Smart Grid – Smart City
Il ruolo del cliente finale
Sandra Scalari
Enel Ingegneria e Ricerca
Genova, 30 Novembre 2012
Uso:
Smart Grid – Smart City
Il ruolo del cliente finale
• Il Gruppo Enel
• Lo scenario internazionale ed italiano
• Come cambiano il sistema elettrico,
l’utility , il rapporto con il consumatore
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Public
Use:
Public
Enel Group
NORTH AMERICA
• Diversified presence
in the main
renewable
technologies (hydro,
geothermal, wind)
CENTRAL AMERICA
• Hydro and wind
power plants in
Costa Rica, Panama,
El Salvador and
Guatemala
PERU
• First operator in
generation (30%)
• Second operator
in distribution
(21%)
• 1,1 mln clients
SLOVAKIA
• First operator in
generation (79%)
FRANCE
• 12,5% in Flamanville,
EPR technology (1,600
MW)
• Notable presence in
wind generation
COLUMBIA
• First operator in
generation (20%)
• Second operator in
distribution (22%)
• 2,5 mln clients
BRAZIL
CHILE
• First operator in
generation (49%)(1)
• First operator in
distribution
(31%)(1)
• 1,6 mln clients
Date
• 5,7 mln clients
ARGENTINA
• First operator in
generation (14%)
• Second operator in
distribution (14%)
• 2,3 mln clients
SPAIN
• Second operator in generation (21%) (2)
• First operator in distribution (32%) (2)
• 13 mln clients (electricity and gas)
83,300 employees in 40 countries – 97,3 GW of installed
Title of presentation
capacity
– 61 million customers
RUSSIA
• First vertically
integrated foreign
operator (upstream
gas, generation,
supply)
ROMANIA
• Second operator.in
distribution (26,4%)
• 2,6 mln clients
ITALY
• First operator in
generation (26%)
• First operator in
distribution (80%)
• 32,3 mln clients
(electricity and gas)
Use:
Public
Enel organization chart
Board Of Directors
GROUP
CHAIRMAN
GROUP
CEO
P. A. Colombo
F. Conti
Administration,
Finance and Control
Audit
L. Ferraris
F. Di Carlo
Human Resources
and Organization
Legal and Corporate
affairs
F. De Borja Acha Besga
M. Cioffi
Risk
Management
External Relations
G. Comin
C. Machetti
Regulatory,
Environment and
Innovation
Global ICT
S. Mori
R. López Rueda
Generation
and Energy
Management
Division
G. Mancini
Date
Market
Division
G. Mancini
Infrastructure
and Networks
Division
L. Gallo
Iberia and
Latam
Division
A. Brentan
Title of presentation
Renewable
Energies
Division
F. Starace
International
Division
C. Tamburi
Global Procurement
F. Buresti
Engineering
and Research
Division
L. Vido
Global Business
Services
A. Cardani
Upstream
Gas
M. Arcelli
Carbon
Strategy
S. Mori
Uso:
Public
Emissioni CO2 legate all’energia:
Scenario 2DS IEA – Settori e Tecnologie di intervento
Lo scenario 2DS descrive un sistema energetico coerente con una traiettoria
di emissioni che dovrebbe limitare l’incremento di temperatura globale a 2°
C. Nel 2050 dimezza le emissioni di Co2 rispetto al 2009.
Settori:
Building (12%) – Transport (21%) – Power Generation (42%)
Tecnologie: End-Use Efficiency (31%) – Renewables (29%)
Il raggiungimento dello scenario 2DS richiede il contributo da tutti i settori e
l’applicazione di un portafoglio di tecnologie, molte delle quali coinvolgenti gli
usi finali dell’energia
Source: International Energy Agency 2012
5
Uso:
Public
La Roadmap UE delle European Industrial Initiative
Technology
Goal, Roadmap and strategic approach
 Electrical system with high quality
 Development of the ability to integrate renewable and distributed generation (at
least 35% of total consumption)
“.. l’obiettivo che guida l’azione sul clima a livello
 Long-term development of pan-European network
mondiale ed europeo ha importanti implicazioni per
Smart Grid  Active demand management il lungo termine. In linea con la Convenzione
 Full integration of customers
in marketdell'ONU
mechanisms
maximize
internazionale
“Panel onthat
Climate
Changeenergy
efficiency and active demand
(IPCC)”, il Consiglio europeo ha convenuto con
di ridurre
le emissioni
di gas serra,
 Demonstration projects (aboutl'obiettivo
20) with the
involvement
of 1.5 million
customers
dei
Paesi
industrializzati,
del
80-95%
nel
2050
in total
rispetto alle emissioni del 1990, ... “
 Development, test and disseminate
energy
efficiency solutions for buildings,
(DG CLIMA,
03/2010)
distribution systems, heating, cooling and transport
 Smart city pilot with massive use of renewable sources (including heating and cooling),
electric mobility and sustainable construction
Smart Cities
 Development of programs for sustainable mobility (public transport and traffic
management real time)
 Test "zero energy building" in residential and PMI
Efficienza, Rinnovabili , Usi Finali
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Uso:
Public
Nuova direttiva europea (nov.2012)
Pubblicata sulla GUU il 14 Novembre, definisce un quadro comune per la
promozione della Efficienza Energetica (EE) in Europa, dalla fornitura all’uso finale
dell’energia
La EC riconosce l’EE come strumento primario per fronteggiare le sfide
legate alla scarsità di risorse energetiche e il bisogno di limitare le mutazioni
climatiche, superando il periodo di crisi economica.
