smart meeting brescia
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PROGRAM MANAGEMENT OFFICE S.E.A.P.
Il futuro dell’energia : l’Italia e l’Europa alla sfida dell’eccellenza Ufficio Smart City e Ufficio Smart City e ProgrammProgramm Management Office PAES Management Office PAES Ing. Pasquale CapezzutoIng. Pasquale Capezzuto Coordinatore del programma Bari Smart CityCoordinatore del programma Bari Smart City Energy ManagerEnergy Manager
Smart Bari: a Smart Bari: a
Mediterranean,sustainable, Mediterranean,sustainable,
dynamic inclusive and creative city dynamic inclusive and creative city
for our sons for our sons
Smart Smart
EnergyEnergy
Visione comune dello sviluppo delle Citta’ Europee
Il ruolo chiave delle città nello sviluppo sostenibile dell'Unione europea
Il modello europeo di sviluppo urbano sostenibile è in pericolo :
• invecchiamento della popolazione, fenomeni di suburbanizzazione, disoccupazione,
disparità di reddito , disparita’ di condizioni di vita , difficoltà o incapacità ad accedere
ad alcuni servizi (sanità, trasporti, TIC), polarizzazione sociale e segregazione sociale,
sviluppo di "sottoculture" chiuse, espansione urbana incontrollata , servizi pubblici più
costosi e difficili da garantire, sfruttamento delle risorse naturali , reti di trasporti pubblici
insufficienti , ecosistemi urbani sotto pressione .
Per rendere le città “verdi e sane” non basta ridurre le emissioni di CO2 :
per le questioni riguardanti l'ambiente e l'energia occorre adottare un approccio
globale, in quanto le diverse componenti dell'ecosistema naturale sono strettamente
legate alle componenti del sistema sociale, economico, culturale e politico della città.
Le città del futuro devono adottare un modello globale di sviluppo urbano
sostenibile (Lipsia) e prevedere un risanamento urbano integrato ( Toledo).
Le Le Citta’Citta’ del Futuro del Futuro
Sostenibilita’Sostenibilita’ dei sistemi urbanidei sistemi urbani
Citta’ , luoghi di rigenerazione verde, ecologica ed
ambientale
Green and healthy City : approccio olistico ai problemi ambientali ed
energetici
Modelli di consumo sostenibile
Retrofit graduale in resilienza delle citta’ costruite Edifici a basso consumo
di combutibili fossili .
Principio di sussidiarieta’ energetica : i bassi fabbisogni energetici
saranno coperti da fonti di produzione di energia locale , le reti intelligenti
garantiranno soluzioni decentralizzate.
Attrattivita’ degli spazi urbani
Competitivita’ economica e crescita , hubs di reti globali .
Tecnologie per favorire intelligenza collettiva ed innovazione .
Pianificazione strategica e nuovi modelli di governance multilivello.
Le Le Citta’Citta’ del futuro del futuro
Citta’Citta’ agile agile
Smartness ed agilita’ (Russel) sono prerequisiti per lower carbon and more liveable
cities.
Visione evolutiva dei sistemi urbani: i cittadini, con le loro necessità, le loro ambizioni
ed aspirazioni di dare un futuro migliore ai loro figli definiscono le priorità d’intervento
condizionando le scelte operative e determinano le modalità di attuazione del
programma
Si monitorano tutte le dimensioni dello sviluppo urbano fondendo le esigenze
ambientali con quelle socio-economiche per creare un unico sistema agile capace di
adattarsi nel tempo non solo ai cambiamenti climatici ma anche ai mutamenti della
società causati dall’attuale crisi economica .
Le città agili sono rappresentate come un sistema integrato e interoperabile capace di
adattarsi alle nuove esigenze di abitabilità e mobilità proponendo soluzioni progettuali
flessibili in grado di produrre contesti urbani resilienti ai grandi mutamenti
dell’ambiente.
Governance permeabile alle richieste ed esigenze dei cittadini
L’Energia nel futuro delle nostre L’Energia nel futuro delle nostre Citta’Citta’
I.E.A. : aumento di energia primaria a livello mondiale del 40% tra il 1980 e il
2010 con una tendenza destinata a confermarsi anche nel ventennio che ci
porterà al 2030 .
