BARI, 3 aprile 2013 La roadmap delle smart cities e le reti urbane cooperative - Mauro Annunziato - Casa Portale
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BARI, 3 aprile 2013
La roadmap delle smart cities e le reti urbane cooperative
Mauro AnnunziatoLa roadmap dello sviluppo integrato dell’efficienza
La strategia
La strategia dello
della
Sviluppo Integrato
Sostituzione
Sviluppo tecnologie di sistema Smart Grids
Dimostratori pilota Smart District
Smart
Ecobuilding
Cities
sv
Smart District ilu
pp
o
Smart Grids in
te sostituzione
gr
at
o
Smart Cities
consumi da fonte
fossile negli
usi finali
2010 2015 2020 2025 2030…il modello dello smart district…
micro-trigenerazione
CHP
ICT
eco-buildings
rinnovabili
Eco-illuminazioneSmart City
sostenibilità
l’approccio sistemico alla sostenibilit città
à della città
Smart Smart
Economy Mobility
Smart Smart Smart
Participation integration Environment
Smart Smart
Living EnergyLA ROADMAP
2040
2030
2024
2020
2018
2016
2014
• Metodo di pianificazione della città: smart city come una roadmap
Sviluppo
• Smart cities ->+ smart communities Smart Society SostenibileLA CITT
CITTÀÀ COME INSIEME DI RETI INTERCONNESSE
HORIZONTAL LAYER
CITY NETWORKLO SMART DISTRICT
VERTICAL SPOT
MULTI-LAYER
DISTRICT- CITY 2.0 -
THE USER -PRODUCED CITY
USER-PRODUCED
plasmare la città sulle persone
resource on demand
THE HUMAN ORIENTED
TECHNOLOGYThe
The Smart
Smart City
City Model
Model
City
City
LIVING
LIVING LABS
CITYLABS Government
Government
CITY
(PLANNING, CRISIS,
(PLANNING, CRISIS,
PLANNING
PLANNING
DECISION…)
DECISION…)
URBAN
URBAN
SENSOR
SENSOR
NETWORKS
NETWORKS
ICT
ICT NETWORKS
NETWORKS
COM
ENERGY GRIDS PUBLIC WATER SAFETY
BUILDINGS MOBILITY
OPEN
OPEN DATA
DATA
(ELECTR/TERMAL) LIGHTING WASTE HEALT
FOOD
HERITAGE
City
City EDUCATION
ENVIR
utilities
utilities ….
SMART
SMART
SERVICES
SERVICES RESOURCES
RESOURCES
ON
ON DEMAND
DEMAND
Citizen
CitizenPROJECT ORIENTED – CITTA
CITTA’’
Valore
Valore per la municipalità
per la municipalità
SINERGICA
ed
ed ilil cittadino
cittadino
Valore
Valore per
per le
le aziende
aziende
(tecnologie
(tecnologie ee servizi)
servizi)
DEFINIRE UN
SISTEMA DI
?
VALUTAZIONE
QUANTITIVO E
CONDIVISO
Valore
Valore per
per ilil sistema
sistema
finanziario
finanziario
Valore
Valore per
per ilil
Government
Government (PA(PA
centrale,
centrale, regionale)
regionale)Il progetto Res Novae
Obiettivo
RES NOVAE
Sviluppare e dimostrare una soluzione integrata di assetto urbano in cui le
funzionalità di distribuzione energetica (elettrica e termica), gestione di reti di
edifici, gestione strade e monitoraggio real time della città siano integrate e
cooperanti tra loroCreare infrastrutture smart per abilitare
nuovi servizi ed attori
energy
energy
vendors
vendors
Gestore di
di un
GestoreUtility
Service un
Service Utility
distretto
distretto a
energy
energy & energya
& energy
generazione
generazione
aggregator
distributors
distributors aggregator
distribuita
distribuita
Service
Service Utility
Utility
Gestore
Gestore di
di una
una
&
& energy
energy
rete
rete di
di edifici
edifici
aggregator
aggregator
Citizen
Citizen
Gestore di
di servizi
GestoreService urbani
urbani (IP,
serviziUtility
Service Utility (IP,
Mobilità, Trasporto
Mobilità, Trasporto
& Pubblico,
Pubblico,
& energy
energy
Acqua,
Acqua, Rifiuti,
Rifiuti,
aggregator …)
…)
aggregatorAMBITI APPLICATIVI
Urban
Urban renewables
renewables ed
ed
ecobuildings
ecobuildings
Smart
Smart Grid
Grid
Building
Building Diagnostics
Diagnostics
Integrazione && Control
Control
Integrazione rinnovabili
rinnovabili
Sistemi Active
Active Demand
Demand
Sistemi di
di accumulo
accumulo
Management
Management
Smart
Smart Grids
Grids
(distributori)
(distributori)
Smart
Smart
District
District
