Smart cities and smart networks: l'uomo al centro di un cambiamento
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Smart cities and networks
Dario Di Santo, FIRE
Bologna, 18 giugno 2014
2
Certificazione EGE Esperti in Gestione dell’Energia
UNI CEI 11339
www.secem.eu
La Federazione I ta l iana per l ’uso Razionale dell’Energia è un’associazione tecnico-scientifica che dal 1987 promuove per statuto efficienza energetica e rinnovabili, supportando chi opera nel settore. !Oltre alle attività rivolte ai circa 450 soci, la FIRE opera su incarico del Ministero dello Sviluppo Economico per gestire l’elenco e promuovere il ruolo degli Energy Manager nominati ai sensi della Legge 10/91. !La Federazione collabora con le Istituzioni, la Pubblica Amministrazione e varie Associazioni per diffondere l’uso efficiente dell’energia ed opera a rete con gli operatori di settore e gli utenti finali per individuare e rimuovere le barriere di mercato e per promuovere buone pratiche. !La FIRE certifica gli EGE attraverso il Secem.
Cos’è la FIRE?
3
www.fire-italia.org
Alcuni dei soci FIRE:
ABB S.p.A. - Acea S.p.A. - API - AXPO S.p.A. - Banca d'Italia - Banca Popolare di Sondrio - Beghelli S.p.A. - Bticino S.p.A. - Finlombarda S.p.A. - C.G.T. S.p.A. - Citroën Italia S.p.A. - Comune di Aosta - Comune di Padova - Comune di Savona - Comune di Venezia - Cofely S.p.A. - CONI Servizi S.p.A. - CONSIP S.p.A. - Egidio Galbani S.p.a. - ENEL Distribuzione S.p.A. - ENI S.p.A. - Ferrero S.p.A. - Fiat Group Automobiles - Fiera Milano S.p.A.- FINCO - FIPER - GSE S.p.A. - Guerrato S.p.A. - Heinz Italia S.p.A. - Hera S.p.A. - Intesa Sanpaolo S.p.A. - ISPRA - Italgas S.p.A. - Lidl Italia s.r.l. - Mediamarket S.p.A. - Nestlè Italiana S.p.A. - Newco Energia S.p.A. - Osram S.p.A. - Pirelli Industrie Pneumatici S.p.A. - Politecnico di Torino - Provincia di Cremona - Provincia di Firenze- RAI S.p.A. - Raffineria di Ancona S.p.A.- Regione Autonoma Friuli Venezia Giulia - SAGAT S.p.A. - Schneider Electric S.p.A. - Siemens S.p.A. - Siram S.p.A. - Sorgenia S.p.A. - STMicroelectronics S.p.A. - Telecom Italia S.p.A. - Trenitalia S.p.A. - Turboden S.p.A. - Università Cattolica del Sacro Cuore - Università Campus Bio-Medico di Roma - Università Cattolica Sacro Cuore-Sede Roma - Università degli studi di Genova - Università degli studi di Roma Tor Vergata - Università di Pisa - Università degli Studi di Salerno - Vodafone Omnitel N.V. - Wind Telecomunicazioni S.p.A.
La compagine associativa comprende sia l’offerta di energia e servizi, sia la domanda.
Cos’è la FIRE?
4
Oltre a partecipare a progetti europei, di cui a fianco sono indicati i principali in atto, la FIRE realizza studi e analisi di mercato e di settore su temi di interesse energetico, campagne di informazione e di sensibilizzazione, attività formativa a richiesta.
Fra i soggetti con cui sono state svolte delle collaborazioni si segnalano il Ministero dell’Ambiente, l’ENEA, il GSE, l’RSE, grandi organizzazioni (ad esempio Centria, ENEL, Ferrovie dello Stato, FIAT, Finmeccanica, Galbani, H3G, Telecom Italia, Unioncamere), università, associazioni, agenzie ed enti fieristici.
Whaves
SME Energy Check-Up
www.fire-italia.org
Guide FIRE
Progetti e Collaborazioni
Un mondo affollato e assetato
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Urbanizzato
Fonte: UNFPA.
