Energy transition in cities and buildings
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Presentation in workshop " Self-production, control and storage in nZEB Buildings , Smart Buildings Expo 2019 New technologies in self-production and buildings energy management allow construction sector to achieve EPDB Directive goals .
Energy transition in cities and buildings
- 1. 1 ing. Pasquale Capezzuto PROGRAM MANAGEMENT OFFICE S.E.A.P. La transizione energetica nelle citta e negli edifici ing. Pasquale Capezzuto Presidente Associazione Energy Managers BARI 2 ottobre 2018 CONVEGNO Autoproduzione, controllo e accumulo in edifici Nzeb ing. Pasquale Capezzuto Resilienza urbana allemergenza climatica Decarbonizzazione degli edifici Sostenibilita Qualitadella Vita Transizione energetica verso una societ decarbonizzata Climate Crisis Urbanizzazione
- 2. 2 ing. Pasquale Capezzuto Digitalizzazione dei sistemi energetici ed edilizi Flessibilita dei sistemi energetici urbani Flessibilita della domanda Il ruolo del consumatore nella gestione flessibile e smart della rete Ruolo delle comunita dellenergia Connettivita ( giganti del web e energia) ing. Pasquale Capezzuto Imperativo etico DECARBONIZZAZIONE To secure a sustainable future, we must change how we live.
- 3. 3 ing. Pasquale Capezzuto I NUOVI EDIFICI ing. Pasquale Capezzuto The Clean Energy for All Europeans EU framework package, an excellent step towards enabling the energy transition. LEuropa verso la low carbon economy Energy Union
- 4. 4 ing. Pasquale Capezzuto LEuropa verso la low carbon economy Regolamento UE n. 2018/1999 del Parlamento europeo e del Consiglio dell'11 dicembre 2018 sulla governance dell'Unione dell'energia Direttiva UE 2018/2001 sulla promozione dell'uso dell'energia da fonti rinnovabili Direttiva UE 2018/2002 sull'efficienza energetica che modifica la Direttiva 2012/27/UE Direttiva UE 2018/844 che modifica la direttiva 2010/31/UE sulla prestazione energetica nell'edilizia e la direttiva 2012/27/UE sull'efficienza energetica (Direttiva EPBD-Energy Performance of Buildings Directive) Raccomandazione 2019/786 sulla ristrutturazione degli edifici Raccomandazione 2019/1019 sullammodernamento degli edifici ing. Pasquale Capezzuto A European Green Deal Obiettivo: Europa primo continente "climate neutral (entro il 2050) Strumenti: un European Climate Pact che coinvolga regioni, comunit locali, societ civile, industria e scuole un Sustainable Europe Investment Plan che mobiliti 1.000 miliardi di investimenti nei prossimi 10 anni target pi湛 stringenti al 2030 (riduzione delle emissioni non di almeno il 40%, ma di almeno il 50%) un New Circular Economy Action Plan ricorso ai Fondi di Coesione e istituzione del "Just Transition Fund" per supportare territori e settori deboli
- 5. 5 ing. Pasquale Capezzuto The energy system needs to be able to meet a citys energy demand in the most sustainable way. The word transitionalludes to the change from a present state to a future one. Therefore, the energy transition the path to zero carbon - will require a RADICAL CHANGE IN HOW WE DESIGN, BUILD, AND OPERATE OUR ENERGY SYSTEMS . ing. Pasquale Capezzuto La transizione energetica creera un sistema che produce, distribuisce, gestisce e fornisce sia calore che potenza secondo i principi dell Economia Circolare . Questi sistemi saranno piu decentralizzati , multidistribuito, multidirezionale, flessibili orientati alla domanda a zero carbon . Cio portera a alla creazione di un sistema energetico circolare che - riduce la domanda di energia - riusa gli scarti di fonti di energia secondaria (heat- cold) - diversifica e genera energia rinnovabile per coprire la restante parte di domanda di energia - smart platforms - energy prosumers Circular economy in the energy industry- Deloitte- January 2018 Energie rinnovabili, stoccaggio, IoT, machine learning, Big Data - Energy as a Service
- 6. 6 ing. Pasquale Capezzuto SmartSmart BuildingsBuildings SmartSmart GridGrid SmartSmart DistrictDistrict TRANSIZIONE ENERGETICA Lo Smart building e un elemento dellecosistema energetico della Smart City , dello SMART ENERGY SYSTEM The Energy Cloud ing. Pasquale Capezzuto Decarbonizzare il parco immobiliare al 2050 Edifici nZEB Come? Con le smart technologies Forte supporto all'automazione e controllo degli edifici (B.A.C.S.) e al monitoraggio elettronico e introduzione su base volontaria dell束indicatore di predisposizione degli edifici allintelligenza損 (SRI). Smart ready services Gli edifici strategie di decarbonizzazione Direttiva 844/2018
- 7. 7 ing. Pasquale Capezzuto Smart Buildings I.o.T. - Connettivita negli edifici Building real time control Sensing , Reasoning , Acting , Interacting C.Ratti Utente consapevole Smart IoT devices ing. Pasquale Capezzuto Smart Buildings I.o.T. - Connettivita negli edifici AIoT5G Un organismo tecnologico che abbia intelligenza , ossia modifichi il proprio comportamento tecnologico in base alle condizioni ambientali esterne ed interne, agli usi degli occupanti, alle condizioni del mercato elettrico, in base ad informazioni e conoscenza ricevuta in modo machine to machine da sensori smart diffusi nelledificio, diventando adattivo , coerentemente al modello della cittaSmart .
