Gestione dell’utilizzo di energia urbana
Le città coprono solo il 2 % della superficie terrestre, ma producono oltre l’80 % delle emissioni di gas serra. La riduzione e la gestione integrate del consumo energetico su scala urbana costituiranno un aspetto fondamentale nella riduzione dell’inquinamento globale da CO2. Il progetto AMBASSADOR (Autonomous management system developed for building and district levels), finanziato dall’UE, ha sviluppato un sistema per gestire in modo ottimale il consumo energetico. Il sistema è stato progettato per controllare sia il riscaldamento che il consumo di elettricità per singoli edifici, gruppi di edifici collegati e interi quartieri urbani. Il sistema funziona gestendo i flussi di energia e prevedendo e controllando il consumo e la produzione di energia. Era inteso che le singole imprese possano dare la priorità alla riduzione dei costi, delle emissioni di CO2 o a varie altre opzioni e combinazioni. La chiave per il sistema è il Sistema di gestione e informazione energetica distrettuale (DEMIS). L’unità riceve informazioni e interagisce con altri sistemi di controllo per ottimizzare i costi e il consumo di energia. Dopo aver pianificato l’architettura iniziale e impostato gli obiettivi, il team ha implementato un sistema prototipo in tre siti dimostrativi. Utilizzando gli strumenti sviluppati all’interno del progetto, i ricercatori hanno simulato e testato diversi modelli semplici e complessi. Il team ha sviluppato algoritmi che consentono il controllo predittivo di edifici o di un quartiere. I test hanno dimostrato che l’energia può essere ottimizzata all’interno di un quartiere. I siti sono stati gestiti con controlli centralizzati, mentre il team ha utilizzato l’ottimizzazione distribuita per controllare i quartieri contenenti più organizzazioni. Per quest’ultimo metodo, i ricercatori hanno testato la decomposizione primaria e doppia. I risultati hanno indicato notevoli risparmi a livello di quartiere. A livello di edificio, il risparmio variava dal 10 al 40 %, con una media del 28 %. Gli algoritmi del team per il riscaldamento di quartiere hanno portato alla riduzione del 20 % del consumo di gas. Allo stesso modo, gli algoritmi del progetto hanno abbassato i costi nei quartieri multi-organizzazione tra il 10 e il 20 %. Il sistema ha inoltre dimostrato la capacità di massimizzare l’autoconsumo delle energie rinnovabili locali, limitando il consumo di picco. I ricercatori hanno dimostrato la capacità del sistema di definire un programma di ricarica ottimale per una flotta di veicoli elettrici. Il team ha poi fornito raccomandazioni dettagliate per contribuire all’attuazione della nascita futura di quartieri intelligenti. Di conseguenza, le tecnologie di ottimizzazione del progetto contribuiranno a ridurre i costi e le emissioni di CO2.
Parole chiave
Consumo energetico, edifici, AMBASSADOR, sistema di gestione autonoma, distretti urbani
