Dalla illuminazione pubblica alla Smart City: la ricerca europea e gli approcci applicativila ricerca europea e gli approcci applicativi

Mauro AnnunziatoCoordinatore Smart Cities ed EcoindustriaCoordinatore Smart Cities ed Ecoindustria

Città sostenibili

SocietàEnergia,

Ambiente, Trasporti

FunzionalitàPartecipazione

EconomiaTrasporti Sicurezza

SMART MOBILITY

Smart City : sostenibilità a 360°Smart City : sostenibilità a 360°

SMART ECONOMYDevelopment of innovative spirit Ability to transform

SMART MOBILITYLocal accessibility & Info-mobilityZero-carbon vehicles – city carGreen bikingMobility on-demandS stainable and safe p blic

Smart Mobility

yEco-industryICT-infrastructuresAlternative economy

Sustainable and safe public transport systemsUrban sensor network

SMART ENVIRONMENT Smart urban landscape

Smart EconomySmart urban landscapeAttractiveness of natural conditionsPollutionEnvironmental protectionG

Smart integration Smart EnvironmentGreen area

Smart ParticipationSMART PARTECIPATION

Smart Energy

S t Li i SMART ENERGY

Development of the cultural identitySocial interaction & communicationAccess to the Cultural facilitiesTouristic attractiveness Individual/Social Creativity Smart Living SMART ENERGY

Green energy Energy efficiency Diffused energy and self-productionEcobuildings and power parks

SMART LIVING Health conditionsIndividual safety

yInclusion and ethnic pluralityCosmopolitanism / Open-mindednessParticipation in public life & decision-making

Sustainable resource managementEfficient public lighting

Individual safetyHousing qualityEducation facilities

SET PLANSET PLAN (Strategic Energy Technology Plan)

Industrial Initiatives

Articolazione del SET PLAN Articolazione del SET PLAN EERA

European Energy Research Alliance Smart City27 paesi europei – delegati di team nazionali

Obiettivi immediatiObiettivi immediati•Mappatura delle attività di ricerca e sviluppo in Europa sulla smart city •Definizione delle articolazioni principali della ricerca

Obiettivo strategico: Preparare un joint Program su Smart City entro fine 2011

Network Italiano – EERA Smart CityUniversità ed istituti di ricerca

ENEA (coordinatore) Univ Roma La Sapienza

Aziende

ENELENEA (coordinatore) Univ. Roma La SapienzaCNR Univ. AnconaUniv. Roma Tre Fondazione BordoniP li i di T i U i G

TelecomLoccioniEricsson

Politecnico di Torino Univ. GenovaUniversità di Pisa Politecnico BariUniversità di Siena

EERA Smart City Sub-Programsy g

• ENERGY IN CITIES (coordinamento AIT, Austria)

• URBAN ENERGY NETWORKS (coordinamento ENEA, Italia)( , )

• INTERACTIVE BUILDINGS (coordinamento LNEG, Francia)

• URBAN CITY RELATED SUPPLY TECHNOLOGIES (coordinamento TNO, Olanda)

Urban space network integrationp g

Sensor

IILL MODELLOMODELLO ‐‐ CITY 2.0 CITY 2.0 ‐‐TTHEHE USERUSER‐‐PRODUCEDPRODUCED CITYCITY

Sensornetworks

Urban hubs2D com

serverapplicazioni

applicazioniapplicazioni serverapplicazioni

applicazioniapplication

Users

Urban space network integrationp g

Urban scale network integration (lighting, water, waste, envir, safety, com)g ( g g, , , , y, )

Energy‐mobility network integration 

Remote management of building city clusters 

H f t th iti it i t tiHuman factors: the citizen‐city interaction

Citizen‐urban networks interaction

User‐Grid Interface (building interaction)

