L'evoluzione delle tecnologie a basso impatto ambientale
AscanioVitale
Direttore Esecutivo & Energy Manager
Stop CO2
Tecnologie e soluzioni sostenibili nel panorama delle Smart City
1
Come era ieri...
2
La Sfida
• cambiamenti climatici (mitigazione,
adattamento)
• riduzione dell’uso di materie prime
• miglioramento di servizi e governance
• integrazione e innovazione sociale
Fonte: NOAA
4
I mutamenti climatici sono sotto i nostri occhi
• Effetti diretti
• Scioglimento dei ghiacciai
• Estremizzazione dei fenomeni atmosferici
• Espandersi delle epidemie
• Scarsità di approvvigionamenti idrici e alimentari
• Effetti indiretti
• Mutamenti comportamentali di flora e fauna
• Aumento della domanda energetica
• Guerre del petrolio e dell’uranio
• Effetti non-lineari sul riscaldamento globale
• Evoluzione dei comportamenti sociali
5
25
50
75
100
Estrazione
Generazione
Trasmissione
Distribuzione
Uso finale
L’imporanza degli “Usi Finali”
• attingere da una fonte rinnovabile
• aumentare l’efficienza di generazione
• avvicinare la produzione al luogo di consumo
• ridurre i consumi finali
6
L’Energia Negativa
• Efficienza negli usi finali (calore, luce, acqua)
• Il 77% del bilancio energetico residenziale è calore
• Efficienza di produzione e di distribuzione
• Uso e dimensionamento corretti
Energy Labels
Helping you make the
right choice
l’efficienza energetica è il rapporto fra l’energia
impiegata in un processo di trasformazione ed il lavoro
utile ottenuto
Altri usi
6%
Elettrodomestici
8%
Illuminazione
9%
Termici
77%
7
L’Utilizzo razionale dell’energia
La scelta dei corretti utilizzatori
Soluzioni soft
• Riduttori di flusso
• Isolamento radiatori
• Valvole termostatiche a bassa inerzia termica
• Infissi e vetrature a bassa trasmittanza
• Pompe di circolazione ad inverter
• Pareti solari
0
25
50
75
100
senza riduttori
con riduttori
Energia rinnovabile Energia fossile
8
L’Utilizzo razionale dell’energia
L’importanza delle sinergie funzionali
e della scelta dei corretti utilizzatori
Soluzioni strong
• Coibentazione termoacustica, massa termica e fasatura temporale
• Free cooling, tetti verdi e ventilati
• Tunnel solari, buffer termici, tettoie frangisole
• Doppio attacco idraulico per elettrodomestici
• Accumuli inerziali per l’abbattimento dei picchi di richiesta
• Recupero acque piovane
9
Cosa si può fare con 1 kWh
Illuminazione quanto funzionano con 1 kWh
Lampadina a incandescenza da 100 W 10 ore di funzionamento
Lampadina fluorescente compatta da 20 W 50 ore di funzionamento
Elemento LED da 2 W 500 ore di funzionamento
Frigoriferi quanto funzionano con 1 kWh
Frigocongelatore 300 litri di classe C 16 ore di funzionamento
Frigocongelatore 300 litri di classe A++ 43 ore di funzionamento
Lavatrici quanto consuma 1 lavaggio
Lavatrice classe CC 1,2 kWh x lavaggio da 5 Kg a 60°C
Lavatrice classe AA 0,8 kWh x lavaggio da 5 Kg a 60°C
Lavastoviglie quanto consuma 1 lavaggio
Lavastoviglie classe C 1,30 kWh
Lavastoviglie classe A al max 1,05 kWh
10
Geotermico a bassa entalpia
Termocaminetti
Caldaie a legna, pellet e cippato
Caldaie a condensazione a gas
Pompe di calore (caldo/freddo)
Gruppi termici ad alta efficienza energetica
11
Geotermico a bassa entalpia
Termocaminetti
Caldaie a legna, pellet e cippato
Caldaie a condensazione a gas
Pompe di calore (caldo/freddo)
Gruppi termici ad alta efficienza energetica
12
Geotermico a bassa entalpia
Termocaminetti
Caldaie a legna, pellet e cippato
Caldaie a condensazione a gas
Pompe di calore (caldo/freddo)
Gruppi termici ad alta efficienza energetica
13
Geotermico a bassa entalpia
Termocaminetti
Caldaie a legna, pellet e cippato
Caldaie a condensazione a gas
Pompe di calore (caldo/freddo)
Gruppi termici ad alta efficienza energetica
0
0,075
0,150
0,225
0,300