(aggregatori)
(aggregatori)
Urban
Urban Data
Data
Energy
Energy Center
Center
(municipalità)
(municipalità)
Environment
Environment
Smart
Smart Street
Street Control
Control
Mobility
Mobility Public
Public Light
Light control
control
Catasto
Catasto energetico
energetico Smart
Smart urban
urban objects
objectsSMART GRIDS
Reti elettriche attive, nuovi scenari
Rete bt: modellistica, dispositivi, sistemi
SUN – Smart User Network
Dispositivi di accumulo elettricoCity
City
URBAN Government
Government
CENTER •• Pianificazione
Pianificazione
•• Gestione
Gestione emergenze
emergenze
•• Rapporto
Rapporto PA-cittadino, trasparenza
PA-cittadino, trasparenza
Data
Data
Provider
Provider
Da ggre
e
ti
ta ga
A
ven r m i
E lla
A
to
r
Urban Center
Active
RES NOVAE
Demand
Modeling
Citizen Service Hub
City
Citizen
M erg
a
OPEN
OPEN DATA
E
DATA
n
n
ili
ag
of
em
r
y
P
Dati
Raccolta
City
City
utilities
utilities
•• Accesso
Accesso alle
alle informazioni
informazioni
•• Partecipazione
Partecipazione alla
alla evoluzione
evoluzione della
della città
città
•• Consapevolezza •• Ottimizzazione
Ottimizzazione ee controllo
controllo
Consapevolezza
•• Resource on demand/flessibilità
Resource on demand/flessibilitàSMART DISTRICT
Fonti
Fonti Sensori
Sensori Interazione
Interazione
Rinnovabili/rete
Rinnovabili/rete ed
ed attuatori
attuatori Persone/
Persone/ utenze
utenze Building
Controllor
Controllor
Level
ee edificio
edificio
Gestore/i
Gestore/i Smart
Smart District Level
District
District
Rete edifici Rete energetica Scena urbana
Diagnostica,
Diagnostica, ottimizzazione,
ottimizzazione, Mix
Mix ottimale
ottimale Lighting,
Lighting, connectivity,
connectivity,
gestione
gestione attiva
attiva domanda
domanda rinnovabili
rinnovabili distribuite
distribuite smart
smart urban objects
urban objects
Venditore
Venditore Distributore
Distributore Municipalità
Municipalità City Level
Energia
Energia Smart
Smart Grid
Grid Urban
Urban Data
Data Center
CenterBuilding Network Management e gestione avanzata
della domanda
MANAGMENT
OPTIMIZATION
NETWORK
SUPERVISORS
REMOTE Cost/Energy
Cost/Energy
MONITORING Optimization
Optimization
Active
Active Demand
Demand
Management
Management GRID
DISTRIBUTORDiagnostica Avanzata:
risalire dai sintomi alle cause
PREPROCESSING SITUATION ASSESSMENT CAUSES
Sintomo o anomalia riscontrabile Individuazione dell’evento origine del Causa effettiva dell’evento
attraverso la lettura dei dati di sintomo
monitoraggio
P1. Picco di consumo energia S1. Accensione contemporanea di un C1. Sostituzione apparecchi di
elettrica (illuminazione) numero anomalo di utenze illuminazione con altri di diversa
elettriche rispetto al livello di potenza
occupazione (illuminazione)
P2. Picco di consumo energia S2. Accensione impianti, C2. Guasto dell’orologio in centrale
elettrica (climatizzazione) strumentazione o terminali per il termica
riscaldamento al di fuori
dell’orario previsto di
funzionamento
P3. Picco di consumo energia S3. Accensione contemporanea di un C3. Guasto localizzato impianto termico
termica o risorsa energetica numero anomalo di utenze (malfunzionamento o rottura delle
(riscaldamento) elettriche rispetto al livello di pompe di circolazione) per il circuito
occupazione (f.e.m) di riscaldamento
P4. Picco di consumo energia S4. Immissione incontrollata di aria C4. Guasto localizzato impianto termico
termica (raffreddamento) esterna (apertura finestre)
C5 (malfunzionamento o rottura
ventilatori)
P5. Trend anomalo di energia S5. Impostazione anomala set-point C5. Guasto localizzato impianto termico
termica rispetto termostato locale (malfunzionamento
S13
o rottura macchina
all’andamento storico frigorifera)
ricorrente (riscaldamento)
S4 S6 S5