- 8. 8 ing. Pasquale Capezzuto Apprendimento del comportamento e delle esigenze dellutente Conoscenza real time dello stato delledificio Adattamento alle condizioni esterne e interne, al sito Personalizzazione delle condizioni dello spazio utente secondo le preferenze Interazione con altri edifici , con la Rete elettrica , connessione digitale con lesterno Connessione anche remota con lutente e interazione Appetibilita sul mercato per gli investitori Benessere e comfort ing. Pasquale Capezzuto La Rete - Ledificio interagisce con la Rete e un energy hub della Smart City Produzione di energia da fonti rinnovabili nelledificio . Il Consumer e diventato un Prosumer che partecipa al mercato dellenergia Gli Edifici sono micro energy-hubs che consumano, acquistano , producono, accumulano, e forniscono energia con piu flessibilita garantendo in ogni istante comfort, sicurezza, e profittabilit . FLESSIBILITAENERGETICA Demand response Previsione dei carichi Micro grids SMART BUILDINGS CONNECTED BY A SMART GRID
- 9. 9 ing. Pasquale Capezzuto Gli edifici saranno in grado di dialogare direttamente con la rete elettrica: sar infatti possibile effettuare strategie di demand-response, tali da aumentare o ridurre il proprio consumo energetico in risposta alle variazioni del costo dellenergia elettrica o alla produzione di energia da fonti rinnovabili, oppure lottimizzazione della carica del veicolo elettrico. ing. Pasquale Capezzuto Impianto a pompe di calore centralizzato Autoproduzione di energia elettrica Accumulo di energia elettrica e termica Controllo carichi e della produzione PV V.M.C. comfort e benessere e-mobility Connettivita Flessibilita energetica e consapevolezza Monitoraggio e contabilizzazione dei consumi energetici di abitazione GESTORE DEI CONTRATTI - AGGREGATORE GESTORE ENERGETICO di edificio Contesto urbano Bioclimatica e Sostenibilita Ledificio nZEB a vettore elettrico
- 10. 10 ing. Pasquale Capezzuto Autoconsumo e accumulo Gestione dei rapporti tra rete, produzione e accumulo dellenergia prodotta nelledificio Logiche di gestione e controllo intelligenti Sistemi di accumulo elettrochimico e accumulo in energia termica dellenergia fotovoltaica prodotta V2Grid ing. Pasquale Capezzuto Sostituzione del sistema energetico in essere con impianti di produzione distribuita di piccola taglia, interconnessi tra loro, di propriet dei cittadini stessi e capaci di sfruttare le risorse rinnovabili locali. M.Annunziato
- 11. 11 ing. Pasquale Capezzuto The Fundamental Role of Citizens in the Energy Transition ing. Pasquale Capezzuto 束Da una figura passiva diventa un soggetto attivo, protagonista consapevole delle proprie scelte in campo energetico. Con sistemi e apparecchiature sempre pi湛 plug and play, il cittadino di domani sar in grado, ad esempio, di installare autonomamente un impianto fotovoltaico sul tetto, trasformandosi in prosumer (produttore-consumatore) e diventando cos狸 parte attiva del mercato dellenergia. Egli potr anche decidere di condividere lenergia autoprodotta con i propri vicini di casa, creando una vera comunit energetica, in modo da massimizzare lautoconsumo. Sistema energetico interconnesso anche a micro-scala, che riprodurr lesperienza di connettivit, gi ampiamente vissuta nel mondo delle telecomunicazioni損 F. Profumo .