6
Con un numero crescente di metropoli
Fonte: UNPD.
7
Abitato da sempre più anziani
Fonte: Gapminder.
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L’idea non è questa…
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E nemmeno questa
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L’era degli idrocarburi di massa: anno più, anno meno
0 1000 2000 3000 4000
?
Ma lo smart network
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Il cuore è la smart city
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Fonte: www.smartcity-planning.co.jp.
Servita da una smart grid
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Più elettricità in un “nuovo” sistema
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www.energystrategy.it26
INQUADRAMENTO DEL PROBLEMA
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l’approvvigionamento di risorse su MSD e MB, le-gate principalmente a due fenomeni:�% i profili di produzione degli impianti alimentati
da FRNP modificano significativamente l’anda-mento dei carichi orari zonali da soddisfare tra-mite generazione da impianti tradizionali;
�% la mancanza di informazioni aggiornate circa la produzione oraria zonale degli impianti FRNP non consente né di prevedere adeguatamente la quota da offrire sul Mercato del Giorno Prima
(MGP) né di prevedere adeguatamente i fabbi-sogni orari zonali residui ai fini dell’approvvigio-namento di risorse nella fase di programmazione di MSD.
L’incremento dell’errore di previsione del carico re-siduo da bilanciare in tempo reale comporta un in-
Figura 0.4
Figura 0.5
Inversione di flusso sulle cabine di trasformazione AT/MT [Fonte: adattata da Enel Distribuzione]
Profilo di carico interfaccia AT/MT [Fonte: adattata da Enel Distribuzione]
0
500
1.000
2.000
3.000
1.500
2.500
3.500
4.000
Totale sezioni AT/MT Inversi
217 169
494 366739 527
(7%) (5%)(15%) (11%)
(23%) (16%)
Inversi
2011
2010
2012
0
-100
-200
100
200
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.00
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.00
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.00
23
.00
Produzione Fotovoltaica4 aprile 20104 aprile 2012
Energia giorno pasquetta:2010 9.171 MWh2012 5.612 MWh
differenza 3.559 MWH
MW
0.1.1 Riduzione della capacità regolante del sistema
2001: domanda 52-19 GW offerta 71 GW (49 GW disponibili)
2011: domanda 56-22 GW offerta 118 GW (di cui 76 GW
termoelettrici)
Fonte: Energy Strategy group.
Generazione diffusa e utenti attivi
Fonte: Newsweek.
15
L’edificio nel 2050?
Fonte: Arup’s It’s alive!
16
L’edificio nel 2050?
17
Fonte: Arup’s It’s alive!
Ma che vuol dire smart?
Fonte: Bergamo Smart city - Politecnico di Torino.
18
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16
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Smart�u�K\UX\L�\UH�JP[[n�JOL!
secondo una visione strategica e in maniera organica�� PTWPLNH� NSP� Z[Y\TLU[P� KLSS»0*;�JVTL�Z\WWVY[V�PUUV]H[P]V�KLNSP�HTIP[P�KP�NLZ[PVUL�L�ULSS»LYVNHaPVUL�KP�ZLY]PaP�W\IISPJP��NYH-aPL�HUJOL�HSS»H\ZPSPV�KP�SDUWHQDULDWL�SXEEOLFR�SULYDWL��WLY�migliorare la vivibilità dei propri JP[[HKPUP"
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Ma che vuol dire smart?
19
Smart economy
Smart people
Smart governance
Smart mobility
Smart environment
Smart living
Tecnologia, intelligenza, integrazione
Fonte: Politecnico di Torino.
20
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17
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Fonte: Politecnico di Torino
Figura 2 – Tassonomia degli ambiti di applicazione per una Smart City
Mobility & TransportCity Logistics
Mobility ServicesInfomobility
Economy and PeopleBusiness & Entrepreneurship
ICT DiffusionHuman Capital
BuildingsBuilding Management Systems
Home Energy ManagementSmart Appliances
EnvironmentWater ManagementWaste Management
Pollution Control
GovernmentE-gov & E-demTransparencyProcurement
EnergySmart Grid
Renewable EnergiesPublic Lighting
EducationHealthcare
Leisure & Hospitality
Public Assets ManagementPublic Safety
Welfare Services
Living
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(Smart) examples: metering
21
2 Enel Monofase 2010
Il contatore elettronico. Un sistema intelligente che vive con te
Con Enel Distribuzionein casa tua arriva il futuro
In casa tua è arrivata, o sta per arrivare,una delle più grandi innovazioniinfrastrutturali del Paese.