P6. Trend anomalo di energia S6. Accensione impianti, C6. Guasto localizzato impianto
termica rispetto strumentazione o terminali per il (malfunzionamento o rottura
all’andamento storico raffrescamento al di fuori generatore di calore a combustione)
ricorrente (raffreddamento) dell’orario previsto di
P5 P16 P17 P18 funzionamento P6 P7 P12 P13 P23 P33 P16 P10
P7. Trend anomalo di energia S7. Accensione utenze elettriche C7. Rottura termostato ambiente
elettrica rispetto locali al di fuori degli orari di P4 P2
all’andamento storico P6 P7 P10
lavoroP12
(f.e.m)P16 P17
ricorrente (raffreddamento)
P8. Trend anomalo di energia S8. Accensione apparecchi di C8. Rottura o malfunzionamento del
elettrica rispetto illuminazione degli spaziP5comuni P11 P13 P16 terminale di emissione in ambiente
all’andamento storico al di fuori degli orari di lavoro (riscaldamento)
ricorrente (illuminazione)
Quale
Quale causa
causa èè “più
P9. Cambio del valore medio di “più supportata”
supportata”
S9. Elevate
dai
perdite energetiche dai
al
“sintomi”
“sintomi” che
cheoriscontro
C9. Rottura riscontro dai
malfunzionamentodai
dati ?
del dati ?
potenza elettrica assorbita sottosistema di distribuzione terminale di emissione in ambiente
(illuminazione) (raffrescamento)
P10. Cambio del valore medio di S10. Locali serviti dall’impianto di C10. Distacco per sovraccarico o
potenza elettrica assorbita illuminazione in assenza di sospensione servizio
(raffreddamento) occupantiLe strategie di monitoraggio e controllo
Controllo di ZONA
Controllo di
EDIFICIO
Controllo di STANZA
L’approccio della energy on demandIl benchmarking della rete
Building Asset Management
380 Ottimizzazion
Ottimizzazion
360 III=652 filiali I=374 filiali (12%) ee Automatica
Automatica
340
CONSUMO SPECIFICO [kWh e/m 2]
320
300
280
260 Piani
Piani
240 ottimizzati
ottimizzati di
di
220 manutenzione
manutenzione
200
180
160
140
120
100 Ottimizzazione
Ottimizzazione
80 progressiva
60
progressiva dei
dei
40
comportamenti
comportamenti ee
20 II=591 filiali soddisfazione
soddisfazione dei
dei
IV=1538 filiali
0 bisogni
bisogni
5000
15000
25000
30000
40000
50000
55000
65000
75000
80000
90000
100000
105000
115000
130000
140000
150000
0
10000
20000
35000
45000
60000
70000
85000
95000
110000
120000
125000
135000
145000
CONSUMO TOTALE [kWhe]
Esempio di una rete di edifici
(studio su 3155 filiali bancarie, Politecnico Torino)DEMO Bari
Telecontrollo
Telecontrollo Rete
Rete bt
bt
Sperimentazione
Sperimentazione in
in campo
campo didi nuovi
nuovi sistemi
sistemi ee
apparecchiature
apparecchiature per controllo della rete bt
per controllo della rete bt in
in ottica
ottica
Smart
Smart Grids.
Grids.
Smart
Smart Building:
Building: Bems-Energy
Bems-Energy Box
Box
Equipaggiamento
Equipaggiamento di di alcuni
alcuni edifici
edifici (ufficio,
(ufficio, scuola,
scuola, residenziale)
residenziale)
con
con strumentazione avanzata connessi con il centro di
strumentazione avanzata connessi con il centro di
controllo
controllo del
del distretto
distretto
Gestione
Gestione rete
rete di
di edifici
edifici e
e Active
Active Demand
Demand
Creazione
Creazione di
di un
un centro
centro di
di controllo
controllo del
del distretto;
distretto;
coinvolgimento
coinvolgimento attivo
attivo utenti
utenti nella
nella rimodulazione
rimodulazione dei
dei propri
propri
consumi energetici
consumi energetici
Urban
Urban Center
Center
Realizzazione
Realizzazione di
di un
un Urban
Urban Center
CenterGrazie per l’attenzione
mauro.annunziato@enea.itSPATIAL VS RELATIONAL:
THE RELATIONAL APPROACH
FRANCISCO VARELA
the autopoietic organization
…from description of components… …to description of relations…The Smart Grids ICT
Vision
Smart District
Ecobuildings, DG, RenewablesPuoi anche leggere