- 12. 12 ing. Pasquale Capezzuto Partecipazione dei consumatori al mercato dellenergia elettrica I consumatori dovrebbero poter consumare, immagazzinare e/o vendere sul mercato l'energia elettrica autoprodotta, dovrebbero altres狸 poter partecipare a tutti i mercati dell'energia elettrica fornendo flessibilit al sistema, ad esempio attraverso lo stoccaggio dell'energia, ad es. mediante lutilizzo di veicoli elettrici, mediante la gestione della domanda o mediante meccanismi di efficienza energetica dovrebbero poter vendere sul mercato la propria flessibilita dei consumi (smart grid) - manage me . Lucia D坦lera IntersolarEurope ing. Pasquale Capezzuto dovrebbero avere la possibilit di partecipare a tutte le forme di gestione della domanda. Sistemi di misurazione intelligenti e contratti con prezzi dinamici dell'energia elettrica per regolare i consumi in base ai segnali del prezzo in tempo reale, che riflettono il valore e il costo dell'energia elettrica o della trasmissione in periodi diversi Lucia D坦lera IntersolarEurope Sviluppo di nuovi modelli di business per i servizi energetici orientati a mitigare gli effetti climatici e a migliorare la qualit climatica esterna e interna percepita dagli utenti
- 13. 13 ing. Pasquale Capezzuto Consapevolezza basata sulle informazioni sul proprio consumo Sistemi di monitoraggio real-time collegati ad applicazioni per smartphone o dashboard per informare in modo interattivo le persone rispetto ai loro consumi, rendendole protagoniste e consapevoli delle loro scelte in ambito energetico. Ottimizzazione dei consumi finali, diminuzione delle emissioni di CO2. ing. Pasquale Capezzuto Iniziative locali per sviluppare fonti rinnovabili e incrementare lefficienza energetica : Patto dei Sindaci e Smart Cities and Communities Utilizzo delle fonti di energia locali, maggiore sicurezza locale degli approvvigionamenti energetici, minori distanze di trasporto e ridotta dispersione energetica. Disaster risk reduction resilienza dei sistemi energetici urbani Produttori indipendenti di energia generazione diffusa di energia : 束autoconsumatori di energia rinnovabile損 , individuali o collettivi 束comunita di energia rinnovabile 損 RED II
- 14. 14 ing. Pasquale Capezzuto gli autoconsumatori di energia rinnovabile, individualmente o attraverso aggregatori, sono autorizzati a: a) produrre energia rinnovabile, anche per il proprio consumo; immagazzinare e vendere le eccedenze di produzione di energia elettrica rinnovabile, anche tramite accordi di compravendita di energia elettrica rinnovabile, fornitori di energia elettrica e accordi per scambi tra pari b) installare e gestire sistemi di stoccaggio dell'energia elettrica abbinati a impianti di generazione di energia elettrica rinnovabile a fini di autoconsumo senza essere soggetti ad alcun duplice onere, comprese le tariffe di rete per l'energia elettrica immagazzinata che rimane nella loro disponibilit; c) mantenere i loro diritti e obblighi in quanto consumatori finali; d) ricevere una remunerazione, se del caso anche mediante regimi di sostegno, per l'energia elettrica rinnovabile autoprodotta che immettono nella rete, che corrisponda al valore di mercato di tale energia elettrica e possa tener conto del suo valore a lungo termine per la rete, l'ambiente e la societ. RED II ing. Pasquale Capezzuto Autoconsumatori di energia rinnovabile che abitano in condominio Gli Stati membri provvedono affinch辿 gli autoconsumatori di energia rinnovabile che si trovano nello stesso edificio, compresi condomini, siano autorizzati a esercitare collettivamente le attivit di cui al paragrafo 2 e a organizzare tra di loro lo scambio di energia rinnovabile prodotta presso il loro sito o i loro siti, fatti salvi gli oneri di rete e altri oneri, canoni, prelievi e imposte pertinenti applicabili a ciascun autoconsumatore di energia rinnovabile. Eventuale revisione della definizione di cliente finale : insieme di soggetti identificati come clienti finali distinti, perdo lo status , considerati ununica entita Unico POD per edificio ! produzione e consumo di energia elettrica da parte di un soggetto condominio RED II