KKEYEY CONCEPTCONCEPT:  :  TTHEHE HHUMANUMAN OORIENTEDRIENTED TTECHNOLOGYECHNOLOGY

Smart Energy DistrictsSmart Energy Districts 

1 1 Intra building interactions1.1 Intra‐building interactions

1.2 District heating and cooling

1.3 District integration of energy production and consumption

IILL PPROGRAMMAROGRAMMA ““SSMARTMART CITYCITY” ” DELLDELL’ENEA’ENEA

CCITYITY 2.02.0: : SVILUPPOSVILUPPO TECNOLOGIATECNOLOGIA, , DIMOSTRATIVODIMOSTRATIVO SUSU

SCALASCALA URBANAURBANA, , SPERIMENTAZIONESPERIMENTAZIONE SMARTSMART TOWNTOWN

ENEA

Il progetto CITY 2.0

DESIGN/INTEGRATION

SMART LIGHTING

SMART LIGHTING

SMARTMOBILITY

SMARTMOBILITY

SMART BUILDING

SMART BUILDING

SMART ENVIRON

MENT

SMART ENVIRON

MENT

SOCIAL PARTECIP

ATION

SOCIAL PARTECIP

ATION

Sviluppo di un modello di smart town realizzabile e competitivoanche su piccole città, realizzazione pilota

Piattaforma integrata aperta

DESIGN/INTEGRATION

SMART LIGHTING

SMART LIGHTING

SMARTMOBILITY

SMARTMOBILITY

SMART BUILDING

SMART BUILDING

SMART ENVIRON

MENT

SMART ENVIRON

MENT

SOCIAL PARTECIP

ATION

SOCIAL PARTECIP

ATION

Condivisione dei sensori/dati/applicazioniCondivisione dei sensori/dati/applicazioniCondivisione dei sensori/dati/applicazioni Progetto piattaforma integrata per Smart TownFramework prototipale

Condivisione dei sensori/dati/applicazioni Progetto piattaforma integrata per Smart TownFramework prototipale

Smart Building Network

DESIGN/INTEGRATIONDESIGN/INTEGRATION

SMART LIGHTING

SMART LIGHTING

SMARTMOBILITY

SMARTMOBILITY

SMARTSMARTSMART TOWNSMART TOWNSMART

BUILDINGSMART

BUILDINGSMART

ENVIRONMENT

SMART ENVIRON

MENT

SOCIAL PARTECIP

ATION

SOCIAL PARTECIP

ATION

Modelli predittivi della reteModelli predittivi della reteInterazione rete-edificio-utenteInterazione rete-edificio-utente

Primo step fondamentale: diagnostica remotaPianificazione Interventi

Dispersioni edifici tali da determinare forti margini di intervento (involucro/impianti)Guasti nei sensori che conducono a forti sprechi di energiaErrata o non ottimale impostazione del sistema di gestione automaticaErrati comportamenti umani Controllo remoto

Manutenzione

380

Controllo remoto

Orientamento alla gestione (dialogo)

260280300320340360

[kW

h e/m

2 ]

I=374 filiali (12%)III=652 filiali g ( g )

140160180200220240

O S

PEC

IFIC

O [

20406080

100120140

CO

NS

UM

O

IV 1538fili liII=591 filiali

020

050

0010

000

1500

020

000

2500

030

000

3500

040

000

4500

050

000

5500

060

000

6500

070

000

7500

080

000

8500

090

000

9500

010

0000

1050

0011

0000

1150

0012

0000

1250

0013

0000

1350

0014

0000

1450

0015

0000

CONSUMO TOTALE [kWhe]

IV=1538 filiali

Schema di risparmio energetico con automazione(2-4 anni di payback, 20-40 % risparmio energetico)(2 4 anni di payback, 20 40 % risparmio energetico)

Esempio di una rete di edifici(studio su 3155 filiali bancarie, Politecnico Torino)

Smart Lighting

DESIGN/INTEGRATION

SMART LIGHTING

SMART LIGHTING

SMARTMOBILITY

SMARTMOBILITY

SMART BUILDING

SMART BUILDING

SMART ENVIRON

MENT

SMART ENVIRON

MENT

SOCIAL PARTECIP

ATION

SOCIAL PARTECIP

ATION

Linee PLC per controllo remoto punto-punto Lampione intelligente teste sensorialiLinee PLC per controllo remoto punto-punto Lampione intelligente teste sensorialiLampione intelligente - teste sensorialiControllo adattivo potenza luminosaRisparmio energetico: 50 %, tempo ritorno: 5 anni

