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Energia
Energia accessibile e pulita
Industria, innovazione e infrastrutture
I sistemi energetici locali sono effettivamente controllati da azionisti o soci locali, generalmente orientati al valore piuttosto che al profitto, coinvolti nella generazione distribuita e nello svolgimento delle attività di un operatore di sistema di distribuzione, fornitore o aggregatore a livello locale, anche oltre confine. Il termine comprende sia gli elementi organizzativi che quelli tecnologici necessari.
L'implementazione di un sistema energetico locale sposta la produzione di energia da un sistema centralizzato a un sistema decentralizzato. In un sistema energetico locale, l'energia viene prodotta vicino al luogo in cui verrà utilizzata, a differenza di un sistema di produzione energetica centralizzato o di una rete nazionale in cui la produzione è centralizzata. La generazione locale riduce le perdite di trasmissione ed è in grado di adattarsi alle esigenze locali. Il sistema comprende la generazione, lo stoccaggio e il consumo di energia. Per ottimizzare il consumo di energia, è possibile visualizzare il consumo o controllare il consumo di energia. I sistemi energetici locali possono anche promuovere l'impegno civico, consentendo alle persone di partecipare attivamente al processo decisionale relativo all'energia. Inoltre, dato che le fonti di energia rinnovabile, come l'eolico e il solare, sono solitamente più decentralizzate rispetto alle fonti di energia tradizionali, i sistemi energetici locali decentralizzati offrono maggiori opportunità di aumentare l'utilizzo di fonti di energia a basse emissioni di carbonio.
Problemi da risolvere
| Perdite di trasmissione | Dipendenza dai combustibili fossili | Gestione dell'energia | Emissioni di carbonio | Affidamento a fonti lontane | Distribuzione locale dell'energia | Concorrenza sui prezzi dell'energia |
Soluzioni di accumulo intelligenti basate su batterie per consentire una fornitura di elettricità sostenibile, affidabile ed economica.
Bilanciamento della microgrid rispetto alla centrale elettrica virtuale della città, vendendo energia quando la domanda è superiore alla microgrid e viceversa.
Vantaggi dei sistemi energetici locali (BABLE, 2021)
Costi dei sistemi energetici locali (BABLE, 2021)
Le condizioni locali influenzano notevolmente l'efficacia e la redditività della maggior parte delle fonti di generazione distribuita. Le opzioni locali per la generazione di energia, come un'elevata velocità del vento, un'alta irradiazione solare o la possibilità di alimentare unità di cogenerazione con materiali disponibili in loco, sono i prerequisiti per sistemi energetici locali sostenibili. I casi di business finanziariamente sostenibili possono dipendere da schemi di supporto o incentivi, come le tariffe di alimentazione.
Mappa degli stakeholder di un sistema energetico locale (BABLE, 2021)
Diverse iniziative e normative europee supportano l'implementazione di sistemi energetici locali. La figura seguente, tratta dal Journal of Energy Efficiency, mostra le normative applicabili a questa soluzione. In questo caso DG sta per distributed energy generations, ovvero generazione locale di energia. Come mostra la figura, le normative che supportano fortemente l'implementazione di sistemi energetici locali sono gli Obiettivi di Energia Sostenibile dell'UE.
Un esempio è la Direttiva 2009/28/CE, che prevede obiettivi nazionali vincolanti per i Paesi dell'UE. Questa direttiva stabilisce che entro il 2020 almeno il 20% del consumo finale di energia dell'UE dovrà provenire da sistemi di energia rigenerativa. Inoltre, ogni Stato membro deve raggiungere una quota del 10% di biocarburanti nell'uso complessivo dei carburanti per il trasporto entro il 2020.
A livello europeo, esistono anche due direttive che riguardano la diffusione dei contatori intelligenti.
Direttiva 2006/32/CE: regola l'uso dei contatori intelligenti per aumentare l'efficienza energetica e informare meglio i clienti sui loro consumi.
Direttiva 2009/72/CE: (Terzo Pacchetto Energia) incoraggia l'implementazione di reti intelligenti, "in modo da favorire la generazione decentralizzata e l'efficienza energetica".
I problemi legati all'implementazione e al funzionamento di questi sistemi possono essere dovuti a diverse normative sull'integrazione dei sistemi energetici locali nella rete nazionale o internazionale.
Normative applicabili ai sistemi energetici locali (H. Lopes Ferreira et al., 2011)
I programmi energetici locali possono migliorare la scelta e la concorrenza dei consumatori e i mercati della fornitura di energia elettrica si stanno rapidamente diversificando. Ad esempio, nel Regno Unito la quota del mercato dell'elettricità detenuta da fornitori indipendenti è passata dall'1% al 14% tra il 2012 e il 2016(Ofgem 2016).
Un altro importante fattore di mercato è rappresentato dal trasporto e dalla movimentazione dell'energia, che costa miliardi ogni anno. Questi costi sono dovuti alla costruzione e alla manutenzione di enormi infrastrutture di trasmissione (dall'11,7% al 12,9% del prezzo totale dell'energia), alle perdite di energia durante il trasporto (circa il 7% di tutta l'elettricità generata) e alle tariffe di congestione dovute alle ore di punta. In totale, Forbes stima che i costi di trasporto dell'energia rappresentino il 25% del prezzo dell'energia.