Il 40% della crescita della domanda totale di energia da qui al 2035 sarà
soddisfatto con le rinnovabili.
Ma i consumi aumenteranno di un terzo e le fossili continueranno a fornire il
76% del fabbisogno energetico, spingendo il mondo verso un aumento di
temperatura di 3,6 °C rispetto ai livelli preindustriali.
World World energyenergy issuesissues
In quale modo la città interagisce con la produzione, la trasmissione e l'uso
dell'energia?
Approccio socio-ecologico , sostenibilita’ urbana , ecosistema urbano
Approccio metabolico, basato sulla misurazione e sulla valutazione dei flussi
in entrata ed in uscita da un distretto urbano, dei cicli energetici ed ambientali .
Metabolismo urbano Metabolismo urbano
energia
Materiali e risorse
Acqua
Mobilita’
Informazioni
rifiuti
Regolazione del Metabolismo urbanoRegolazione del Metabolismo urbano
the goals of EU climate and energy policy should be to
reduce energy consumption, increase energy
independence and shift from fossil-based to renewable
energy sources.
Green Paper on Framing 2030 Climate and Energy Policy, 2014
Nel contesto europeo l’attenzione è stata rivolta soprattutto alle connessioni tra la
dimensione ambientale, sociale ed economica dei sistemi urbani ed alle loro
possibili sinergie, come dimostrato da documenti di indirizzo politico ed economico
elaborati dall'Unione Europea :
“The European Strategic Energy Technology Plan, Towards a low-carbon future”
(COM(2007) 723 final)
“Smart Cities and Communities – European Innovation Partnership”, (C(2012) 470
1 final).
Le politiche, le strategie e le azioni rivolte alla creazione e valorizzazione di questi nessi urbani
sono state definite sotto l’accezione di “smart”, sottolineando in questo modo anche l’importanza
della dimensione comunicativa nel percorso verso la sostenibilità.
Sostenibilita’Sostenibilita’ dei sistemi energetici urbanidei sistemi energetici urbani
Nascita e evoluzione del concetto di Smart City, ossia una città intelligente per una maggiore qualità della vita
L'approccio metabolico alla sostenibilità urbana integrato con le tecnologie
dell'informazione e della comunicazione costituisce un’ utile piattaforma nella
costruzione delle cosiddette "Smart Cities".
Il concetto di Smart Cities costituisce oggi il concetto più avanzato di Città
Sostenibile, in questa strategia la disponibilità e la qualità della comunicazione
del sapere e del capitale sociale ed intellettuale vengono considerati prioritari.
Il processo di trasformazione verso la sostenibilità viene attuato attraverso la
creazione di sinergie con i campi della comunicazione, della mobilità,
dell'ambiente e dell'efficienza energetica, con grande attenzione per le
connessioni esistenti tra questi settori, la ricerca e l'impresa.
Ecosistema urbano Ecosistema urbano
Citta’ come Sistema complesso
olistico interconnesso
Le Città sono il luogo privilegiato per la transizione verso
modelli di vita, di organizzazione sociale e di consumo più equi e sostenibili
(Suzuki 2010, Newman 2008).
“European Innovation Partnership on Smart Cities & Communities seeks to accelerate
the industrial-scale roll-out of smart city solutions integrating technologies from Energy,
Transport and Information and Communication Technologies …“
Trasformazione dei sistemi energetici :
Per una maggiore sostenibilità nella produzione e nell'uso dell'energia occorre affiancare
obiettivi di resilienza, in modo da rendere i sistemi energetici adattabili al modificarsi della
domanda e dell’offerta.
La flessibilità è un altro dei criteri su cui basare la pianificazione dei sistemi energetici
urbani, che si può conseguire attraverso un sistema energetico più distribuito, tipico delle
energie rinnovabili, e l’interconnessione e la diversificazione energetica.
La diversificazione delle fonti
L'utilizzo delle fonti rinnovabili , per requisiti di disponibilità, economicità e affidabilità
(Valentine 2011), non garantisce, di per sé, né la sostenibilità del sistema energetico né la
sua resilienza .
European Innovation Partnership European Innovation Partnership
on Smart Cities and Communities on Smart Cities and Communities
Costante e sostenuto aumento dell’efficienza in tutti i settori , leggera tendenza
all’aumento dei consumi (dati EEA 2012).