Atmosferica gpl Atm. gas Premiscelata gpl Prem. gas Condensazione gpl Cond. gas Cond. gasolio Caldaia gasolio Caldaia a pellet Pompa di calore
0,062
0,087
0,172
0,109
0,076
0,121
0,095
0,151
0,133
0,211
Euro/kWht
Costo di 1 kWh termico
14
Geotermico a bassa entalpia
Termocaminetti
Caldaie a legna, pellet e cippato
Caldaie a condensazione a gas
Pompe di calore (caldo/freddo)
Gruppi termici ad alta efficienza energetica
15
Geotermico a bassa entalpia
Termocaminetti
Caldaie a legna, pellet e cippato
Caldaie a condensazione a gas
Pompe di calore (caldo/freddo)
Gruppi termici ad alta efficienza energetica
16
Cogenerazione e trigenerazione
• produzione di calore ed elettricità (+ freddo)
• bassi costi operativi
• bassi costi di installazione
• dimensioni contenute
• primi modelli domestici (CHP) in commercio
17
La distribuzione termica
• ad acqua
• impianti radianti
• termoventilconvettori
• radiatori tradizionali
• ad aria
• sistemi a volume di gas variabile
• sistemi canalizzati
• split tradizionale
18
• Scelte impiantistiche
• centralizzazione
• bassa temperatura
• contabilizzazione
• integrazione rinnovabile
• Distribuzione
• radiante
• ventilconvettori
• valvole termostatiche
Climatizzazione invernale
19
Solare Termico
• impianti sottovuoto ad acqua
• impianti piani a svuotamento
• accumuli stagionali
• Solar Cooling
20
• minore complessità dell’impianto
• ∆T maggiore sul circuito primario
• meno post-riscaldamento e consumi elettrici
• nessuno svuotamento per manutenzione
• adatti ai climi freddi e ad alte latitudini
Solare Termico
gli impianti ad acqua sottovuoto
21
• estrema compattezza dell’impianto
• minor consumo elettrico
• impiego ottimale del post-riscaldamento
• virtuale azzeramento di manutenzione e
danni da calcare
Solare Termico
gli impianti ad acqua piani a svuotamento
22
Solare fotovoltaico
semitrasparente
23
Solare fotovoltaico
semitrasparente
24
Illuminazione ad alta efficienza energetica
Tecnologie:
• LFC + LED
• Tubi fluorescenti
• LED di nuova generazione
Controlli:
• dimmer
• sensore crepuscolare
• sensore di presenza
• domotica
25
Smart City
• nuovo paradigma di un concetto millenario
• obiettivo: sinergia, efficienza, risparmio, benessere
• infrastrutture e governance: tessuto formativo
• ICT: mezzo primario di gestione
• il ruolo fondamentale del singolo
SMART
CITY
Mobilità
Salute
Servizi
Energia
Edilizia
Turismo
Governance
26
Sussidi alla produzione
• Trend da invertire il prima possibile
• Azzeramento degli investimenti sul
carbone
• Gasolio e gas naturale, ostacoli della
transizione
• Migrazione verso l’elettrico a favore
delle rinnovabili più comuni
0 M€
5.000 M€
10.000 M€
15.000 M€
20.000 M€
18.000M€
4.000M€
323M€
650M€
Fondi strutturali
EIB
(1990-2006)
Nucleare, fossili Rinnovabili
27
• stabilità regolamentativa
• incentivi su base fiscale (detrazioni)
e feed-in tariff
• criteri incrementali (Giappone)
• addizionalità
• SEN, PNT e Carbon Tax
Governance
28
Energia
• spostamento dei consumi verso il
comparto elettrico
• diversificazione delle fonti
• riduzione delle linee ad alta e altissima
tensione
• generazione distribuita
• accumuli energetici
MJ
tep
kWh
Cal
VAh
BTU
29
Mobilità sostenibile
• riduzione delle distanze
• alleggerimento dei trasporti
• incremento dell’intermodalità
• rilevamento dati in tempo reale
• condivisione del servizio
30
Smart Home
• consumi termici: carichi termici, climatizzazione
estiva e invernale, a.c.s., ombreggiatura dinamica
• consumi elettrici: illuminazione, elettrodomestici,
stand-by, impianti a rinnovabili, accumuli, contratti
• risparmio idrico: recupero, filtraggio
• gestione dei rifiuti: materie prime seconde, energia
• sensori ambientali, biometrici e di emergenza
• servizi intelligenti: manutenzione, P.A., consegne
31
Le E.S.Co.
