Scheda Progetto

Il progetto, intende sostenere l'innovazione nel settore dei trasporti e nel settore della domanda energetica degli edifici. A tal fine saranno sostenuti e promossi mezzi di trasporto ecologici oltre che l'ottimizzazione dell'interazione tra la domanda di energia da parte degli edifici, la produzione non programmabile da fonti energetiche rinnovabili (FER) e l'accumulo d'energia, nonché la definizione e l'attuazione d'interventi finalizzati al risparmio energetico.

Sarà quindi proposto un sistema integrato mobilità elettrica/produzione di energia da FER/accumulo/gestione che agirà parallelamente sulla logistica, sul miglioramento dei circuiti di distribuzione, sulla gestione delle risorse energetiche disponibili e consentirà una maggiore penetrazione di produzione da FER, una maggiore sicurezza nel servizio di fornitura elettrica, una più elevata elasticità della richiesta con un conseguente abbassamento dei prezzi dell'energia. I campi di sperimentazione individuati sono indirizzati all'integrazione di sistemi alternativi di mobilità sostenibile (Intelligent Transport Systems-ITS) tramite l'impiego di una piattaforma ICT orientata ai servizi, alle infrastrutture e ai veicoli a propulsione elettrica. La piattaforma ICT sarà in grado di gestire in modo smart le varie funzioni e di erogare i servizi ai cittadini attraverso smart devices. La fase di sperimentazione, successiva alle attività di ricerca, verrà eseguita presso territori della Regione Siciliana dove sarà possibile testare e dimostrare i risultati ottenuti in campo di mobilità, logistica, edifici intelligenti, smart grid, efficienza energetica e produzione di energia elettrica da FER. Inoltre verrà messo a disposizione delle amministrazioni aderenti al progetto uno Smart Planning Lab che consentirà di divulgare i risultati delle ricerca e sostenere le PPAA nel percorso di innovazione affinché le Smart Cities siano popolate da Smart Citizens in grado di usufruire pienamente dei risultati e dei nuovi servizi proposti. Attraverso l'ottimizzazione dei nodi di scambio, degli accessi alla città, la realizzazione di supporti tecnologici e l'informatizzazione delle piattaforme logistiche i sistemi saranno resi fruibili, semplici e organizzati per migliorare la qualità di vita e agevolare i compiti delle Amministrazioni. In merito alle tecnologie presenti a bordo veicolo la ricerca sarà orientata verso l'applicazione di sistemi di accumulo innovativi,Fuel Cell(FC) e architetture di powertrain ibridi (Range Extender) in grado di garantire autonomie più elevate. Al contempo la sperimentazione riguarderà lo sviluppo di impianti di produzione daFERcon tecnologie avanzate di accumulo elettrochimico e di sistemi di produzione/stoccaggio idrogeno in grado di interfacciarsi con i veicoli elettrici/ibridi, con la Smart Grid e con la piattaforma ICT (Centro Servizi). Sarà adottato un approccio "life cycle thinking" che consentirà di valutare le prestazioni delle tecnologie in esame lungo l'intero ciclo di vita. In tale contesto la metodologia Life Cycle Assessment (LCA) rappresenterà uno strumento di rilevanza scientifica per la definizione dell'eco-profilo delle FER. Come ulteriore ricaduta, il nuovo modello di Smart Grid, sarà alla base di una programmazione delle funzioni urbane dal punto di vista spaziale e temporale al fine di indirizzare la modifica del modello di consumo di energia verso profili di maggiore efficienza.

I risultati sono distinti per i seguenti obiettivi:

OR1: Smart Planning Lab

• Coinvolgimento dei partner istituzionali e costruzione di banche dati condivise
• Analisi dei sistemi di mobilità e logistica già presenti nei territori di sperimentazione e confronto con le esigenze dei cittadini (curva offerta/domanda)
• Individuazione delle aree per parcheggi di interscambio, infrastrutture, impianti e piattaforme logistiche

OR2: Cluster Mobilità

• Individuazione delle tipologie di veicoli e delle specifiche tecniche per i prototipi: un Minibus con circa 20 posti e un Delivery-Van con capacità di carico di 2 pallet/viaggio
• Determinazione delle autonomie dei veicoli (circa 150 km per il Minibus e 90 km per il Delivery-Van) e individuazione della configurazione ibrida range extender a batterie e FC per il minibus e della configurazione puramente elettrica per il delivery-van
• Determinazione variabili necessarie alla costruzione modelli di simulazione relativi ai benefici della sperimentazione
• Allestimento applicativo web-based per gestione intelligente dei parcheggi  

OR3: Cluster Smart Building e Infrastrutture

• Caratterizzazione dei fabbisogni elettrici, termici e frigoriferi di un edificio dell'Università di Palermo
• Sviluppo di un SW di analisi della domanda finalizzata al controllo
• Sviluppo di un modello statistico per la previsione dei profili dei consumi energetici dell'edificio lungo l'intero anno
• Analisi relativa alla tipologia, classificazione e caratteristiche dei programmi di Demand Response Market Led e System Led
• Individuazione di strategie e specifiche azioni di Demand Response
• Realizzazione di provini di materiali naturali ed individuazione di parametri relativi ai fenomeni di scambio termico di un tetto verde
• Studio dello Stato dell'arte di pali intelligenti finalizzato alla progettazione di un sottosistema "nodo d'illuminazione pubblica" avente funzioni informative-energetiche

OR4:Produzione e gestione di energia elettrica da FER

• Configurazione e dimensionamento dell'impianto prototipale di generazione di energia elettrica da FER, della sezione di accumulo energetico e della sezione di produzione, stoccaggio ed erogazione dell'idrogeno
• Valutazione del fabbisogno energetico (elettrico/idrogeno) per i veicoli: Idrogeno: V(H₂)=52,5 Nm³; Elettrico:  E=150 kWh
• Definizione della micro-rete su cui insisteranno tutti gli impianti innovativi che comunicheranno tra loro al fine di ottimizzare la produzione di energia elettrica da FER e ridurre gli scambi con la rete

OR5: Sistemi di accumulo elettrochimico

• Test di diverse batterie innovative
• Dimensionamento del Battery Energy Storage System (BESS) a scala domestico/residenziale ed integrazione con il SOLAR DEC presente presso l'Università di Palermo
• Studio delle colonnine di ricarica elettrica V2G per sperimentazione in laboratorio

OR6: Infrastrutture e soluzioni ICT per smart grid e ITS

• Studio e definizione dell'architettura della rete e dalla piattaforma di servizi
• Individuazione delle interazioni tra il Centro Servizi e i dispositivi/impianti oggetto degli altri OR al fine di attivare la comunicazione per il monitoraggio e la gestione dei dispositivi
• Analisi dati degli Smart Devices collegati, definizione politiche di elaborazione

OR7: LIFE CYCLE ASSESSMENT - LCA

• Analisi LCA di un sistema ibrido solare - fotovoltaico (concentratore solare), un impianto di solar-heating/cooling, materiale naturale "kenaf", copertura a verde, caldaia a biomassa cogenerativa, sistema DSSC, micro-turbina eolica
• Elaborazione di una metodologia per la tracciabilità della carbon footprint attraverso metodologia ibrida Input-Output/LCA
• Definizione di un set di indicatori mirati alla bancabilità e alla "jessicabilità" del progetto
• LCA per la valutazione delle prestazioni energetico-ambientali di batterie con celle di tipo sodio-nickel cloruro

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