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Energia
Costruire
Energia pulita e a prezzi accessibili
Città e comunità sostenibili
Un gateway intelligente, in quanto parte essenziale del sistema, collega la casa intelligente con il mondo esterno. Questo permette di controllare da remoto i dispositivi presenti in casa, spesso tramite smartphone e microcontrollori. È possibile utilizzare sistemi e servizi esterni per una migliore gestione del consumo energetico. Inoltre, il sistema può essere collegato alla rete intelligente e alle infrastrutture di ricarica elettrica per consentire una maggiore efficienza energetica e piani tariffari più vantaggiosi, ad esempio in base al consumo energetico nelle ore di punta o alla quota di energia rinnovabile (Commissione Europea, 2019).
Problemi da risolvere
| Inefficienza | Insicurezza | Mancanza di comfort | Dipendenza degli anziani | Costi energetici elevati |
L’inefficienza energetica è un problema enorme negli edifici residenziali. In Europa, il 26% del consumo energetico finale totale è assorbito dalle abitazioni private. I sistemi Smart Home possono ridurre le perdite energetiche e aumentare la sicurezza e il comfort complessivi degli occupanti, migliorando in particolare l’autonomia degli anziani. Esistono diverse soluzioni nell’ambito dei sistemi domotici per risolvere questi problemi (Eurostat, 2018).
Ecco alcuni risultati commerciali che i sistemi per la casa intelligente offrono:
Una soluzione di sistema interoperabile per la casa intelligente che collega tutti i dispositivi IoT e gli elettrodomestici di Bosch o di partner esterni.
Le applicazioni di gestione dell'energia incentrate sull'uomo sfruttano l'analisi dell'energia in tempo reale e gli indicatori di prestazione chiave pertinenti per fornire rinforzi multimodali e informazioni preziose agli utenti finali.
Come mostra il grafico, la maggior parte degli utenti ritiene che lo scopo principale dei sistemi di domotica sia quello di controllare il consumo energetico, il riscaldamento e gli elettrodomestici. In relazione a questi scopi, i potenziali vantaggi sono il risparmio di energia, tempo e denaro, oltre al miglioramento del comfort e alla riduzione dello sforzo.
Scopi principali delle tecnologie per la casa intelligente (Wilson, Hargreaves, Hauxwell-Baldwin, 2017)
Potenziali vantaggi delle tecnologie per la casa intelligente (Wilson, Hargreaves, Hauxwell-Baldwin, 2017)
Nel 2019, le città consumavano più di due terzi dell’energia prodotta a livello globale. Gli edifici rappresentano il 40% di questa domanda (IEA, 2020). La domanda copre diverse attività che consumano energia, tra cui il riscaldamento degli ambienti e dell’acqua, il raffreddamento, la ventilazione, la cottura dei cibi e l’uso degli elettrodomestici. Per raggiungere gli ambiziosi obiettivi fissati nell’Accordo di Parigi, è fondamentale ridurre il consumo energetico negli edifici.
Le case intelligenti e i sistemi di gestione energetica sono tecnologie chiave per l’implementazione di soluzioni sostenibili e per la transizione degli edifici verso uno stato ecocompatibile. Il termine “case intelligenti” indica gli edifici (soprattutto a uso residenziale) che utilizzano tecnologie digitali e l’Internet delle cose per offrire servizi aggiuntivi come il monitoraggio degli impianti, il controllo degli elettrodomestici e l’ottimizzazione del loro funzionamento (ad esempio, sfruttando al massimo la produzione fotovoltaica in loco). Mentre le case intelligenti descrivono le funzionalità a livello di un singolo edificio residenziale, i sistemi di gestione energetica (EMS) si occupano della gestione operativa di sistemi energetici più grandi che di solito comprendono un edificio polifunzionale o una moltitudine di edifici e apparecchi.
Quando si installano sistemi per case intelligenti, una città deve garantire che i dati dei residenti siano al sicuro e che questi ultimi si sentano a proprio agio nel condividerli. In diverse città con progetti di case intelligenti, i residenti hanno espresso preoccupazioni riguardo alla privacy dei dati.
Per inviare e ricevere informazioni è necessaria una connessione dati stabile e affidabile. Inoltre, per le case intelligenti interconnesse sono indispensabili la gestione cloud e l’infrastruttura del data center IT di appartenenza. Infine, per avere un sistema integrato, è necessario che tutti i dispositivi parlino la stessa lingua. Nel 2015, l’Unione Europea ha creato un nuovo standard chiamato SAREF ( Smart Appliances REFerence ontology), con l’obiettivo di omologare il mercato e consentire la comunicazione tra tutti i dispositivi.
Per quanto riguarda l’uso dei contatori intelligenti, l’Unione Europea si è prefissata l’obiettivo di sostituire «almeno l’80% dei contatori elettrici con contatori intelligenti entro il 2020, ovunque ciò risulti economicamente vantaggioso» (Direttiva 2009/72/CE). Per il 2020, si prevedeva di raggiungere solo un tasso di diffusione del 43% a livello dell’UE.
L’attuazione delle leggi specifiche sui contatori intelligenti per il gas e l’elettricità varia notevolmente da una regione all’altra. Mentre tre quarti degli Stati membri hanno adottato disposizioni legislative per l’introduzione dei contatori intelligenti per l’elettricità, solo un quarto di essi lo ha fatto per quelli del gas.