Si può dunque dedurre che se l’obiettivo è la diminuzione dei consumi
energetici non è l’aumento della sola efficienza energetica che può
garantire il risultato !
Tema non solo della sostenibilità dell’edificio ma soprattutto della
sostenibilità a scala urbana, in particolare del distretto in quanto ambito
attuativo di ogni processo di trasformazione. Scalabilita’
Indicatore di sostenibilita’ dei quartieri :
sostenibilità energetica, una sostenibilità che è quindi data
dalla sintesi tra bassi consumi, efficienza, rinnovabilità e
sussidiarietà energetica e che si traduce in impatti ridotti per
i territori esterni al distretto stesso.
Sostenibilita’Sostenibilita’ a scala urbanaa scala urbana
Citta’
Quartiere
Edificio
Come fare?
Politiche energetiche Politiche energetiche sostenibili EU sostenibili EU
Indici di Indici di sostenibilita’sostenibilita’ del sistema del sistema
energeticoenergetico
Città
Digitale 2.0
ITALY 28” / 69 - 34 - 24
ITALIA 49 postoITALIA 49 posto
ultima in Europaultima in Europa
EU energy goalsEU energy goals
Security of
Supply
Affordability and
Competitiveness
Environmental
Sustainability
L’efficienza energetica e’ il key driver per la risoluzione del trilemma, perché
può garantire un sistema energetico meno esposto ai rischi e alla volatilità che la
crescita economica globale inevitabilmente determina e può contribuire alla
riduzione di emissioni di CO2 e inquinanti locali per una crescita sostenibile.
“EU “EU BuildingsBuildings sectorsector””
New buildings 1-1,5% /y
Refurbishment 1-2% /y
1.000.000 buildings
Cost-effective energy savings potential: 30 % in 2020
40 % of EU’s energy use and 36 % of EU’s CO2 emissions
StrategiaStrategia europea europea al 2030 al 2030 -- 20502050
- 40% CO2 RISPETTO AL 1990
+ 27% F.E.R.
+ 25% ENERGY EFFICIENCY
- 80% -95 % CO2
+ 55% F.E.R.
+ 41% ENERGY EFFICIENCY
il Consiglio europeo ha convenuto con
l'obiettivo di ridurre le emissioni di gas
serra, dei Paesi industrializzati, del 80-
95% nel 2050 rispetto alle emissioni del
1990, ... “
(DG CLIMA, 03/2010)
Higher energy efficiency in new and existing buildings is key.
Nearly zero energy buildings
Products and appliances will have to fulfil highest energy efficiency standards. In
transport, efficient vehicles and incentives for behavioural change are required.
Consumers will gain with more controllable and predictable energy bills. With
smart meters and smart technologies such as home automation, consumers will get
more influence on their own consumption patterns.
Significant efficiency can be achieved with action on energy use related resources such
as recycling, lean manufacturing and prolonging product time life.
Higher share of renewable energy .
Renewable heating and cooling.
StrategiaStrategia europea al 2050europea al 2050
2002/91/CE
2006/32/CE
2009/28/CE
2009/29/CE
2010/32/UE
2012/27/UE
A fronte di questo corpus legislativo come e’ lo stato dell’arte dell’uso
efficiente e sostenibile dell’energia?
Consapevolezza dell’uso efficiente dell’energia negli utenti
Modello centralizzato di produzione dell’energia
Diversificazione delle fonti e dipendenza energetica
Il Mercato dell’energia ed il prezzo dell’energia
Sviluppo F.E.R.
Iniziative locali di efficienza e protezione dal climate changes – citta’ resilienti
Assenza di politiche energetiche e di figure che gestiscono le politiche
energetiche
Situazione dei consumi energetici del parco edilizio urbano
Politiche energetiche in Europa ed in ItaliaPolitiche energetiche in Europa ed in Italia
Politiche per il Clima
Politiche Energetiche
Energy Efficiency Plan 2011
Strategia sui cambiamenti climatici
Sicurezza
dell’approvigionamento
Competitivita’
Sostenibilita’
Rispetto all’obiettivo posto al 2020 dalla Strategia Energetica Nazionale per il
periodo 2011-2020 ( -24%) , i risparmi energetici conseguiti nel 2011 e 2012 sono pari a circa 25.000 GWh/anno, equivalenti a circa il 14% dell’obiettivo finale .
green growth : Incentivi , puntare sui consumi o sui posti di lavoro?
