Energy Web Feltre

Lo scenario di riferimento

È indubbio che una delle sfide della società contemporanea e futura è quella energetica anche in previsione della continua ed esponenziale domanda di energia da parte dei paesi in via di sviluppo. La domanda di energia è comunque in crescita anche nei paesi sviluppati ma in questo caso quello che serve non è maggiore energia ma metodi di produzione, trasmissione e gestione più intelligenti.
In questo scenario, la rete digitale è chiamata a sostenere un compito arduo: ridisegnare la rete di distribuzione elettrica, integrando sensori, controller di potenza remoti allo stato solido e sistemi intelligenti, distribuiti lungo tutta la rete. Il contatore e la bolletta mensile saranno sostituiti da qualcosa di più robusto, adattivo, interconnesso e "vivo"; un nuovo sistema di rete che può essere chiamato in diversi modi: intelligent grid, smart mini-grid, energy net. Un sistema di produzione, gestione e distribuzione dell'energia, basato su una rete intelligente i cui nodi sono rappresentati da elementi di consumo, e da elementi di produzione di energia. Questi nodi, a differenza del sistema rete attuale, sono però interconnessi e omogeneamente distribuiti su tutto il territorio, superando lo schema tradizionale che vede da un lato grandi centri di produzione di energia e dall'altro grandi nuclei (e.g. città) di consumo.
Questo tipo di visione, oltre che su una rete intelligente si deve basare anche su sistemi di micro produzione di energia dislocati su tutto il territorio e a stretto contatto con i nuclei di utilizzatori affidandosi ai sistemi di micro-generazione. Risorse di energia alternative come reti di pannelli fotovoltaici e turbine eoliche rientrano all'interno della categoria definita di micro generazione a cui appartengono anche i sistemi di cogenerazione, le celle a combustibile, i motori Stirling, e le microturbine a gas.
La trasformazione dei cittadini da "consumatori passivi" a "produttori indipendenti" di energia incrementa il loro senso di appartenenza e di coinvolgimento nel sistema di produzione e distribuzione di energia. Tale senso di appartenenza è ulteriormente incrementato dalla presa di coscienza maggiore del concetto di "consumo" grazie ai resoconti immediati degli introiti economici dovuti alla vendita di energia. Questo modello di gestione, in cui il potere è restituito alle persone può portare a un ulteriore processo di incentivazione per un uso intelligente e consapevole dell'energia.

In questi anni stiamo assistendo a numerose iniziative e sperimentazioni di smart mini-grid e nuovi quartieri vengono concepiti e progettati in tal senso. Si tratta di piccoli nuclei abitativi o settori urbani di nuova edificazione basati sull'aggregazione di edifici a basso consumo energetico dotati di sistemi di produzione di energie rinnovabili integrati nelle coperture e nelle facciate e la cui distribuzione topologica e infrastrutturale è progettata per essere funzionale al concetto della prodizione diffusa. Queste iniziative sono indubbiamente un grosso passo in avanti verso la creazione di un sistema città più compatibile con l'ambiente. Si stima, infatti, che approssimativamente metà delle riserve di energia mondiali sono impiegate per il controllo climatico degli ambienti interni e le richieste di energia per la climatizzazione e gestione degli edifici superano quelli per i trasporti e gli usi industriali (Baker, 2000). È evidente quindi come la questione energetica riferita al territorio e alla città abbia un ruolo rilevante e non trascurabile, ma considerando che sono le città esistenti a contribuire in maniera maggiore a questo consumo di energia diviene quindi essenziale affrontare il problema all'interno delle attuali situazioni urbane. Risulta però complicato affrontare questa nuova visione energetica all'interno di un tessuto edilizio esistente, che non è stato pensato e quindi concepito con questo obiettivo e che la maggior parte delle volte (soprattutto in Italia) coincide con un patrimonio edilizio antico ma di altissimo valore storico e artistico.
Implementare un sistema di produzione diffusa è quindi un'operazione semplice da attuare nei nuovi quartieri progettati per essere gestiti da una rete intelligente di distribuzione dell'energia (che potremmo definire mutuando il linguaggio informatico "smart-grid ready"), ma un'operazione alquanto complicata all'interno di città o quartieri esistenti. Non è un obiettivo impossibile, ma senza dubbio la sua soluzione implica un processo più complesso che deve necessariamente basarsi su un preciso e attendibile quadro dello stato di fatto. Questo quadro di conoscenze dovrà riferirsi sia al piano fisico - il "City Model" - quale elemento conoscitivo digitale multilivello degli elementi tangibili che va dalla struttura morfologica della città e dei suoi comparti, alle caratteristiche geometriche e materiali dei suoi edifici, e sia al piano energetico e delle componenti sociali - il "City Sensing" - ovvero il flusso di informazioni sui fenomeni legati ai consumi di energia dei singoli edifici, gli usi e le abitudini delle diverse famiglie.