32
• E.S.Co. è l’acronimo di Energy Service Company o
Società di Servizi Energetici
• Sono nate negli Stati Uniti tra la fine degli anni ’70 e gli
inizi degli anni ’80 per rispondere in modo concreto alla
crescente richiesta di risparmio energetico
• Sono riconosciute a livello internazionale come lo
strumento più efficace per effettuare il cambio
tecnologico necessario ad imboccare la strada dello
sviluppo sostenibile
Cosa sono le E.S.Co.?
33
Principali caratteristiche
• hanno l’obiettivo di ottenere un risparmio attraverso il
miglioramento dell’efficienza energetica, per conto della propria
clientela utente di energia
• il risparmio energetico è ottenuto mediante investimenti
potenzialmente gestiti dalle E.S.Co.
• le E.S.Co. progettano il recupero del costo sostenuto con una
quota del risparmio energetico effettivamente conseguito grazie
all’intervento
34
Benefici per l’utente
• Aumento di benessere e produttività
• Maggiore disponibilità di capitali
• Immediato miglioramento a livello ambientale
• Risparmio economico incrementale nel tempo
• Adozione di una tecnologia aggiornata
• Possibile comunicazione mediatica
35
Evoluzione
coscienza
comunità
cooperazione
sinergia
partecipazione
occupazione
integrazione
benessere
sostenibilità
armonia
condivisione
ecologia
inclusione
intelligenza
tecnologia
efficienza
intermodalità
innovazionerecupero
riciclaggio
realtàaumentata
interconnessione
biomateriali
ergonomia
informazione
36
Facciamo rinascere la nostra voglia di ambiente!
Ing.AscanioVitale
www.stopco2.org
37
 Energia e smart cities

Energia e smart cities

  • 1.
    L'evoluzione delle tecnologiea basso impatto ambientale AscanioVitale Direttore Esecutivo & Energy Manager Stop CO2 Tecnologie e soluzioni sostenibili nel panorama delle Smart City 1
  • 2.
  • 3.
    La Sfida • cambiamenticlimatici (mitigazione, adattamento) • riduzione dell’uso di materie prime • miglioramento di servizi e governance • integrazione e innovazione sociale Fonte: NOAA 4
  • 4.
    I mutamenti climaticisono sotto i nostri occhi • Effetti diretti • Scioglimento dei ghiacciai • Estremizzazione dei fenomeni atmosferici • Espandersi delle epidemie • Scarsità di approvvigionamenti idrici e alimentari • Effetti indiretti • Mutamenti comportamentali di flora e fauna • Aumento della domanda energetica • Guerre del petrolio e dell’uranio • Effetti non-lineari sul riscaldamento globale • Evoluzione dei comportamenti sociali 5
  • 5.
    25 50 75 100 Estrazione Generazione Trasmissione Distribuzione Uso finale L’imporanza degli“Usi Finali” • attingere da una fonte rinnovabile • aumentare l’efficienza di generazione • avvicinare la produzione al luogo di consumo • ridurre i consumi finali 6
  • 6.
    L’Energia Negativa • Efficienzanegli usi finali (calore, luce, acqua) • Il 77% del bilancio energetico residenziale è calore • Efficienza di produzione e di distribuzione • Uso e dimensionamento corretti Energy Labels Helping you make the right choice l’efficienza energetica è il rapporto fra l’energia impiegata in un processo di trasformazione ed il lavoro utile ottenuto Altri usi 6% Elettrodomestici 8% Illuminazione 9% Termici 77% 7
  • 7.