Calo della domanda di energia primaria -4,3% rispetto al 2011
livello stabile dei consumi finali nel settore civile (-0,4%) rispetto al 2005 ,
Nel residenziale +0,3% nel 2011 rispetto al 2010 , crescita nel settore non residenziale..
Politiche energetiche in ItaliaPolitiche energetiche in Italia
Politiche locali per i Politiche locali per i climateclimate changeschanges and and energyenergy
efficiencyefficiency
La pianificazione urbana La pianificazione urbana
Sviluppo urbano sostenibile, riduzione sprawl , uso efficiente della risorsa suolo e del
patrimonio costruito esistente.
Possibilità di progettare edifici ecoefficienti.
Organizzazione della mobilità (città mista vs città specializzata)
Possibilità di mobilità alternativa mediante la progettazione dello spazio
Creazione di infrastrutture urbane di riscaldamento e raffrescamento.
Regolamentazione e armonizzazione dell’uso dei sistemi di produzione di energia da
fonti rinnovabili
Cambiamento culturale nei City Users .
Coordinare Efficienza Energetica con Politiche di mitigazione, adattamento e resilienza.
ENTE LOCALE
Governance energetica
Quadro conoscitivo
Big Data energetici
Azioni e strumenti
Politica energetica
P.E.A.C.
GESTORE REGOLATORE PROMOTORE
Ruolo dell’Ente locale nella gestione delle risorse energetiche e del
metabolismo urbano per promuovere la transizione energetica
CONSUMER
PRODUCER P.A.E.S.
Smart City
Regolamento
edilizio
Politica Energetica
Municipal Energy Management
Piano Energetico Comunale
D.S.O
Bilancio energetico della Citta’ - Contabilita’ energetica della Citta’
Baseline emissioni di CO2 per la costruzione del P.A.E.S.
As producer and consumer :
- Energy efficiency in the demand side.
- Energy efficiency in the supply side.
-Possibilities for utilization of alternative energy
sources and fuels
-Possibilities for utilization of RES .
As regulator and motivator :
- Encouragement of energy efficiency measures
implementation by local norms and regulations
development.
- Encouragement of energy efficiency and
utilization of RES by adequate local taxes and
fees.
- Development and implementation of local
energy efficiency and RES incentive programmes. I dati ENERGETICI aggregati
La gestione della Rete
PLAYERS
ENERGY
POLICY
Pianificazione sostenibile della Pianificazione sostenibile della Citta’Citta’
SustainabaleSustainabale Energy Energy ActionAction PlanPlan
Edifici sostenibili
Mobilita’ sostenibile
Pubblica Pubblica Amministrazione
Energie rinnovabili
Rifiuti e risorse idriche
Smart grids/infrastrutture
Education / behavioural change
I.T.C./T.L.C.
Le microcitta’
Energy in Smart Energy in Smart citiescities
Visione integrata
Governance energetica della Citta’ , Politica energetica locale
Produzione distribuita , R.E.S. , Smart Grids , Nuove tecnologie
Gestione dell’energia negli usi finali , Nuovi standard, Regolazione
Riqualificazione energetica e rigenerazione urbana, Urbanistica
Modelli finanziari per l’efficientamento
Strumenti di censimento , monitoraggio e mapping
Behavior Improvement , energy awareness
Risorse professionali , Energy Managers, E.S.Co.
Tecnologia , soluzioni tecniche standardizzate
Visione integrata Sistema Citta’ Ambiti di Ambiti di smartnesssmartness
Arch. A Filomeno
Smart City Plan
P.U.G.T. P.P.- P.E. P.U.M. P.U.M.S.
P.U.G.
S.E.A.P.
Integrazione
Pianificazioni
FORUM
ITALIA CHINA 2013
Italian Member
City Advisory Board
Innovazione Sistemi UrbaniInnovazione Sistemi Urbani
Chi gestisce la politica energetica? Chi gestisce la politica energetica?
Chi gestisce la Smart City ?Chi gestisce la Smart City ?
Energy Energy managersmanagers nominati , nominati , E.G.E.E.G.E.
