Il dominio Energy nelle smart city

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Smart Grid italiane
di Felice Lucia

Il dominio Energy è tra quelli in cui si registra il numero maggiore di iniziative a livello mondiale. Emergono, però, notevoli differenze in merito alla maturità tecnologica delle soluzioni e dei modelli di business tra i vari sotto-ambiti applicativi, che si possono dividere in illuminazione pubblica intelligente, utilizzo di fonti di energia rinnovabile quali fotovoltaico, cogenerazione o eolico, e le smart grid.

Le Smart Grid sono le applicazioni che presentano le maggiori sfide in termini di sviluppo e maturazione del mercato. La modernizzazione del sistema di produzione, trasmissione, distribuzione e gestione dell’energia elettrica grazie a flussi di elettricità e informazioni bidirezionali causa l’ingresso nella filiera di differenti attori (produttori di tecnologie per il monitoraggio e la sensoristica, grandi player dell’ICT, produttori di energia rinnovabile) e la trasformazione del ruolo del privato cittadino da utilizzatore a prosumer (produttore/consumatore) in un’ottica di generazione distribuita. Questo porta inevitabilmente a dover riconsiderare i modelli di business preesistenti, incentrati sui grandi player distributori del servizio, in modo che vengano tutelati anche gli altri attori che non hanno più un ruolo marginale, ottenendo in questo modo investimenti sostenibili. Ad oggi, tuttavia, esistono ancora una serie di barriere legate a:

- standard, in termini sia di semantica (modello dati) sia di sintassi (protocollo);

- non-maturità tecnologica, anche con riferimento ai veicoli elettrici da integrare;

- governance del sistema;

- mancanza di expertise delle utilities sulle tecnologie ICT;

- meccanismi di condivisione dei costi e dei ricavi.

Questo è confermato dal fatto che tra i 281 progetti avviati fino al 2012 sulle reti intelligenti in Europa (con investimenti complessivi pari a € 1,8 mld), 150 si riferissero alle fasi di R&S (per un budget totale di circa € 500 mln), mentre i restanti fossero comunque pilota. Trattandosi quindi di progetti nelle prime fasi di sviluppo, il 95% degli stessi usufruisce di fondi comunitari. Il 55% degli investimenti totali è quindi ad opera di fondi pubblici, mentre il restante 45% viene dai privati, in particolar modo dai provider di distribuzione e dalle utilities.

La sfida primaria consiste quindi nel trovare nuovi modelli di business che permettano a tutti gli attori di trarre benefici, in modo da rendere sostenibili gli investimenti ed equa la ripartizione di costi e ricavi in base alla nuova catena del valore. Questa infatti cambia profondamente dando nuova importanza a nuovi attori quali i provider di sensori, in quanto il valore generato dall’informazione diviene prioritario sia per i distributori di energia, che così possono attuare prezzi dinamici, sia per gli operatori di rete, che possono bilanciare meglio i carichi sulla stessa, permettendo di internalizzare parte delle esternalità oggi presenti.

Il secondo ambito energetico riguarda l’illuminazione pubblica, che rappresenta oggi uno dei servizi più critici per le PA. Essa deve infatti garantire un servizio continuo legato ai temi della qualità della vita in città e della sicurezza sia di pedoni sia del traffico automobilistico, tenendo nel contempo in considerazione i crescenti costi energetici e di manutenzione. In particolare, si stima che i costi energetici siano aumentati dal 10% al 40% in UE nei 5 anni pre-crisi. Inoltre, in Italia, nel 2012 si è superato per la prima volta il miliardo di euro nella spesa annuale per illuminazione pubblica dei Comuni italiani. Nonostante in alcune città siano già in atto politiche per ridurre la spesa in questo campo, secondo l’associazione “Cielo Buio” il costo medio per punto luce in Italia rimane circa il doppio rispetto alla media europea. Infine, un maggior controllo sull’effettivo stato dei lampioni permetterebbe di agire con maggiore tempestività, evitando di pagare energia che non viene utilizzata e migliorando l’impatto sulla cittadinanza.