L’obiettivo 2020 è di ridurre del 20% i consumi di energia primaria
( da 1842 a 1474 Mtoe)
Misure Principali:
-Efficienza negli edifici Pubblici
-Riscaldamento/ Raffreddamento: assessment potenziale esistente
-Smart metering e accesso alle informazioni sui consumi
-Demand Side Management
Attori coinvolti:
- Pubbliche Amministrazioni
- Consumatori finali
- Gestori di edifici e distretti energetici
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Uso:
Public
SEN Strategia Energetica Nazionale (ott. 2012)
Scenario di riferimento: 2020
Il settore energetico è un elemento chiave per la crescita, per
l’impatto su imprese e famiglie e come settore economico
•
•
•
•
Ridurre i costi dell’energia;
Raggiungere e superare gli obiettivi europei 20-20-20;
Migliorare la sicurezza degli approvvigionamenti;
Sviluppare la green e la white economy (Rinnovabili e
Efficienza Energetica)
7 Priorità di Azione
• Efficienza Energetica
• Sviluppo sostenibile delle energie rinnovabili
• Sviluppo di un mercato elettrico integrato con l’Europa
• Mercato del gas competitivo
• Ristrutturazione della raffinazione e rete di distribuzione
dei carburanti
• Sviluppo sostenibile della produzione nazionale di
idrocarburi
• Modernizzazione del sistema di governance
Tra i fattori abilitanti:
• Rinnovabili elettriche e termiche di piccola taglia
• Azioni di comunicazione e sensibilizzazione, coinvolgimento consumatori
Source: SEN documento finale ottobre 2012
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Uso:
Public
SEN Strategia Energetica Nazionale (ott. 2012)
Risultati Attesi al 2020
• Riduzione dall’84 al 67% della dipendenza dall’estero grazie a EE e Rinnovabili (circa
1% di PIL addizionale).
• - 19% di emissioni di gas serra, superando gli obiettivi europei per l’Italia ( -18%
rispetto alle emissioni 2005).
• + 20% di incidenza dell’energia rinnovabile sui consumi finali lordi (23% sui
consumi primari energetici, dall’86 al 76% dei combustibili fossili). Le rinnovabili elettriche
rappresentando il 36-38% dei consumi
• - 24% dei consumi primari rispetto all’andamento inerziale al 2020 (ovvero, -4%
rispetto al 2010), principalmente grazie alle azioni di EE.
Source: SEN documento finale ottobre 2012
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Uso:
Sfide e opportunità per il Sistema Elettrico
Integrazione di generazione da fonte rinnovabile legata a:
• Generazione Elettrica Carbon Free
• Generazione Distribuita
• Pianificazione, allocazione costi, e gestione siti produttivi,
• Progettazione ed esercizio della rete di distribuzione
Modifica della domanda elettrica legata a :
• Maggior penetrazione del vettore elettrico,
• Politiche di efficientamento energetico,
• Partecipazione del cliente al mercato elettrico
• Forma e ampiezza dei profili di consumo
• Utilizzo della capability della rete e prezzi di vendita.