    L’Utilizzo razionale dell’energia Lascelta dei corretti utilizzatori Soluzioni soft • Riduttori di flusso • Isolamento radiatori • Valvole termostatiche a bassa inerzia termica • Infissi e vetrature a bassa trasmittanza • Pompe di circolazione ad inverter • Pareti solari 0 25 50 75 100 senza riduttori con riduttori Energia rinnovabile Energia fossile 8
  • 8.
    L’Utilizzo razionale dell’energia L’importanzadelle sinergie funzionali e della scelta dei corretti utilizzatori Soluzioni strong • Coibentazione termoacustica, massa termica e fasatura temporale • Free cooling, tetti verdi e ventilati • Tunnel solari, buffer termici, tettoie frangisole • Doppio attacco idraulico per elettrodomestici • Accumuli inerziali per l’abbattimento dei picchi di richiesta • Recupero acque piovane 9
  • 9.
    Cosa si puòfare con 1 kWh Illuminazione quanto funzionano con 1 kWh Lampadina a incandescenza da 100 W 10 ore di funzionamento Lampadina fluorescente compatta da 20 W 50 ore di funzionamento Elemento LED da 2 W 500 ore di funzionamento Frigoriferi quanto funzionano con 1 kWh Frigocongelatore 300 litri di classe C 16 ore di funzionamento Frigocongelatore 300 litri di classe A++ 43 ore di funzionamento Lavatrici quanto consuma 1 lavaggio Lavatrice classe CC 1,2 kWh x lavaggio da 5 Kg a 60°C Lavatrice classe AA 0,8 kWh x lavaggio da 5 Kg a 60°C Lavastoviglie quanto consuma 1 lavaggio Lavastoviglie classe C 1,30 kWh Lavastoviglie classe A al max 1,05 kWh 10
  • 10.
    Geotermico a bassaentalpia Termocaminetti Caldaie a legna, pellet e cippato Caldaie a condensazione a gas Pompe di calore (caldo/freddo) Gruppi termici ad alta efficienza energetica 11
  • 11.
    Geotermico a bassaentalpia Termocaminetti Caldaie a legna, pellet e cippato Caldaie a condensazione a gas Pompe di calore (caldo/freddo) Gruppi termici ad alta efficienza energetica 12
  • 12.
    Geotermico a bassaentalpia Termocaminetti Caldaie a legna, pellet e cippato Caldaie a condensazione a gas Pompe di calore (caldo/freddo) Gruppi termici ad alta efficienza energetica 13
  • 13.
    Geotermico a bassaentalpia Termocaminetti Caldaie a legna, pellet e cippato Caldaie a condensazione a gas Pompe di calore (caldo/freddo) Gruppi termici ad alta efficienza energetica 0 0,075 0,150 0,225 0,300 Atmosferica gpl Atm. gas Premiscelata gpl Prem. gas Condensazione gpl Cond. gas Cond. gasolio Caldaia gasolio Caldaia a pellet Pompa di calore 0,062 0,087 0,172 0,109 0,076 0,121 0,095 0,151 0,133 0,211 Euro/kWht Costo di 1 kWh termico 14
  • 14.
    Geotermico a bassaentalpia Termocaminetti Caldaie a legna, pellet e cippato Caldaie a condensazione a gas Pompe di calore (caldo/freddo) Gruppi termici ad alta efficienza energetica 15
  • 15.
    Geotermico a bassaentalpia Termocaminetti Caldaie a legna, pellet e cippato Caldaie a condensazione a gas Pompe di calore (caldo/freddo) Gruppi termici ad alta efficienza energetica 16
  • 16.
    Cogenerazione e trigenerazione •produzione di calore ed elettricità (+ freddo) • bassi costi operativi • bassi costi di installazione • dimensioni contenute • primi modelli domestici (CHP) in commercio 17
  • 17.
    La distribuzione termica •ad acqua • impianti radianti • termoventilconvettori • radiatori tradizionali • ad aria • sistemi a volume di gas variabile • sistemi canalizzati • split tradizionale 18
  • 18.
    • Scelte impiantistiche •centralizzazione • bassa temperatura • contabilizzazione • integrazione rinnovabile • Distribuzione • radiante • ventilconvettori • valvole termostatiche Climatizzazione invernale 19
  • 19.
