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