Verso la citt sostenibile dal Progetto Lumire alla
“Verso la città sostenibile: dal Progetto Lumière alla Smart City” Risparmio ed efficienza energetica nell’Illuminazione Pubblica verso una città “intelligente” al servizio dei cittadini PIETRASANTA (LU) Sala dell’Annunziata ‐ Chiostro di Sant’Agostino Via Sant’Agostino, 1 ‐ Pietrasanta 22 novembre 2011
Tematiche affrontate 1. Analisi del database Lumière Sviluppo di una metodologia per l’analisi delle anomalie e ideazione di uno strumento di diagnosi nella I. P. per piccoli e medi Comuni 1. Modifiche al modello di Audit Energetico 1. Analisi tecnico-economica su un caso reale 1. Risultati e conclusioni
Analisi del database Lumière Analisi dei dati raccolti in ambito del progetto Lumiére al fine di sviluppare metodologie di valutazione ed indicatori di efficienza per l’illuminazione pubblica per piccoli e medi Comuni. •
Analisi del database Lumière
Analisi del database Lumière
Metodologia per l’analisi di anomalie
Strumento di diagnosi L’indice si rivela quindi uno strumento di diagnosi molto efficace haccensione>>4000 h/anno? • Altre utenze collegate alla rete I. P. ? • Prelievi abusivi? • haccensione>4000 h/anno? • Perdite/dispersioni di rete? • Errori di contabilizzazione? • Difetto nella regolazione? • Situazione normale • Errore nei dati? • Parte dell’impianto spenta? •
Analisi su parametri economici • Potenza impegnata troppo grande • Errore nei dati Situazione nella media Costo del k. Wh alto • Alti costi potenza impegnata • Errore nei dati •
Analisi sul dimensionamento dell’impianto Impianto sottodimensionato? Situazione nella media Impianto sovradimensionato?
Modifiche al Modello di Audit Energetico
Modifiche al Modello di Audit Energetico
Modifiche al Modello di Audit Energetico
Analisi tecnico-economica su un caso reale Comune scelto e situazione pre-intervento Potenza e energia Informazioni % proprietà ENEL: 68 % • • Punti luce: 868 PL • PL HG: 615 (71 %) • PL SAP: 141 (16 %) Potenza totale: 134 k. W • Ore anno: 4200 h/y • Energia: 562 MWh/y • 105 TEP/y • 332 t. CO 2/y • Costi Spesa potenza impegnata: 4. 826 €/y + • Spesa componente energia: 78. 664 €/y + • Spesa •
Parametri economici SIP: s. totale; SEN. tot: s. componente en. ; SMAN: s. man. ; SEN: s. en. ; SPOT: s. pot. impegnata; E: en. annua CEN: c. u. en. ; Pc: pot. controllata; hen. eq: o. eq. per l’en. ; Pnc: pot. non controllata; h: o. accensione; �Pen. s: risp. % sulla pot. grazie alla st. ; �Pen. r: risp. % sulla pot. grazie alla reg. ; hr+s : o. in reg. e stab. ; hs : o. in stab. ; P : pot. Installata; CP: c. u. per potenza impegata; i: tipo i‐esimo di PL k: numero di tipi di PL Nsost: numero di sost. ; Csost: c. u. a sost. ; hman. eq: o. eq. per la man. ; PLc : numero di PL controllati; d: duata della vita; PLnc: numero di PL non controllati; �Pman. s: risp. % sulla man. grazie alla st. ; �Pman. r: risp. % sulla man. grazie alla reg. ; Cmano : c. u. per manodopera; Cmat: c. u. per materiale. s. : spesa; en. : energia; man. : manutenzione; pot. : potenza; c. u. : costo unitario; eq. : equivalenti; risp. : risparmio; st. : stabilizzazione; reg. : regolazione; PL: punto luce; sost. : sostituzioni.
Le strategie di intervento 1 - Sostituzione delle lampade al mercurio con le SAP Non abilitanti 2 - Controllo di linea Stabilizzazione: ‐ 10% ‐ Regolazione: ‐ 20% ‐ Ore regolazione: 45% (non portano segnale digitale al palo) 3 - Telegestione punto-punto basata sulla PLC Stabilizzazione: ‐ 10% ‐ Regolazione: ‐ 33% ‐ Ore regolazione: 45% Abilitante 4 - Illuminazione di tipo adattivo (Smart Lighting) Stabilizzazione: ‐ 10% ‐ Regolazione: ‐ 45% ‐ Ore regolazione: 93% È uno smart service
L’illuminazione adattiva PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO Basato sulla integrazione del sistema della mobilità con quello della illuminazione pubblica; • Attraverso un sistema di acquisizione immagini si ricava l’entità del flusso del traffico; • Il sistema in fase di sviluppo consente di predire l'evoluzione a breve del flusso di VANTAGGI traffico; • Maggior efficienza energetica e maggior qualità del servizio; • Questo indice permette di regolare l’impianto IP. • Possibilità di adattarsi punto alle condizioni di fruizione in modo da massimizzare sicurezza e risparmio energetico; • Energy on demand ‐ consumare energia soltanto nella misura in cui è effettivamente richiesta. • funzionalità smart implementabili Gestione di reti di edifici • Infomobilità urbana • Gestione della flotta di mezzi pubblici • Rilevamento qualità dell’aria • Servizi informativi per turisti • Videosorveglianza •
Logiche di gestione P/Pnominale in funzione di T/Tnominale NORMATIVA SMART LIGHTING La normativa di riferimento e la declassificazione delle strade P: potenza; T: flusso di traffico.
