni 215 tco tco tco 2 /y -31 % Spesa manutenzione /y /y /y -44 % Spesa totale /y /y /y -33%

17 Analisi tecnico-economica su un caso reale 4 Smart Lighting Situazione normale Costo voce [ ] Sostituzione armature HG con SAP Orologio astronomico Regolatore adattivo punto luce Regolatore quadro per telegestione Software per telegestione adattiva Situazione Innovativa Start Variazione Variazione % Telecamera da esterno Potenza kw anomala 134 kw -15 kw -11 % Costo di investimento Ore annue h/y 4200 h/y -200 h/y -5 % Risparmio stabilizzazione 10 - Illuminazione Risparmio adattiva regolazione 40 - P Energia 331 MWh/y 562 MWh/y -231 MWh/y -41 % Ore Spesa accensione manutenzione /y /y /y -49% Durata Spesa lampade totale /y /y /y -37 % Ore equivalenti Costo ricerca guasti Innovativa Start Variazione Variazione % Potenza 119 kw 134 kw -15 kw -11 % Ore annue h/y h/y -200 h/y -5 % Risparmio stabilizzazione 10 % - Risparmio regolazione 40 % - Energia 331 MWh/y 562 MWh/y -274 MWh/y Emissioni 196 tco tco tco 2 /y -49 % Spesa manutenzione /y /y /y -51 % Spesa totale /y /y /y -48 %

18 Risultati e conclusioni VAN = VAN (t) 270 k VAN [ ] anni k TRA alto VAN basso k t [anni] Sostituzione HG-SAP Controllo di linea Telecontrollo pto-pto Smart Lighting Sostituzione HG -SAP Controllo di linea Controllo pto-pto Smart Lighting I 0 = 121k TRA = 11 y 6 m E = -11% Livello comfort = 3 VAN = 27 k I 0 = 148 k TRA = 5 y 5 m E = -27% Livello comfort = 1 VAN = 199 k I 0 = 231 k TRA = 7 y 6 m E = -31% Livello comfort = 2 VAN = 172 k I 0 = 308 k TRA = 6 y 11 m E = -49% Livello comfort = 3 VAN = 267 k

19 14,0 Risultati e conclusioni T.R.A. [anni] 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 Sostituzione HG E basso Non abilitante Rischio alto Controllo di linea E alto Abilita Smart Controllo pto-pto Smart Lighting E molto alto È smart Sicurezza alta 0, Risparmio energetico [%] Sostituzione HG Controllo di linea Controllo pto-pto Smart Lighting I 0 = 121k TRA = 11 y 6 m E = -11% Livello sicurezza = 3 VAN = 27 k I 0 = 148 k TRA = 5 y 5 m E = -27% Livello sicurezza = 1 VAN = 199 k I 0 = 231 k TRA = 7 y 6 m E = -31% Livello sicurezza = 2 VAN = 172 k I 0 = 308 k TRA = 6 y 11 m E = -49% Livello sicurezza = 3 VAN = 267 k

20 Ripercussioni della Smart Lighting sul sistema paese Ipotesi Ipotesi Potenza SAP rispetto HG: Ore 25% accensione: 4200 h/y Potenza telegestita: 76% Potenza SAP rispetto HG: 25% Potenza telegestita: 76% Lampade HG: 40 % Comuni del Network Lumière Comuni: 68 Proiezione Italia Abitanti: Superficie: km 2 Comuni: 8092 Potenza installata: 14 MW Abitanti: Lampade HG: 40 % Superficie: km 2 Potenza installata: -1,5 Potenza MW installata: MW Ore accensione: h/anno Potenza installata: -148 MW Energia: 61,7 GWh/anno Ore accensione: h/anno Energia: -48 % Energia: 6100 GWh/anno Energia: -29 GWh/anno Energia: -48 % Emissioni: tco Energia: GWh/anno 2 /anno Spesa energetica: -4,0 Emissioni: MLN tco 2 /anno Costo investimento: 29,5 Spesa MLN energetica: -413 MLN Costo investimento: 2,8 MLD

21 Conclusioni Illuminazione SMART LIGHTING adattiva Sfrutta ICT Trasmette dati digitali Ripercussioni molto positive sul sistema paese e e per tutte le le PA PA Altissimi E Notevoli vantaggi economici Riduzione delle emissioni di di CO 22 Indotto di di tecnologie Porta di di ingresso per la la SMART CITY

22 Grazie per l attenzione! Fabrizio Bucci fbucci@citelum.it

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