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Public
Uso:
Public
Un sistema elettrico che cambia modello
IERI
Generazione Trasporto
Distribuzione
Utente finale
• Gestione centralizzata e flussi
unidirezionali
• I clienti sono UTENTI
• Fattori di successo: sistema
regolato
• Gestione distribuita e flussi
bidirezionali
OGGI
e-Energy
Market Place
Generazione
Accumulo
Microreti
Smart Grids
Mobilità
elettrica
Generazione
distribuita/Virtual
Power Plant
Smart
Customer
• I clienti diventano “SMART”:
efficienza energetica, μ DG,
mobilità elettrica, edifici a 0
emissioni, nuovi servizi
energetici
• Fattori di successo:
tecnologia, innovazione,
nuove relazioni con i clienti
• Nuove aggregazioni tra
produttori e clienti e possibile
sviluppo di 11
nuovi servizi
Uso:
Le sfide del contesto urbano
• I trend dell’urbanizzazione
 Nel 2050 il 70% della popolazione abiterà nella città
 I ¾ del PIL viene prodotto nelle città
• Le criticità:
 L’area urbana assorbirà i 2/3 della richiesta energetica
 Il 40% delle risorse energetiche negli edifici
 Le reti urbane per lo più sono obsolete
 La topologia e l’organizzazione cittadina devono essere
ripensate
• Sfide e possibilità
 Uno sviluppo economico efficace
 Uno sviluppo sostenibile
 Una riduzione dell’impatto ambientale
 Le aree urbane presentano un enorme potenziale per
l’efficienza energetica
 Le città come fulcro dell’innovazione, le città in prima
linea nella politica, nella ricerca e nell’industria
Public
Uso:
Dalla Smart Grid alla SmartCity
Uno sviluppo sostenibile che affronti le sfide sociali
• Con il termine Smart City si tende ad individuare una realtà
urbana in cui sono implementate delle soluzioni
intelligenti finalizzate allo “Sviluppo sostenibile”.
• La Smart Grid come elemento abilitante per lo sviluppo
energetico sostenibile delle città
• I pilastri dello sviluppo urbano sostenibile:
– Energia
– Edifici
(70% consumi)
– Trasporti (25% consumi)
• Gli attori:
– La municipalità, le associazioni locali
– Le pubbliche amministrazioni
– I cittadini che abitano, lavorano, si muovono
– I technology provider, le PMI
– Le utility
– Le istituzioni finanziarie
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Public
Uso:
Dalla Smart Grid alla SmartCity
Guidare un cambiamento radicale nei sistemi energetici
• Pianificazione urbana dell’energia e dei trasporti
• Integrazione energetica di elettricità, calore, freddo,
acqua, rifiuti… per migliorare l’efficienza energetica
• Gestione intelligente dell’energia per aumentare la
flessibilità (integrazione rinnovabili, gestione attiva
della domanda)
• Sviluppare gli strumenti (scientifici, politici, gestione)
necessari:
– Pianificazione e collaborazione tra stakeholders
– Modelli di finanziamento pubblico privato
– Definizione di un piano realizzativo a medio-lungo termine
– Coinvolgere Università e Centri di Ricerca
• Tessere una rete di relazione con le città europee
• Coinvolgere il cittadino nell’identificazione della
soluzione e nella partecipazione alla realizzazione
Public
Uso:
Un modello di gestione sostenibile
• La città del futuro sarà conforme ai requisiti energetici,
ambientali e del cittadino
• Le nuove tecnologie energetiche saranno testate presso gli
utenti finali e con la loro collaborazione
Sensibilizzazione e coinvolgimento dei cittadini
Misurare “l'impronta
ecologica”
Programmi di efficienza
e gestione della
domanda
Programmi di
sensibilizzazione e
diffusione
La gestione efficiente dell’uso finale dell’energia
Sistemi di gestione
dell'energia via
Internet
Gestione attiva della
domanda residenziale
e delle PMI
Illuminazione pubblica
efficiente e servizi al
cittadino
Energia Rinnovabile integrata con accumulo energetico
Pannelli fotovoltaici e
micro-eolico
Accumulo energetico
Veicoli elettrici
Smart Electricity Distribution Networks
Automazione e
esercizio della rete MT
e BT
Integrazione efficiente
di generazione
distribuita
Gestione remota dei
contatori di energia
Elettricità, acqua e gas
Public
Uso:
Il ruolo dell’utility nella smart city
Capire il ruolo delle città – come soggetto e come
luogo- nell’energy , analizzando il cambio
comportamentale degli utenti e dei consumatori
(e.g. uso dell’energia e dello spazio urbano, mobilità)
Capire come le utility possono creare e
condividere valore insieme con le amministrazioni
e altri stakeholders urbani, analizzando nuove
sorgenti di energia, nuove modi di distribuire ,
fornitura di servizi innovativi
(e.g. green-powered smart grids).