Il progetto

l progetto Energy Web Feltre si inserisce in questo scenario con lo scopo di sviluppare una iniziativa di ricerca e formazione sul tema del contenimento dei consumi energetici a scala urbana, con l'obiettivo di realizzare un sistema di conoscenze socialmente condivise sullo stato di fatto relativo ai consumi e alle emissioni e alla prospettiva di miglior uso dell'energia, integrando le risorse tradizionali con quelle rinnovabili. Energy Web Feltre si basa sulla costruzione del City Model ad altissima risoluzione del centro storico di Feltre derivato dall'integrazione di tre elementi:
- un dato LiDAR (scansione laser scanner da piattaforma aerea);
- una serie di ortofoto ad altissima risoluzione;
- un rilievo laser ad alta risoluzione acquisito da rilievo terrestre.
La fusione di questi tre dati digitali porta alla creazione di un unico modello digitale ad alta risoluzione della città.
All'interno di tale modello della città storica si possono associare i dati di Sensing integrati con i giacimenti informativi disponibili, ovvero i dati anagrafici delle famiglie (anonimizzati per garantire la privacy) integrati con i relativi consumi di energia (derivati dallo studio dei dati relativi ai consumi di gas o dai dati volontariamente implementati dai residenti tramite un sistema web 2.0 che verrà appositamente sviluppato), e dall'analisi critica delle dispersioni termiche dei singoli edifici ottenuti con una termografia delle facciate degli immobili del centro. In questo modo si può costruire e successivamente disporre di un quadro di conoscenze dello stato di fatto relativo ai consumi e alle emissioni sul territorio urbano. Inoltre, la caratteristica delle informazioni digitali così come saranno organizzate in Energy Web Feltre, è la possibilità di condividere, via Web, questo sistema di informazioni e di relazioni di dati tra comunità locale e amministratori, condizione imprescindibile per sviluppare iniziative di mitigazione, razionalizzazione e innovazione, in una prospettiva di utilizzo spinto delle rinnovabili, all'interno di uno scenario di produzione/consumo locale nel modello di "generazione diffusa".
Tale quadro di conoscenze sarò gestito in un sistema GeoWeb 3D collaborativo e condiviso, in grado di innescare una serie di sinergie tra le famiglie, le imprese locali e l'amministrazione comunale. Tali sinergie vanno dall'opportunità delle imprese di offrire ai cittadini proposte per soluzioni mitigative e migliorative dello stato energetico del loro edificio e allo stesso tempo, alla possibilità per le famiglie di richiedere esse stesse proposte e relative offerte; l'amministrazione comunale può predisporre piani di recupero energetico a scala di comparti edilizi in favore delle famiglie, mentre, in collaborazione con le imprese, può sviluppare progetti di Energy Efficiency (EE) a scala urbana o progetti di localizzazione e integrazione di Renewable Energy Systems (RES) all'interno del tessuto edilizio.