INNOVAZIONE TECNOLOGICA PER LA COMPETITIVITÀ: L ATLANTE ENEA Smart Building Network Management: dall efficienza energetica alla Smart City Arch. Sabrina Romano Dipartimento Tecnologie Energetiche Torino 9 Marzo 2016
Il tema dell efficienza energetica Situazione Consumo energetico 40% del globale Emissioni CO2 36% Obiettivi Direttive Europee Nearly Zero Energy Building Smart city
Dall efficienza energetica alla Smart City Energy demand for urban service Component energy efficiency Better Components System Organization System Re organization Energy on demand
Smart Building Sensoristica Misura dei consumi Condizioni ambientali indoor e outdoor Diagnostica La gestione ottimizzata dell edificio minimizza i consumi
Smart Building Network MANAGMENT OPTIMIZATION NETWORK SUPERVISORS REMOTE MONITORING Cost/Energy Optimization Active Demand Management GRID DISTRIBUTOR
Le funzioni del Building Network Management Profiling Network Supervisor Diagnostics Adaptive Control Optimization Benchmarking Active demand Aggregator Level set points strategies Building Level Sensors data BEMS BEMS BEMS Actuators commands
Il benchmarking della rete Building Asset Management CONSUMO SPECIFICO [kwhe/m 2 ] 380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 III=652 filiali IV=1538 filiali I=374 filiali (12%) II=591 filiali 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 55000 60000 65000 70000 75000 80000 85000 90000 95000 100000 105000 110000 115000 120000 125000 130000 135000 140000 145000 150000 Piani di ristrutturazione Piani ottimizzati di manutenzione Ottimizzazione progressiva dei comportamenti CONSUMO TOTALE [kwh e ] Esempio di una rete di edifici (studio su 3155 filiali bancarie, Politecnico Torino)
Il principio del «Demand Response»
La qualificazione della metodologia Ricerca Sperimentazione e qualificazione Trasferimento a contesti urbani Sviluppo concept e metodologie TRL 1 TRL 4 TRL 5 TRL 6 TRL7
SMART LIGHTING Telecamera SMART BUILDING SMART MOBILITY Control room Smart Village Torri faro parcheggio esterno ICT Piattaforma ICT Smart Lighting E Mobility Building modelling Smart Building F40 Smart street: 8 smart buildings Smart Building F 64 Viale Led Stazione meteo Sensore ottico Gestione mobilità interna Ricostruzione flussi pedonali
Smart agents Smart Village GUI Village cloud Distributed Energy Building Network Outdoor Lighting Mobility Communication Intelligence level Smart Village buildings, sensors, low level control, local GUI lamps, remote management, dimmering, local GUI Integrated management resource on demand
Risultati di saving energetico- Analisi di scenari applicativi 3'000'000 Risultati di saving energetico 2'000'000 (rete di 10 smart buildings) Intervento Flussi di cassa cumulativi attualizzati 1'000'000 1'000'000 2'000'000 Saving Energetico Monitoraggio e Diagnostica 5 15 % Ottimizzazione e controllo di zona 15 25 % Ottimizzazione dinamica e controllo di stanza 25 45 % 0 DISCOUNTED CASHFLOW 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Anni Analisi di Scenario in relazione alla complessità della rete
Analisi di scenario: capillarità dell intervento (Edificio, Zona, Stanza)
La roadmap Smart City dove siamo ora? TRL 1 3 Concept 2008 > TRL 4 5 Sperimentazioni 2015 2010 > TRL 6 7 Dimostrazioni urbane su piccola scala, tempi brevi 2012 > TRL 8 Dimostrazioni urbane su scala significativa (smart districts) 2016 > primi risultati 2015 Qualificano modelli tecnologici (non la robustezza) Non qualificano modelli economici, amministrativi e di coinvolgimento del cittadino 21 progetti in EU. Soltanto due progetti in Italia!!!? primi risultati 2019 TRL 9 Rollout su intere città
Quale strategia? Strategia A Strategia B Progetti su scala urbana su una sola rete Dimostrativi integrati su distretti: Smart District Indispensabile per la realizzazione e riuscita del progetto Riduce i costi delle infrastrutture Fornisce servizi aggiuntivi Coinvolgimento di stakeholders e cittadini Integrazione forte Modelli di business integrati autosostenibili Approccio di filiera Assicura la replicabilità della soluzione Assicura la robustezza e l integrazione delle soluzioni innovative proposte
Cambiare il volto di un quartiere Commissione Europea > Modello «Lighthouse City» Horizon 2020 Scala minima di 10.000 abitanti, circa 10 ML Euro Target molto vincolanti per l accettazione dei progetti: miglioramenti attesi su Key Performance Indicators da misurare e qualificare a fine progetto (energy saving, CO2 evitata, mobilità, nuovi servizi, green jobs indotti, sicurezza, community.) Coinvolgimento di tutta la filiera necessaria per la replicazione Dati real time ad una piattaforma open data per creare un percorso di riutilizzazione delle tecnologie e del know how procedurale Durata: 3 anni realizzazione + 2 qualificazione Energy Vendor Aggregator DSO Citizen Open to apps from market companies (third parties) Smart Meters Energy box
Grazie per l attenzione sabrina.romano@enea.it