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Public
Uso:
Public
Il cliente finale: fiducia, coinvolgimento, impegno
Il consumatore finale è parte della soluzione:
• E’ partecipante attivo della Smart Grid
• Può produrre, accumulare e consumare energia in modo intelligente
• E’ in grado di interagire con la rete per uno scambio di servizi
Enormi potenzialità di mercato, barriere tecnologiche, regolatorie, culturali
• La maggior parte dei consumatori o non è consapevole delle tecnologie relative
all’home energy management o ne capisce solo in parte le funzionalità e gli
scopi.
C’è difficoltà a comprendere ed accedere ai meccanismi incentivanti
• Nella Pubblica Amministrazione, l’impossibilità di accedere a sistemi di
detrazione e le difficoltà di autofinanziamento richiederebbero un ampio ricorso
al modello ESCO:l’allocazione dei costi e del rischio tra le diverse parti rende in
pratica molto difficile la realizzazione degli interventi
• Nelle PMI c’è una bassa propensione a realizzare interventi con payback spesso
lunghi.
D’altra parte le utility non hanno familiarità con il coinvolgimento del
consumatore finale, visto fino ad oggi come una utenza più che come un
cliente con cui interagire.
Uso:
Public
Il cliente finale: fiducia, coinvolgimento, impegno
Il coinvolgimento del cliente passa attraverso un ciclo di apprendimento
ed azione.
•
Feedback al cliente sui consumi
energetici
•
•
•
comprendere
Come risparmiare energia
•
•
•
Salvaguardia della privacy
Applicazioni no-brain
Educazione ad un consumo
consapevole
Coinvolgimento a livello di
comunità
Motivare a implementare le
soluzioni
•
Servizi + tecnologia
• Self-installing devices
• Energy management system,
Websites,...
sapere
motivare
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Uso:
Public
Il Cliente: come incentivarlo?
Utility e Authority stanno studiando approcci diversi per coinvolgere il
consumatore
• Un nuovo quadro tariffario : Flat, Time Of
Use
• Servizi di Gestione Attiva della Domanda
• Nuovi schemi di remunerazione per la
generazione rinnovabile (elettrica e
termica)
Piloti e dimostratori per la validazione degli strumenti
• Coinvolgimento del cliente attraverso strumenti specifici
• Risparmio energetico e programmi di remunerazione
• Livello residenziale e terziario
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Uso:
Il coinvolgimento del cliente
Esempio di business model – Il caso di Enel Energia
Fornitura di dispositivi e servizi per l’interazione in
tempo reale tra Cliente e Retailer:
 Monitoraggio consumi in tempo reale
 Archiviazione e presentazione informazioni storiche on-line
 Tools di supporto per la riduzione dei consumi, per
l’efficientamento energetico e la gestione attiva
 Vendita/Cessione Energia a prezzi vantaggiosi (es. tariffa
ENEL TuttoCompreso)
Risparmio energetico previsto per il Cliente: 12-20%
Benefici per il Retailer
Benefici per il Cliente
• Migliore previsione dei volumi energetici grazie
alla conoscenza profili di consumo dei clienti
• Compravendita di servizi
• Acquisizione di titoli di efficientamento
energetico
• Conoscenza delle esigenze e bisogni dei
propri clienti
• Percezione dei propri consumi
• Risparmio in bolletta
• Possibilità di agire sui propri consumi in funzione
delle tariffe concordate con il proprio
rivenditore
• Vendita di servizi di gestione attiva
20
Public
Uso:
Public
I progetti della Ricerca
CASA ENEL
ENCOURAGE
Smart City
MALAGA
Fornitura di servizi a
valore aggiunto
• Supporto al consumo
intelligente
• Tele-assistenza
• Manutenzione
• Entertainment
Efficienza energetica
• Energy management sito cliente
• Gli edifici a risparmio energetico
Auto elettrica
Smart Customer
Management
• Mobilità carbon free
• Accumulo energetico
E-MOBILITY /FastCharge
Gestione attiva della
domanda
• Interfaccia con sistemi EMS
• Interfaccia con i sistemi di
domotica
• Interfaccia con i fornitori di
energia
AGGREGATOR
Different levels
ADDRESS,
INTREPID
ADDRESS
link
adaptation
MARKETS
DSO
AND CONTRACTS
MV – LV
of optimization
transfos
and aggregation
and
B
Retailer
provi sion
Trader
of services
ALANCING
R
E SP ONSIB LE
P
Sub
ADDRESS
Energy Supply
DG & RES
Gestione intelligente delle risorse
distribuite
(Rinnovabili –Accumulo-Carichi)
station
adaptation
DMS
ARTY
TSO
Centralized Generation
21
Uso:
Smart Grid – Smart City
Il ruolo del cliente finale
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
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