È il Telegestore: un sistema che hacambiato, in termini di semplicità,trasparenza e rapidità, il rapportocontrattuale che il cliente ha con ilproprio fornitore di energia elettrica.
Il sistema Telegestore rappresenta il primonecessario passo verso una rete elettricaintelligente dove consumatori e produttoridi energia elettrica potranno usufruire diservizi innovativi finalizzati a migliorarel’efficienza energetica e quindisalvaguardare l’ambiente.
Leggendo questo opuscolo, che è unvero e proprio manuale d’uso, scopriraiche il nuovo contatore è uno strumentodi assoluta avanguardia.Enel Distribuzione è la prima societàelettrica nel mondo che ha realizzatoun progetto così innovativo, in cuil’utilizzo della rete elettrica comecanale di comunicazione dati aiutadavvero a migliorare la gestionedelle esigenze dei clienti.
Il nuovo contatoreti dà più qualità, efficienza e sicurezza
Il vecchio contatore elettromeccanico si limitava a misurare i consumi di energiaelettrica che dovevano poi essere lettiperiodicamente da un tecnico. Il contatore elettronico, invece, è unostrumento che, oltre a misurare il consumo di energia, permette di essereletto e gestito a distanza, senza più alcunbisogno di visite da parte del personaletecnico.
L’intelligenza sta nell’usare
bene i contatori (intelligenti)
(Smart) examples: strade
22
(Smart) examples: comune di Torino
23
(Smart) examples: green companies
24Fonti: Greenpeace, Apple
Le società leader consumano meno e producono beni a minore impatto.
Fonti: Greenpeace, Apple
Gli attori tecnologici
259
“Smart” Market Opportunity : Convergence of Technology Will Lead to Convergence of Competition
IT Players Automation/Building Control Players
Energy/InfrastructurePlayers
Source: Frost & Sullivan.
• IP Networks• Digital Technology• Analysis Software• Wireless Communication• Technology Integration• Network Security• Etc.
• T&D Technology• Power Electronics• Renewable Energy• Integrated Distribution Management• Substation Automation• AMI-Enabled Metering• Etc.
• Building Automation• Demand-Side Management• Connectivity of devices• Monitoring and Sensing• Smart Grid Integration• Etc.
La curva di apprendimento
Gartner hype cycle for smart cities 2013.
26
Hype Cycle Smart City Technology
7 Source: Gartner (July 2013)
Smart financing
Fonte: Politecnico di Torino Smart City “Progetti di sviluppo e strumenti di finanziamento”.
27
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78
Indicazioni progettuali WLY�PS�ÄUHUaPHTLU[V�KLSSL�PUPaPH[P]L
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04
Ambiti di Applicazione Ambiti di ApplicazioneBuildings Economy and People Energy Environment Government Living Mobility and Transport
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Smar
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U HORIZON 2020
Excellence Science
Industrial Leadership
Societal Challenges
COSME
LIFE +
Fond
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FESR
FSE
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I
ELENA
JESSICA
JEREMIE
EUROPE2020 Project Bond Initiative
Risk Sharing Finance Facility
PPP
Sponsorizzazione
ESCO
Società di trasformazione urbana
Locazione finanziaria
Social Impact Bonds
Project Financing
Project Bond
Altr
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Mini Bond
Venture philanthropy
Crowdfunding
LEGENDA:�:[Y\TLU[P�KLP�ÄUHUaPHTLU[V�KP�PUPaPH[P]L�ULSS»HTIP[V�KP�HWWSPJHaPVUL!
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79
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Ambiti di Applicazione Ambiti di ApplicazioneBuildings Economy and People Energy Environment Government Living Mobility and Transport
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La vera sfida è costruire una
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