Logiche di gestione Predizione del traffico 2 - Controllo di linea 3 - Telegestione punto-punto basata sulla PLC 4 - Illuminazione di tipo adattivo (Smart Lighting)
Analisi tecnico-economica su un caso reale Situazione normale 1 – Sostituzione lampade HG Costo voce [€] Sostituzione armature HG con SAP 121. 192 Costo di investimento 121. 192 Situazione anomala Potenza installata (P) � Durata lampade (di)� Potenza Energia Emissioni Spesa manutenzione Spesa totale Convenzionale 119 k. W 499 MWh/y 295 t. CO 2 21. 148 €/y 95. 346€/y Start 134 k. W 562 MWh/y 332 t. CO 2 25. 225€/y 108. 715€/y Variazione -15 k. W -63 MWh/y -37 t. CO 2/y -4. 077€/y -13. 369€/y Variazione % -11 % -16 % -12 %
Analisi tecnico-economica su un caso reale 2 – Controllo di linea Costo voce [€] Sostituzione armature HG con SAP 121. 192 Orologio astronomico 2. 550 Regolatore quadro 15 k. W 9. 624 Regolatore quadro 75 k. W 15. 000 Costo di investimento 148. 365 Situazione normale Situazione anomala Controllo di linea Potenza installata (P) � Ore accensione (h) � Durata lampade (di)� Ore equivalenti (heq)� Potenza Ore annue Risparmio stabilizzazione Risparmio regolazione Energia Emissioni Spesa manutenzione Spesa totale Proposta 119 k. W 4. 000 h/y 10 % 20 % 389 MWh/y 230 t. CO 2 15. 735 €/y 74. 523 €/y Start 134 k. W 4200 h/y ‐ ‐ 562 MWh/y 332 t. CO 2 25. 225 €/y 108. 715 €/y Variazione -15 k. W -200 h/y -154 MWh/y -91 t. CO 2/y -9. 078 €/y -31. 235 €/y Variazione % -11 % -5 % -29 %
Analisi tecnico-economica su un caso reale 3 – Telecontrollo punto-punto Costo voce [€] Sostituzione armature HG con SAP 121. 192 Orologio astronomico 2. 550 Regolatore punto luce 102. 600 Regolatore quadro per telegestione 600 Software telegestione 4. 000 Costo di investimento 230. 942 Situazione normale Situazione anomala Telecontrollo punto-punto Potenza installata (P) � Ore accensione (h) � Durata lampade (di)� Ore equivalenti (heq)� Costo ricerca guasti (Cmano)� Potenza Ore annue Risparmio stabilizzazione Risparmio regolazione Energia Emissioni Spesa manutenzione Spesa totale Avanzata 119 k. W 4. 000 h/y 10 % 364 MWh/y 215 t. CO 2 13. 603 €/y 68. 827 €/y Start 134 k. W 4. 200 h/y ‐ ‐ 562 MWh/y 332 t. CO 2 25. 225 €/y 108. 715 €/y Variazione -15 k. W -200 h/y -176 MWh/y -104 t. CO 2/y -11. 088 €/y -36. 224 €/y Variazione % -11 % -5 % -33%
Analisi tecnico-economica su un caso reale 4 – Illuminazione Adattiva Costo voce [€] Sostituzione armature HG con SAP 121. 192 Orologio astronomico 2. 550 Regolatore adattivo punto luce 171. 000 Regolatore quadro per telegestione 5. 000 Software per telegestione adattiva 6. 000 Telecamera da esterno 4. 000 Potenza Costo di investimento Ore annue 309. 742 Risparmio stabilizzazione Illuminazione adattiva Risparmio regolazione Potenza installata (P) � Energia Ore accensione (h) � Spesa manutenzione Durata lampade (di)� Spesa totale Ore equivalenti (heq)� Costo ricerca guasti (Cmano)� Potenza Ore annue Risparmio stabilizzazione Risparmio regolazione Energia Emissioni Spesa manutenzione Spesa totale Situazione normale Situazione Innovativa Start 119 k. W anomala 134 k. W 4000 h/y 4200 h/y 10 - 40 - 331 MWh/y 562 MWh/y 12963 €/y 25225 €/y 68827 €/y 108715 €/y Variazione -15 k. W -200 h/y -231 MWh/y -12262 €/y -39888 €/y Variazione % -11 % -5 % -41 % -49 % -37 % Innovativa 119 k. W 4. 000 h/y 10 % 40 % 331 MWh/y 196 t. CO 2 12. 963 €/y 63. 604 €/y Variazione -15 k. W -200 h/y -274 MWh/y Variazione % -11 % -5 % -48 % Start 134 k. W 4. 200 h/y ‐ ‐ 562 MWh/y 332 t. CO 2 25. 225 €/y 108. 715 €/y -162 t. CO 2/y -12. 775 €/y -51. 658 €/y
Risultati e conclusioni TRA alto VAN basso
Risultati e conclusioni �E alto Abilita Smart �E basso Non abilitante Rischio alto �E molto alto È smart Sicurezza alta
Ripercussioni della Smart Lighting sul sistema paese
Conclusioni
Grazie per l’attenzione! Ing. Fabrizio Bucci bucci. fabrizio@gmail. com fabrizio. bucci@enea. it
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