Smart City Smart City designersdesigners
Visione integrataVisione integrata Scouting e screening migliori soluzioni tecnologiche
convenienti - effectiveness
Soluzioni che contribuiscono piu’piu’ velocementevelocemente ee concon
maggioremaggiore intensintensita’ alla riduzione della CO2
Soluzioni killer
Nomine
Energy Managers
Efficient Building”, “Distributed Generation and Storage” e “Transportation” possono ridurre direttamente e significativamente le emissioni di CO2“ ICT & TLC”, “Education & Communication” e “Waste & Water” portano a riduzioni piu’ basse ed indirette di CO2
Innovazione dei sistemi energInnovazione dei sistemi energetici etici
Gas smart grids
Reti intelligenti o Smart Grids come
fattorifattori abilitantiabilitanti per l’integrazione delle
fonti rinnovabili in un sistema di
generazione distribuita e dell'efficienza
energetica in diversi usi finali (edilizia,
mobilità, servizi energetici), della coscienza
energetica e per la connessione dei
cittadini .
Le Smart Grid come
abilitatrici
dell’efficienza
energetica
smart distribution networks
smart
grids
smart
transmission
networks
smart power generation and storage smart buildings
smart
mobility
“Better Buildings”
Mix ottimale di soluzioni tecniche
InterventiInterventi
puntali :puntali :
Efficientamento Efficientamento
Edifici privati e Edifici privati e
pubblicipubblici
Interventi Interventi a scala di blocco, a scala di blocco,
distretto o quartieredistretto o quartiere
Innovazione dei sistemi energetici Innovazione dei sistemi energetici
Nuovi edificiNuovi edifici
NearlyNearly zero zero
energyenergy
Edifici esistentiEdifici esistenti
RiqualificazioneRiqualificazione
costcost--effectiveeffective
Strumentazioni Strumentazioni
finanziarie : finanziarie :
E.P.C.E.P.C., , P.P.P.P.P.P.
Figure:Figure:
Energy Managers, Energy Managers,
Energy Energy AuditorsAuditors
Imprese green Imprese green
Remote Energy ManagementRemote Energy Management
UrbanUrban ControlControl Center Center
Sistema elettrico per la gestione della generazione distribuita ,
telecontrollabile , con tecniche di storage e mobilita’ elettrica
Nuovi servizi agli utenti : active demand , aggregator
Distretti energetici : ICT per diagnostica ed ottimizzazione di reti di edifici
Strategie di intervento per l’utilizzo delle fonti rinnovabili e per l’efficientamento
energetico del parco edilizio esistente e delle nuove edificazioni.
Soluzioni di building automation.
Energy Controllers multivettore : Energy Box (smart info) e B.E.M.S. ,
Sensoristica intelligente e a basso costo. Sensoristica su sistemi mobili
Smart objects
Service Hub ( gestore ed aggregator ) per diagnostica , statistica , servizi,
attuazione modifica assetto energetico di edificio/quartiere .
Network Intelligence al District Level
33.400.156,00 Euro
SMAU Premio Smart City
2013
Centro di ricerca b.t.
Show Room Energia
EcoEco--distretto sostenibiledistretto sostenibile
Self sufficient blocksSelf sufficient blocks
Vauban
Friburgo
Solo ecobuildings circondati da quartieri poco
efficienti?
Ottimizzare un intero quartiere in modo
completamente integrato, estendendo il sistema di
gestione dell’energia a tutti gli edifici, permette
ulteriori risparmi significativi
La visione integrata del distretto energetico
permette di agire su: • minimizzazione dei consumi delle singole
utenze
• produzione locale ed economica dell’energia
• razionalizzazione logistico-energetica dei
trasporti
• micro grids elettriche termiche ed
informatiche
• uso razionale ed integrato delle risorse
• mobilita’ sostenibile
• partecipazione dei cittadini
• servizi ICT smart
Smart Home Smart Home
Smart metering
Smart info
Gestione del consumo e della
produzione di energia in tempo reale
Stimolo a sincronizzare produzione e
consumo
Il Prosumer puo’ sfruttare dati sulle tariffe,
gestire i propri carichi ,
ricevere segnali di costo e scegliere le
tariffe: active demand
servizi di rete
Il consumatore finale è parte della soluzione:
• E’ partecipante attivo della Smart Grid
• Può produrre, accumulare e consumare energia in modo intelligente
• E’ in grado di interagire con la rete per uno scambio di servizi
Aggregatore
Sensore multiplo (temperatura, umidità, qualità dell'aria)
Energy Box + 1 router WiFi/3G Tablet Smart Info (consumi elettrici) Sensore consumi acqua Sensore consumi gas
UrbanUrban ControlControl Center Center
Smart Smart meteringmetering -- Consapevolezza dei consumi Consapevolezza dei consumi
Piattaforma interoperabile di acquisizione dei dati energetici della
Citta’
Misurazione dei parametri e dei consumi energetici della Citta’ e dei
cittadini .