Lampione intelligente - teste sensorialiControllo adattivo potenza luminosaRisparmio energetico: 50 %, tempo ritorno: 5 anni

Analisi tecnico-economica di comparazione tra metodologie di gestione convenzionali e metodologie abilitanti

Assenza di regolazione di flusso(stato dell’arte)

non abilitante smart services(tecnologia obsoleta)

Controllo e regolazione di flusso di linea non abilitante smart servicesg(eventualmente telecontrollo) (no informazioni digitali al palo)

Telegestione punto-puntoabilitante smart services

(pali intelligenti - commerciale)

Telegestione adattivaabilitante smart services

Telegestione adattiva (non commerciale – fase di sviluppo)

Analisi tecnico-economica di comparazione trametodologie convenzionali e metodologie abilitantimetodologie convenzionali e metodologie abilitanti

(punto-punto PLC)

Confronto payback risparmi su caso pilota Castelnuovo Magra (8000 ab )

14.0

T.R.A. - Risparmio energetico - Livello di comfortConfronto payback – risparmi su caso pilota Castelnuovo Magra (8000 ab.)

312.0

+ controllo adattivo

38.0

10.0

A. [

anni

] Sostituz. lampade + controllo punto-punto

1

2

4.0

6.0T.R

.A

+ controllo linea

+ integrazionemonitoraggio traffico

0.0

2.0

+ controllo linea gge sicurezza

0.00 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Risparmio energetico [%]

Smart mobility

DESIGN/INTEGRATION

SMART LIGHTING

SMART LIGHTING

SMART MOBILITY

SMART MOBILITY

SMARTSMARTSMART TOWNSMART TOWNSMART

BUILDINGSMART

BUILDINGSMART

ENVIRONMENT

SMART ENVIRON

MENT

SOCIAL PARTECIP

ATION

SOCIAL PARTECIP

ATION

Tutor urbano low costInterazione veicolo pubblico-semaforicaG ti t i l l tt i

Tutor urbano low costInterazione veicolo pubblico-semaforicaG ti t i l l tt iGestione remota veicolo elettricoGestione remota veicolo elettrico

Smart Environment

DESIGN/INTEGRATION

SMART LIGHTING

SMART LIGHTING

SMARTMOBILITY

SMARTMOBILITY

SMARTSMARTSMART

BUILDINGSMART

BUILDING

SMART TOWNDEMO

SMART TOWNDEMO

SMART ENVIRON

MENT

SMART ENVIRON

MENT

SOCIAL PARTECIP

ATION

SOCIAL PARTECIP

ATION

Sistemi diffusi, a absso costo, di monitoraggio della qualità dell’ariaSistemi diffusi, a absso costo, di monitoraggio della qualità dell’aria, , gg qModelli per comprendere la dispersione degli inquinanti nella città

, , gg qModelli per comprendere la dispersione degli inquinanti nella città

Social partecipation

DESIGN/INTEGRATION

SMART LIGHTING

SMART LIGHTING

SMARTMOBILITY

SMARTMOBILITY

SMARTSMARTSMART

BUILDINGSMART

BUILDING

SMART TOWNDEMO

SMART TOWNDEMO

SMART ENVIRON

MENT

SMART ENVIRON

MENT

SOCIAL PARTECIP

ATION

SOCIAL PARTECIP

ATION

Installazioni / social network urbani per beni culturali e creatività – “la città ibrida”Installazioni / social network urbani per beni culturali e creatività – “la città ibrida”Comunicazione tra cittadini (partecipazione alle decisioni, senso della comunità)Sicurezza, InformazioneComunicazione tra cittadini (partecipazione alle decisioni, senso della comunità)Sicurezza, Informazione

Dimostrativoscala urbana

Lo Smart Ring a L’Aquila

Gra ie per l’atten ioneGrazie per l’attenzione

mauro annunziato@enea itmauro.annunziato@enea.it