I sistemi energetici locali non hanno bisogno di trasportare l'energia perché questa viene prodotta dove viene consumata. Pertanto, questo 25% può essere risparmiato grazie a questa soluzione. Diversi studi verificano i risparmi sui costi derivanti dall'utilizzo di sistemi energetici locali sostenibili. Ad esempio, uno studio condotto dalla Southern California Edison nel 2012 ha rilevato che l'azienda potrebbe risparmiare 2 miliardi di dollari in costi di aggiornamento del sistema se guidasse la generazione distribuita in punti chiave della sua rete. Inoltre, la Long Island Power Authority ha stabilito che lo sviluppo di impianti solari locali potrebbe soddisfare la crescente domanda di elettricità e far risparmiare ai clienti quasi 84 milioni di dollari in costi di trasmissione evitati a New York.
Oltre ai vantaggi finanziari, la generazione di energia distribuita crea un sistema elettrico più forte e resistente in caso di condizioni meteorologiche estreme, errori umani o attacchi terroristici.
Energia
Costruire
Nell'ambito del progetto GrowSmarter, "Distretti termici locali intelligenti" fa parte della ristrutturazione dell'edificio di Ca l'Alier, che combina la produzione di energia elettrica in loco (fotovoltaica) con la rete DHC locale esistente, riducendo il consumo di energia primaria fossile per la produzione di riscaldamento e raffreddamento.
Energia
RES Integration mira a rendere Lippulaiva a Espoo un quartiere energeticamente positivo, attraverso sistemi di energia elettrica e termica.
Energia
L'energia termica viene immagazzinata nel terreno (pozzi), dove l'energia termica in eccesso viene restituita e immagazzinata nel terreno. Una batteria elettrica a Lippulaiva viene utilizzata per ottimizzare l'uso dell'elettricità e partecipare ai mercati di riserva dell'elettricità.
Energia
Costruire
Il prototipo di blockchain sviluppato da LSW sfrutta la tecnologia blockchain per integrare le piccole e micro unità di generazione di energia nel settore energetico. Il prototipo opera all'interno della rete Proof-of-Authority Fury, facilitando una gestione e una fatturazione dell'energia trasparente ed efficiente.
Energia
ICT
Un modello basato sull'intelligenza artificiale utilizzato per simulare le possibili dipendenze e prevedere i cambiamenti del mercato e i risultati per i giorni successivi, al fine di ottimizzare l'utilizzo delle batterie e di altri asset del mercato energetico.
Energia
Nel centro della città di Tartu, densamente popolata, è stato installato un sistema di teleraffrescamento ad alta efficienza energetica che utilizza refrigeratori raffreddati dal fiume. Il sistema è stato reso più efficiente da Fortum, utilizzando una pompa di calore che riutilizza il calore residuo del sistema di raffreddamento per il sistema di teleriscaldamento.
Energia
Mobilità
Soluzione per il riutilizzo delle batterie dei veicoli elettrici (EV). I taxi EV dell'azienda privata OU Takso di Tartu saranno parzialmente ricaricati grazie all'energia rinnovabile prodotta in loco con pannelli fotovoltaici e immagazzinata nelle batterie EV usate, migliorando il rendimento delle batterie.
Energia
Questo Open District Heating mira a recuperare il calore di scarto nella rete di riscaldamento esistente sviluppando un modello di business innovativo per pompe di calore plug and play e contratti in cui il fornitore di riscaldamento acquista il calore di scarto da fonti locali come centri dati e supermercati.
Energia
Le tubature del vapore sono state sostituite con un teleriscaldamento basato sull'acqua come trasmettitore di energia. L'energia viene fornita da una centrale a biomassa di proprietà del comune.
Energia
Greencity è il primo quartiere urbano in Svizzera a soddisfare le condizioni della società a 2000 watt e rappresenta un'area in gran parte indipendente dalla rete, che si basa sul 100% di energia prodotta localmente da fonti rinnovabili e su un concetto di mobilità innovativo ed ecologico.
Energia
ICT
La soluzione delle mappe energetiche come parte del progetto REMOURBAN, rappresenta la possibilità per i cittadini di visualizzare in tempo reale il consumo energetico della regione controllata.
Energia
Nell'ambito del progetto HeatNet North West Europe Interreg, Aberdeen sta completando un progetto pilota a Torry. La rete di teleriscaldamento esistente in quest'area serve attualmente tre blocchi multipiano. Il progetto pilota amplierà la rete esistente, collegando tre edifici comunali.
Energia
Costruire
I cittadini sono coinvolti nella definizione dei bisogni reali e delle soluzioni più appropriate per la comunità energetica. Partecipano anche alla progettazione della comunità energetica come entità (forma giuridica, struttura, organizzazione, regole di funzionamento e governance) e alla gestione delle decisioni.
Energia
Costruire
Altro
I cittadini sono coinvolti nella definizione dei bisogni reali e delle soluzioni più appropriate per la comunità energetica. Partecipano anche alla progettazione della comunità energetica come entità (forma giuridica, struttura, organizzazione, regole di funzionamento e governance) e alla gestione delle decisioni.
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