Energy Mapping : invio automatico dei Big Data da parte delle utilities
della Citta’
Open data per gli stakeholders
Sperimentazione “Contatori 'intelligenti', in grado di telegestire contemporaneamente la
fornitura di gas, luce ed acqua, e di dare informazioni sull'efficienza e sul risparmio
energetico. Infrastruttura di comunicazione
Messa a disposizione al cliente finale di soluzioni innovative per la fornitura
di servizi informativi relativi all’efficienza energetica, quali ad esempio
check-up energetico, consigli su riduzione dei consumi per il tramite di canali
innovativi (applicazioni per smartphone, Smart TV, sms etc ).
SenseableSenseable City City Connessione cittadini Connessione cittadini –– Citta’ Citta’
Urban ControlUrban Control
Center Center
DATI
PROPOSTE
City Users
come sensori
Motore di intelligenza
dell’Amministrazione locale,
laddove si esprimono il governo e
la pianificazione di un sistema
urbano.
Servizi Smart
per vivere meglio
e-health
e-tourism
e- government
e-ticketing
infomobilita’
e-metering
Infrastruttura di
interazione urbana
Informazioni
Decisioni
intelligenti
Informazioni
City Users Informati
decisioni consapevoli
Real time cityReal time city
34
La La GovernanceGovernance -- UrbanUrban Command CenterCommand Center
Urban Control Center
ESCO
Cittadino
Energy Manager
della città
Utilities
Dati sulla sicurezza
Decision Makers
Partecipazione e collaborazione
Trasparenza dati ambientali pubblici
Adesione alle piano PAES 2020
Decisioni su investimenti ed incentivi
Monitoraggio KPI energetici
Controllo CO2
Mappa energetica Citta’
3D map
Gas, acqua, rifiuti, energia
Decisioni su investimenti ed incentivi
Politica energetica
Dati
Catastali
Catasto
energetico
Indicatori BES
Ambientali
Dati aggregati consumi energetici
KPI e OpenData
KPI, events
allarmi
edifici pubblici
Dati meteo
Dati climatologici
Consumi elettrici
Produzione Energia FER
Monbilità elettrica
Inquinamento
ambientale Monitoraggio remoto tempo-reale
(variabili, stati, allarmi)
“Operations dashboard” per
integrare i dati: report sintetici,
confronti, analisi mirate,
correlazioni tra variabili
Supporto alle decisioni; interventi
automatici
Dati
traffico ed
emissioni
inquinanti
Dati sul territorio
Indicatori Strategici
S.I.T.
City City energyenergy mappingmapping
IBM CORPORATION
OperatingOperating K.P.I. K.P.I.
Pro-capite energy consumption
Electric energy consumtion for home users
Energy consmtion of gas
Muncipal users consumptions
Energy supplies by F.E.R.
Installed power by F.E.R.
……………………………..
StrategicStrategic K.P.I.K.P.I.
Co2 emissions in city
Primary consumption
energy
environment
mobility meteo
Crtitical events
12 dimensioni 134 indicatori
Sistema di monitoraggio P.A.E.S. Sistema di monitoraggio P.A.E.S.
Urban Control Center
Cruscotto di indicatori per misurare gli indicatori strategici
Cambio di paradigma : partecipazione al processo Cambio di paradigma : partecipazione al processo
P.O.S. Energia e Sicurezza degli Impianti Program Management Office SEAP Ufficio Bari SMART CITY
www.barismartcity.it
info@barismartcity
paes@comune.bari.it
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