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?

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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

5

Urbanizzato

Fonte: UNFPA.

6

Con un numero crescente di metropoli

Fonte: UNPD.

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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

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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

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Totale sezioni AT/MT Inversi

217 169

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Inversi

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2010

2012

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.00

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23

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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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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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JEREMIE

EUROPE2020 Project Bond Initiative

Risk Sharing Finance Facility

PPP

Sponsorizzazione

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Società di trasformazione urbana

Locazione finanziaria

Social Impact Bonds

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Project Bond

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Crowdfunding

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La vera sfida è costruire una

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