La Sfida
La maggior parte dell’energia consumata oggi nelle città arriva dai combustibili fossili. Viene utilizzata la combustione di combustibili fossili per il riscaldamento, elettricità, elettricità per il raffreddamento e per gli elettrodomestici e per i trasporti.
Questi combustibili sono forniti da inefficienti processi di trasformazione, soprattutto quando si tratta di riscaldamento e di trasporti. Oggi le tecnologie nuove sono disponibili per elettrificare città sostenute da energie rinnovabili, ma la sfida è quella di aumentare le energie rinnovabili e costruire o rinforzare griglie per accogliere l’elettrificazione, entrambi richiederanno grandi investimenti.
L’opportunità
L’elettrificazione pulita rende l’intero sistema efficiente dando inizio al processo, spostando la domanda di energia, dei due più grandi settori di consumo energetico nelle città, – edifici e mobilità – al vettore elettrico, sostenendo cosi lo sviluppo delle energie rinnovabili.
L’elettrificazione unifica i settori con connessioni condivise. Per esempio, può essere utilizzato per alimentare edifici e trasporto, consentendo loro di interagire come risorse l’uno per l’altro in modo nuovo. Edifici e veicoli possono attingere e fornire energia l’uno all’altro se necessario.
L’efficienza energetica completa l’elettrificazione. Riducendo la domanda iniziale, ad esempio isolando edifici e utilizzando il teleriscaldamento e teleraffrescamento, viene ridotta la necessaria realizzazione di infrastrutture elettriche.
Insieme, elettrificazione pulita ed efficienza, possono inaugurare un futuro senza emissioni di carbonio.
Come può contribuire una elettrificazione pulita al raggiungimento di una Città ad emissioni Zero Carbonio
Integrazione di tecnologie
L’elettrificazione pulita consente l’integrazione nella rete di più settori che erano in precedenza indipendenti e poco interattivi tra di loro. Il modello precedente dispone di utility che forniscono energia o carburante, mentre i clienti restituiscono i pagamenti, con una piccola quantità di informazioni che scorre. Oggi, è possibile un sistema dinamico. Energia, pagamenti e le informazioni possono fluire in tutte le direzioni edifici, trasporti e rete. Ciò consente di più robusti programmi di risposta alla domanda, tempo di utilizzo e localizzazione dei prezzi e servizi di accumulo di energia.
Elettrificazione degli edifici.
Grazie al calore intelligente pompe, carichi di riscaldamento e raffreddamento ( i più grandi consumi energetici nella maggior parte degli edifici) possono ora essere gestiti dalla stessa apparecchiatura.
Le pompe di calore in media sono circa 4 volte più efficienti delle tecnologie tradizionali di combustibile fossile.
Inoltre, questa tecnologia centralizza le esigenze delle apparecchiature, il che semplifica l’integrazione alla rete avendo un solo sistema con cui lavorare, invece di stabilire due distinti contatori intelligenti, submetri ecc. per due diversi fonti di carburante. Inoltre riduce i costi di costruzione ed evita i costi di installazione e manutenzione per doppie infrastruttura.
Elettrificazione della mobilità.
Oltre ad avere un ruolo cruciale nel favorire la transizione delle persone a
veicoli a emissioni zero, le città possono sfruttare l’enorme potenziale associato con elettrizzazione del pubblico trasporto. Oltre ai vantaggi intrinseci di decarbonizzazione e riduzione dell’inquinamento acustico l’utilizzazione di autobus elettrici portano con sé informazioni in tempo reale e tecnologia intelligente di gestione, ottimizzazione della batteria di consumo.
Oltre alla ricarica dei veicoli elettrici, la ricarica intelligente può fornire capacità di stoccaggio e servizi alla rete e agli edifici, con conseguente risparmio sui costi del sistema. Secondo IRENA, la ricarica intelligente può ridurre notevolmente il carico di punta e quindi evitare i rinforzi della rete, al costo del 10% del costo totale del rafforzamento della rete
Esempi di politiche abilitanti
Le politiche energetiche dovrebbero promuovere l’elettrificazione pulita a livello di sistema. Ad esempio, le politiche dovrebbero supportare sistemi integrati di riscaldamento e raffrescamento per soddisfare le esigenze di sicurezza e le crescenti richieste durante condizioni meteorologiche estreme, come il raffreddamento durante ondate di calore più frequenti. Anche le politiche devono farlo affrontare le barriere educative e di competenze alla adozione di pompe di calore, sensibilizzando la popolazione opzioni di riscaldamento a basse emissioni di carbonio e corsi di formazione programmi per installatori di pompe di calore. Inoltre, tassa sull’energia e riforme anticipate dei sussidi per il riscaldamento le pompe potrebbero aiutare nella transizione.
Casi Studio
MEISHAN, CINA
Meishan, con una popolazione di 700.000 abitanti, nella provincia di Zhejiang, è una zona di carbonio quasi zero, combinando lo sviluppo economico guidato da industrie emergenti a basse emissioni di carbonio e risultati di emissioni di carbonio vicine allo zero. Una volta era un piccolo villaggio di pescatori, Meishan è ora una città portuale industriale con magazzini, industrie high-tech, turismo, commercio e servizi residenziali.
La pianificazione coordinata del governo per l’innovazione, le soluzioni per lo sviluppo di infrastrutture energetiche più pulite con quasi zero emissione di carbonio, collaborando con fornitori di servizi energetici per consentire alle parti interessate di condividere i rischi e l’utilizzo di sistemi energetici più efficiente.
I progetti di zone ad emissioni di quasi zero carbonio includono un porto smart ‘intelligente’, con sempre più camion container elettrici, un migliore coordinamento del trasporto di massa, stazioni ad alta tensione di ricarica in banchina e rinnovo delle vecchie comunità, utilizzando tecnologie intelligenti per migliorare strade, approvvigionamento idrico, alimentazione elettrica, informazioni, logistica, controllo delle inondazioni e impianti di trattamento delle acque reflue.
Stazione di Peña NEXT, Colorado
Situato vicino all’aeroporto internazionale di Denver, Peña Station NEXT è un complesso immobiliare sviluppato a consumo di energia zero netto alimentato da una mini-rete solare con stoccaggio e connesso alla rete locale. Il progetto, che copre circa 2 km2 , comprende 100 residenze ad energia solare ee edifici commerciali ed è stato progettato come uno comunità centrale, con uno sviluppo orientato all’efficienza energetica, edifici verdi, energia solare rinnovabile e mobilità senza emissioni. Due sistemi solari fotovoltaici, uno da 1,6 MW e un altro da 259 kW, alimentano lo sviluppo con energie rinnovabili. Un ampio sistema di batterie in loco rafforza la resilienza energetica.
Tecnologia intelligente, supervisionata da Panasonic CityNOW, fornisce una robusta infrastruttura in fibra, a microgrid alimentato da energia pulita e intelligente, strade che monitorano la qualità dell’aria e l’intensità della luce.
Il progetto ha preso sviluppo da una partnership tra fornitori elettrici di servizi pubblici, promotori immobiliari, proprietari terrieri, e altre parti interessate.
