Progetto SCUOLA Smart Campuses as Urban Open Labs

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1 Progetto SCUOLA Smart Campuses as Urban Open Labs

2 Smart Campus as Urban Open LAb: i partner Denominazione Partner A2A (CAPOFILA) ADB CPL LuVE ECLIPSE CEL SIEL COSTER ITALDATA THYTRONIC GFM-Net Politecnico di Milano Università degli Studi di Brescia (UNIBS) Tipologia soggetto Grande Impresa Grande Impresa Grande Impresa Grande Impresa PMI PMI PMI PMI PMI PMI PMI Ente di ricerca Ente di ricerca

3 concept Il cuore del progetto è l evoluzione del sistema elettrico, che mira ad accrescere la sua intelligenza e quella dei suoi utenti mediante innovativi sistemi di comunicazione, controllo e gestione. Il progetto SCUOLA - Smart Campus as Urban Open Labs sperimenta un sistema evoluto per integrare in modo intelligente: sistemi complessi per la gestione delle Smart grid; efficienza energetica degli edifici attraverso l Energy Management System; generazione innovativa da fonti rinnovabili e storage; sistemi di ricarica intelligenti per veicoli elettrici; tecnologie di comunicazione ibride per fornire servizi agli utenti.

4 Efficienza Energetica Intelligente: gli sviluppi ottenuti Nell ambito del progetto sono state sviluppate e testate: tecniche di supervisione e automazione degli edifici, tramite un componente innovativo denominato Energy Manager System (EMS), capaci di monitorare i parametri di comfort e ottimizzare flussi energetici coordinando consumi, produzioni rinnovabili e storage; applicazioni basate su una rete di sensori e dispositivi smart per raccogliere dati in tempo reale, fornire informazioni e servizi agli utenti, ottimizzare e aumentare la consapevolezza dei consumi energetici; tecniche avanzate di gestione della rete elettrica (selettività logica e regolazione della generazione distribuita) demand-response estesa per abilitare la partecipazione degli utenti consumer-prosumer al mercato dell energia (vincoli della rete elettrica); ricarica intelligente dei veicoli elettrici in funzione del tempo e della potenza disponibile, dei costi dell energia, della disponibilità di produzione locale (FV) e delle esigenze di bilanciamento di rete; soluzioni ibride avanzate fotovoltaico-accumulo volte all ottimizzazione economica-energetica e il supporto alle esigenze di rete

5 aree di dimostrazione-studio Area MILANO Politecnico Milano (Campus Leonardo): Edificio 25 Edificio 20 Trigeneratore Shelter Asilo pubblico via Feltrinelli (caso studio) Area BRESCIA Campus UNIBS via Branze: Modulo didattico Residenza Abitazione privata

6 Risultati Energy Information System - app Energy Information System Totem informativo Consumi energetici Temperatura Umidità Luminosità Qualità dell aria Feedback utente App SCUOLA SmartOffice Condizioni meteo Monitoraggio degli ambienti e del consumo energetico derivazione del profilo energetico dell ambiente analisi comfort utenti analisi comportamento utenti

7 Risultati Energy Information System - app L EMS ha a disposizione: il livello di comfort percepito dagli utenti degli spazi il livello di comfort previsto dai profilatori/estimatori in relazione alle strategie di gestione degli ambienti il livello di comfort teorico rispetto alla normativa ANSI/ASHRAEE Standard

8 Potenza [kw] Potenza termica [kw] Temperatura [ C] Il progetto SCUOLA Risultati ottimizzazione livello di comfort 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 25 Caldo bassa T Caldo alta T Temperatura 0, Ore #Compression_HeatPump_AirWaterLT #Electric_Power_Sold_to_Grid power from the grid 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 Livello di comfort (UNI EN 7730) Potenze termiche e temperature orarie 18 febbraio 2016 Consumo elettrico [kwh] 1 A (maggiore) maggiore 2 B intermedio 3 C (minimo) minore Consumi elettrici 18 febbraio Ore

9 Risultati ottimizzazione livello di comfort: KPI Caso 1. Impianto nuovo ottimizzato VS solo impianto geotermico Δ Nuovo ottimizzato - Nuovo solo acqua KPI Assoluto Relativo Risparmio economico [ ] % Risparmio energetico [kwh] % Risparmio ambientale [kg CO2] % Caso 2. Impianto nuovo ottimizzato VS impianto vecchio Δ Nuovo ottimizzato - Impianto vecchio KPI Assoluto Relativo Risparmio economico [ ] % Risparmio energetico [kwh] % Risparmio ambientale [kg CO2] % Caso 3. Confronto livelli di comfort Δ Nuovo ottimizzato: Comf. C - Comf. A Δ Nuovo ottimizzato: Comf. C - Comf. B KPI Assoluto Relativo Assoluto Relativo Risparmio economico [ ] % % Risparmio energetico [kwh] % % Risparmio ambientale [kg CO2] % %

10 Risultati EMS: ricarica auto elettrica Calendarizzazione ricarica veicolo elettrico. Profilo previsto di produzione (rosso) e consumo (blu) Ricarica veicolo calendarizzata dove prezzo energia è minimo Nessuna Demand Response Stesso esperimento con Demand Response. L ottimizzatore anticipa la ricarica del veicolo elettrico Nuova calendarizzazione ricarica veicolo elettrico.

11 Rapporto con le PA e con RL I rapporti con le due PA (Milano e Brescia) non sono stati sempre continuativi durante l intero progetto Le difficoltà tecniche di sviluppo e installazione hanno portato a concentrare prevalentemente gli sforzi sullo sviluppo dei dimostratori Sono state sviluppate alcune attività di pubblicizzazione dei risultati e di condivisione dei lavori svolti sul territorio delle due PA RL si è dimostrata attenta allo sviluppo del progetto durante tutte le fasi con diversi incontri sul tema (in RL, in Expo, etc.) È necessario un ulteriore sforzo di condivisione dei risultati del progetto in modo da individuare all interno di RL altre possibili realtà in cui applicare le funzioni innovative sviluppate Creare contatti con possibili soggetti interessati al progetto

12 Evoluzioni e prossimi passi Le installazioni sono concluse, si prevede di continuare con la fase di test anche durante la stagione estiva in modo da migliorare ulteriormente i risultati ottenuti Sono in programma alcuni seminari per garantire una maggiore divulgazione delle funzioni e dei risultati, oltre ad alcune visite guidate presso i dimostratori Sono in corso alcune valutazioni economiche relative alla possibilità di estendere le funzioni sperimentate anche su altri edifici per testare la validità delle funzioni sviluppate anche in contesti diversi.

13 dimostratore rete elettrica

14 dimostratore Edificio 25 (PoliMI)

15 dimostratore Modulo (UNIBS)

16 dimostratore domestico (BS)