    Solare Termico • impiantisottovuoto ad acqua • impianti piani a svuotamento • accumuli stagionali • Solar Cooling 20
  • 20.
    • minore complessitàdell’impianto • ∆T maggiore sul circuito primario • meno post-riscaldamento e consumi elettrici • nessuno svuotamento per manutenzione • adatti ai climi freddi e ad alte latitudini Solare Termico gli impianti ad acqua sottovuoto 21
  • 21.
    • estrema compattezzadell’impianto • minor consumo elettrico • impiego ottimale del post-riscaldamento • virtuale azzeramento di manutenzione e danni da calcare Solare Termico gli impianti ad acqua piani a svuotamento 22
  • 22.
  • 23.
  • 24.
    Illuminazione ad altaefficienza energetica Tecnologie: • LFC + LED • Tubi fluorescenti • LED di nuova generazione Controlli: • dimmer • sensore crepuscolare • sensore di presenza • domotica 25
  • 25.
    Smart City • nuovoparadigma di un concetto millenario • obiettivo: sinergia, efficienza, risparmio, benessere • infrastrutture e governance: tessuto formativo • ICT: mezzo primario di gestione • il ruolo fondamentale del singolo SMART CITY Mobilità Salute Servizi Energia Edilizia Turismo Governance 26
  • 26.
    Sussidi alla produzione •Trend da invertire il prima possibile • Azzeramento degli investimenti sul carbone • Gasolio e gas naturale, ostacoli della transizione • Migrazione verso l’elettrico a favore delle rinnovabili più comuni 0 M€ 5.000 M€ 10.000 M€ 15.000 M€ 20.000 M€ 18.000M€ 4.000M€ 323M€ 650M€ Fondi strutturali EIB (1990-2006) Nucleare, fossili Rinnovabili 27
  • 27.
    • stabilità regolamentativa •incentivi su base fiscale (detrazioni) e feed-in tariff • criteri incrementali (Giappone) • addizionalità • SEN, PNT e Carbon Tax Governance 28
  • 28.
    Energia • spostamento deiconsumi verso il comparto elettrico • diversificazione delle fonti • riduzione delle linee ad alta e altissima tensione • generazione distribuita • accumuli energetici MJ tep kWh Cal VAh BTU 29
  • 29.
    Mobilità sostenibile • riduzionedelle distanze • alleggerimento dei trasporti • incremento dell’intermodalità • rilevamento dati in tempo reale • condivisione del servizio 30
  • 30.
    Smart Home • consumitermici: carichi termici, climatizzazione estiva e invernale, a.c.s., ombreggiatura dinamica • consumi elettrici: illuminazione, elettrodomestici, stand-by, impianti a rinnovabili, accumuli, contratti • risparmio idrico: recupero, filtraggio • gestione dei rifiuti: materie prime seconde, energia • sensori ambientali, biometrici e di emergenza • servizi intelligenti: manutenzione, P.A., consegne 31
  • 31.
  • 32.
    • E.S.Co. èl’acronimo di Energy Service Company o Società di Servizi Energetici • Sono nate negli Stati Uniti tra la fine degli anni ’70 e gli inizi degli anni ’80 per rispondere in modo concreto alla crescente richiesta di risparmio energetico • Sono riconosciute a livello internazionale come lo strumento più efficace per effettuare il cambio tecnologico necessario ad imboccare la strada dello sviluppo sostenibile Cosa sono le E.S.Co.? 33
  • 33.
    Principali caratteristiche • hannol’obiettivo di ottenere un risparmio attraverso il miglioramento dell’efficienza energetica, per conto della propria clientela utente di energia • il risparmio energetico è ottenuto mediante investimenti potenzialmente gestiti dalle E.S.Co. • le E.S.Co. progettano il recupero del costo sostenuto con una quota del risparmio energetico effettivamente conseguito grazie all’intervento 34
  • 34.
    Benefici per l’utente •Aumento di benessere e produttività • Maggiore disponibilità di capitali • Immediato miglioramento a livello ambientale • Risparmio economico incrementale nel tempo • Adozione di una tecnologia aggiornata • Possibile comunicazione mediatica 35
  • 35.
  • 36.
    Facciamo rinascere lanostra voglia di ambiente! Ing.AscanioVitale www.stopco2.org 37