Il coniugare tecnologie ad alta efficienza energetica come il LED con sistemi di sensori e reti dati in grado di monitorarne in real-time lo stato di funzionamento permette di agire sulle varie criticità precedentemente esposte. Inoltre, già l’attuale livello di maturità delle tecnologie consente una chiara misurazione dei vantaggi economici in termini di risparmi di costo per l’illuminazione. Questa è la motivazione principale per cui si osservano tante iniziative nel mondo sul tema, come quella di San Josè, California, in cui la PA ha deciso di agire per mini-progetti al fine di aggiornare interamente il proprio parco lampioni con un sistema di illuminazione a LED e con una Wide Area Network (WAN).

Riguardo il modello di business emergono alcune considerazioni. La prima è legata alla possibilità di avere ulteriori voci di ricavo date da tecnologie aggiuntive (Wi-Fi, colonnina ricarica elettrica, camere di sorveglianza, schermi pubblicitari ecc.), con possibile tariffazione diretta sui cittadini. Queste rappresentano oggi voci residuali su cui non è possibile definire un piano sostenibile, ma in futuro potrebbero avere un’incidenza sempre maggiore, in quanto si potrebbe sfruttare la presenza capillare dell’asset nelle città per erogare anche altri servizi. Inoltre l’efficienza energetica può essere utilizzata anche per coprire altri costi legati all’effettiva intelligenza dell’asset. Ad esempio si pensi agli impianti semaforici, dove i risparmi sull’energia potrebbero contribuire a finanziare sistemi di controllo dei flussi di traffico. Infine, si può notare anche in questo caso un riposizionamento degli attori coinvolti. Infatti molti energy provider hanno ad esempio creato sussidiarie14 con focus sulla manutenzione, in modo da aumentare la propria quota di mercato, così come sono stati sviluppati PPP per la gestione dei servizi.

Nell’ambito delle energie rinnovabili, il panorama cambia molto a seconda della specifica tecnologia trattata. Tra tutte, il fotovoltaico appare quella più competitiva in Italia, grazie ad una serie di motivi:

- riduzione di oltre il 50% negli ultimi cinque anni dei costi di investimento nella costruzione di impianti fotovoltaici

- posizione geografica dell’Italia che permette livello ottimale di irraggiamento;

- aumento negli ultimi anni del prezzo del greggio e quindi dell’energia (aspetto comune a tutte le fonti di energia rinnovabile).

Tuttavia, la recente revisione dei meccanismi di incentivazione, con una graduale riduzione degli attuali € 6,7 mld annui stanziati per sostenere il settore, si presenta certamente come una sfida per il futuro, nonostante questo, nel contempo, consenta una riduzione del costo per lo Stato dato dagli stessi incentivi, con conseguente risparmio sulle bollette. Si stima comunque che, anche senza incentivi pubblici, nei prossimi anni la tecnologia associata al solare possa permettere riduzioni di costo della bolletta elettrica del 20-30%, con tempi di ritorno dell’investimento di 5-6 anni nel settore commerciale, e di 10-11 anni in quello residenziale.

La capacità di autosostenersi da parte del settore porterebbe ad una rivoluzione nell’ottica della generazione distribuita di energia, che trasformerebbe il consumatore in un prosumer come visto nella Smart Grid. A questo si deve però aggiungere una maggiore maturità nei sistemi di immagazzinamento, i cui costi attualmente troppo elevati rendono oneroso l’investimento. Better Place è un’azienda nata in Danimarca che ha cercato di superare il problema degli elevati costi delle batterie proponendo un modello di business innovativo, basato sulla cessione in leasing delle stesse ai possessori di auto elettrica, in cambio di un canone annuale basato sui km percorsi. In questo modo si cercava di utilizzare le auto elettriche come sistemi di immagazzinamento mobile dell’energia, grazie anche alla presenza di infrastrutture per la sostituzione veloce delle batterie. Una serie di motivi alla base della scarsa replicabilità del modello di business hanno portato nel 2013 al fallimento dell’azienda.

fonte: Cassa depositi e prestiti SPA, " SmartCity: progetti di sviluppo e strumenti di finanziamento", settembre 2013

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