La Commissione europea ha introdotto lo Smart Readiness Indicator (SRI) come strumento politico volto a facilitare la trasformazione intelligente del patrimonio edilizio. In questa transizione, le case intelligenti e i sistemi di gestione energetica degli edifici giocano un ruolo fondamentale, e le loro funzionalità e servizi si sovrappongono a quelli associati allo SRI. I servizi “smart ready” legati alle attività dello SRI sono raggruppati in dieci ambiti, come mostrato nella figura seguente:
I 10 ambiti associati ai servizi "smart ready" dell’indicatore di prontezza intelligente (SRI) (VITO, Waide Strategic Efficiency, ECOFYS, OFFIS, 2018)
Attore nel settore dei sistemi per la casa intelligente (BABLE, 2021)
Negli ultimi anni, il settore delle case intelligenti ha registrato una crescita molto rapida: nel 2020 in Europa si contavano 44 milioni di famiglie con case intelligenti, rispetto ai 27 milioni del 2017. Le previsioni indicano che il numero di famiglie con case intelligenti raggiungerà i 97 milioni entro il 2025.
Previsione del numero di case intelligenti per segmento in Europa dal 2017 al 2025 in milioni (Digital Market Outlook, 2020, Statista, 2021)
La Commissione europea stima di aver raggiunto nel 2020 un tasso di penetrazione del 43% per i contatori intelligenti a livello dell’UE. Entro il 2030, si prevede che nell’UE saranno installati 266 milioni di contatori elettrici intelligenti. Ciò corrisponde a un tasso di penetrazione del 92% e a un investimento complessivo di 46 miliardi di euro. Questo dato si basa su un costo medio ponderato per punto di misurazione pari a 172 euro.
Dati chiave relativi a diversi scenari sullo stato di avanzamento della diffusione dei contatori elettrici intelligenti (Commissione europea, 2019)
Secondo la Commissione europea, il costo medio ponderato per punto di misurazione del gas è di 171 euro. Mentre il numero di contatori intelligenti per il gas installati nel 2020 è stimato a 60 milioni (tasso di penetrazione del 51%), per il 2024 se ne prevedono 51 milioni. Ciò rappresenta un tasso di penetrazione del 44% a livello UE e un investimento totale di quasi 9 miliardi di euro.
Dati chiave per diversi scenari sullo stato attuale della diffusione dei contatori intelligenti per il gas (Commissione Europea, 2019)
Gli altri elementi dei sistemi per la casa intelligente variano molto in termini di costi a seconda del produttore e dello stato di implementazione.
Energia
Il caso d'uso mira a coinvolgere gli inquilini nel processo di ristrutturazione e manutenzione delle case di proprietà dell'associazione di edilizia popolare Woonbedrijf. Lo strumento digitale 3D WoonConnect permette agli inquilini di vedere gli effetti del loro comportamento (ad esempio, doccia, riscaldamento) e i risultati attesi dalla ristrutturazione.
Energia
ICT
L'applicazione SmartHome consente agli inquilini di spegnere tutti gli elettrodomestici e le luci in qualsiasi momento e da qualsiasi luogo. Questo può essere fatto facilmente a casa o in viaggio. In combinazione con le spine intelligenti (Smart Meter), gli inquilini possono tenere traccia del consumo energetico attuale di tutti i dispositivi collegati.
Energia
ICT
Con l'obiettivo di ridurre il consumo energetico del 20% negli edifici per uffici esistenti a Strijp-S, è stato sviluppato un concetto innovativo per ottimizzare il consumo energetico mantenendo il comfort degli utenti. Il sistema consente il monitoraggio e il controllo interattivo dell'impianto HVAC tramite un'applicazione mobile.
Energia
Costruire
Grazie al progetto SmartEnCity, oltre al pacchetto di retrofitting che vedrà gli edifici dell'area pilota di Tartu completamente ristrutturati, gli appartamenti saranno dotati di un sistema di smart home che si connette alla piattaforma cloud Cumulocity e consente lo scambio e il monitoraggio dei dati.
Energia
Costruire
La soluzione Active House per la casa intelligente è un sistema intelligente con un'interfaccia grafica all'avanguardia. Questo strumento energetico sensibilizza gli inquilini sul consumo di energia in aree quali l'elettricità, l'acqua calda e il riscaldamento dell'appartamento e li incoraggia a ridurre i loro consumi.
Energia
Costruire
ICT
Il Virtual Energy Advisor è stato sviluppato nell'ambito del progetto del Comune di Barcellona "Prendi in mano la tua energia" con l'obiettivo di ridurre il consumo di elettricità delle famiglie incoraggiando i cambiamenti comportamentali degli inquilini.
Energia
ICT
L'IREC ha sviluppato un modello di domanda di energia elettrica basato su un approccio stocastico utilizzando dati statistici provenienti dalla Spagna (Time Use Data Surveys). L'obiettivo è quello di influenzare le decisioni dei consumatori per migliorare le etichette energetiche dei loro elettrodomestici.
Energia
L'algoritmo di controllo predittivo è stato utilizzato per controllare in modo indipendente i piani di un edificio per uffici Strijp-S.
Energia
Lo strumento digitale WoonConnect viene utilizzato per la scelta della ristrutturazione in questo progetto, consentendo ai proprietari di casa di vedere il loro consumo energetico legato al loro comportamento quotidiano e di migliorare le loro case.
Energia
Per ottenere un miglioramento dei consumi energetici nell'intera area, il consorzio si è rivolto anche agli altri proprietari di appartamenti presenti nell'area Eckart Vaartbroek, utilizzando lo strumento WoonConnect per la scelta della ristrutturazione.
ICT
Costruire
Creare l'esperienza cliente definitiva per gli inquilini e i gestori degli edifici collegando l'intelligenza artificiale conversazionale con i dispositivi dell'edificio.
Energia
Costruire
Con la presa intelligente puoi ottenere un consumo elettrico sostenibile in modo giocoso. La presa intelligente permette di controllare e gestire il consumo individuale di elettricità. Un approccio di gamification viene utilizzato per incentivare un comportamento sostenibile attraverso sfide e premi.
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.