- 15. 15 ing. Pasquale Capezzuto Il D.Lgs 3 marzo 2011, n. 28, nei nuovi edifici impone l'obbligo della produzione di energia elettrica sempre da fonti rinnovabili, che pu嘆 essere consumata direttamente dalle sole utenze generali condominiali e non dalle unit abitative del condominio. Se questa energia non viene autoconsumata, ma viene immessa nella rete elettrica, viene poi nuovamente acquistata dai cond嘆mini che l'hanno immessa. La Direttiva (UE) 2018/2001 prevede, all'articolo 21, che inquilini e cond嘆mini all'interno di un edificio possano collettivamente produrre, accumulare e consumare energia elettrica. In Italia, questo 竪 attualmente vietato alla singola utenza condominiale e risulta non conveniente per il condominio che pu嘆 alimentare soltanto i servizi generali. Bisogna dunque riconoscere al pi湛 presto tale diritto ( indagine della 10 ^ Commissione del Senato sullautoconsumo) ing. Pasquale Capezzuto Le comunit energetiche di cittadini Citizen energy community ( C.E.C.) Consentono ai cittadini di partecipare direttamente alla produzione, al consumo o alla condivisione dell'energia. Prescinde dalla presenza di impianti alimentati da R.E.S, ha finalita diverse dallautoconsumo, , piccoli investitori, acquisto collettivo di energia elettrica , finalita sociali ( poverta energetica) ( memoria ARERA 12-3-2019). Approvvigionamento a prezzi accessibili di energia da fonti specifiche, come le rinnovabili, per i membri o i soci, piuttosto che privilegiare il fine di lucro come le imprese di energia elettrica tradizionali, accedendo ai mercati . Diffusione delle nuove tecnologie e di nuovi modi di consumo, tra cui le reti di distribuzione intelligenti e la gestione della domanda, in maniera integrata.
- 16. 16 ing. Pasquale Capezzuto Le comunit energetiche di cittadini Possono inoltre aumentare l'efficienza energetica dei consumatori civili e contribuire a combattere la povert energetica riducendo i consumi e le tariffe di fornitura. Consentono ad alcuni gruppi di clienti civili di prendere parte al mercato dell'energia elettrica, a cui altrimenti potrebbero non essere in grado di accedere. Andreas Fleischhacker, Johannes Radl and Georg Lettner (TU Wien) ing. Pasquale CapezzutoJohannes Radl Community metering point Heating and electricity
- 17. 17 ing. Pasquale Capezzuto District power models Regional power models Transregional power models ing. Pasquale Capezzuto Sarah Darby & Tina Fawcett Environmental Change Institute, University of Oxford La sufficienza energetica e uno stato in cui le esigenze di base delle persone per i servizi energetici sono soddisfatte in modo equo e vengono rispettati i limiti ecologici Energy sobriety Energy solidarity
- 18. 18 ing. Pasquale Capezzuto Energia e Clima in Italia Green New Deal italiano P.N.I.E.C. nota di aggiornamento al DEF TRANSIZIONE ECOLOGICA La Strategia di sviluppo a basse emissioni di gas a effetto serra, detta anche Strategia di lungo termine (con orizzonte temporale al 2050) del M.A.T.T.M. lI quadro regolatorio : Memoria A.R.E.R.A. 12-3-2019 94/12/i/com delibera 300/2017/R/eel partecipazione della GD al mercato servizi di dispacciamento documento di consultazione 322/2019/R/eel- riforma dispacciamento Indagine 10^ commissione del Senato sullautoconsumo RSE ing. Pasquale Capezzuto Lo Sviluppo Sostenibile richiede nuovi modelli di sviluppo urbano e la transizione energetica e un key driver Secondo le previsioni pi湛 ottimistiche le fonti fossili contribuiranno ancora per oltre il 40% nel 2040 e con una quota carbone non trascurabile. La transizione energetica richiede investimenti , tecnologie , interventi legislativi e regolatori, comportamenti e la partecipazione di tutti gli attori e dei cittadini Oggi i prosumers totali sono circa 600.000 e sono responsabili di 0,44% dei totali consumi elettrici con tasso di crescita del 7% allanno , nel 2030, se mantenuti gli incentivi e tasso di sviluppo, i prosumers domestici rappresenterebbero meno dell 1% dei consumi elettrici Italiani Corretta valutazione di costi eccessivi su tutti i clienti a Just Transition Nuovo sistema regolatorio