Smart Grid – Smart City

Il ruolo del cliente finale

Sandra Scalari

Enel Ingegneria e Ricerca

Genova, 30 Novembre 2012

Uso: Public

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• Il Gruppo Enel• Lo scenario internazionale ed italiano• Come cambiano il sistema elettrico,

l’utility , il rapporto con il consumatore

Smart Grid – Smart City

Il ruolo del cliente finale

Date Title of presentation

Use: Public

Enel Group

COLUMBIA• First operator in

generation (20%)• Second operator in

distribution (22%)• 2,5 mln clients

ARGENTINA• First operator in

generation (14%)• Second operator in

distribution (14%)• 2,3 mln clients

CHILE• First operator in

generation (49%)(1)

• First operator in distribution (31%)(1)

• 1,6 mln clients

PERU• First operator in

generation (30%)• Second operator

in distribution (21%)

• 1,1 mln clients

NORTH AMERICA

• Diversified presence in the main renewable technologies (hydro, geothermal, wind)

SPAIN• Second operator in generation (21%) (2)

• First operator in distribution (32%) (2)

• 13 mln clients (electricity and gas)

ITALY• First operator in

generation (26%)• First operator in

distribution (80%)• 32,3 mln clients

(electricity and gas)

SLOVAKIA

• First operator in generation (79%)

ROMANIA• Second operator.in

distribution (26,4%)• 2,6 mln clients

RUSSIA

• First vertically integrated foreign operator (upstream gas, generation, supply)

BRAZIL

• 5,7 mln clients

CENTRAL AMERICA

• Hydro and wind power plants in Costa Rica, Panama, El Salvador and Guatemala

FRANCE• 12,5% in Flamanville,

EPR technology (1,600 MW)

• Notable presence in wind generation

83,300 employees in 40 countries – 97,3 GW of installed capacity – 61 million customers

Date Title of presentation

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Enel organization chart

Risk Management

Risk Management

Administration, Finance and Control

Administration, Finance and Control

Generation and Energy

ManagementDivision

Generation and Energy

ManagementDivision

Market Division

Market Division

Iberia and Latam Division

Iberia and Latam Division

Renewable Energies Division

Renewable Energies Division

International Division

International Division

GROUPCHAIRMAN

GROUPCHAIRMAN

Infrastructure and Networks

Division

Infrastructure and Networks

Division

P. A. Colombo

G. Mancini L. Gallo A. Brentan M. ArcelliC. Tamburi L. Vido

GROUPCEO

GROUPCEO

Engineering and

Research Division

Engineering and

Research Division

Upstream Gas

Upstream Gas Carbon

Strategy

Carbon Strategy

Human Resources and Organization

Human Resources and Organization

External RelationsExternal Relations

Regulatory, Environment and

Innovation

Regulatory, Environment and

Innovation

Legal and Corporate affairs

Legal and Corporate affairs

AuditAudit

Global ProcurementGlobal Procurement Global Business

Services

Global BusinessServicesGlobal ICT

Global ICT

Board Of Directors

F. Conti

L. Ferraris

M. Cioffi

G. Comin

S. Mori

C. Machetti

F. De Borja Acha Besga

F. Di Carlo

A. CardaniF. BurestiR. López Rueda

G. Mancini F. Starace S. Mori

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Emissioni CO2 legate all’energia:Scenario 2DS IEA – Settori e Tecnologie di intervento

Settori: Building (12%) – Transport (21%) – Power Generation (42%)Tecnologie: End-Use Efficiency (31%) – Renewables (29%)

Source: International Energy Agency 2012

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

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.

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Smart Grid

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Development, test and disseminate energy efficiency solutions for buildings, distribution systems, heating, cooling and transport

Smart city pilot with massive use of renewable sources (including heating and cooling), electric mobility and sustainable construction

Development of programs for sustainable mobility (public transport and traffic management real time)

Test "zero energy building" in residential and PMI

Smart Cities

Technology Goal, Roadmap and strategic approach

La Roadmap UE delle European Industrial Initiative

Electrical system with high quality Development of the ability to integrate renewable and distributed generation (at

least 35% of total consumption) Long-term development of pan-European network Active demand management Full integration of customers in market mechanisms that maximize energy

efficiency and active demand Demonstration projects (about 20) with the involvement of 1.5 million customers

in total

Efficienza, Rinnovabili , Usi Finali

“.. l’obiettivo che guida l’azione sul clima a livello mondiale ed europeo ha importanti implicazioni per il lungo termine. In linea con la Convenzione internazionale dell'ONU “Panel on Climate Change (IPCC)”, il Consiglio europeo ha convenuto con l'obiettivo di ridurre le emissioni di gas serra, dei Paesi industrializzati, del 80-95% nel 2050 rispetto alle emissioni del 1990, ... “ (DG CLIMA, 03/2010)

Uso: Public

Nuova direttiva europea (nov.2012)

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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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SEN Strategia Energetica Nazionale (ott. 2012)

Source: SEN documento finale ottobre 2012

•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)

Il settore energetico è un elemento chiave per la crescita, per l’impatto su imprese e famiglie e come settore economico

Tra i fattori abilitanti:• Rinnovabili elettriche e termiche di piccola taglia• Azioni di comunicazione e sensibilizzazione, coinvolgimento consumatori

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

Scenario di riferimento: 2020

Uso: Public

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SEN Strategia Energetica Nazionale (ott. 2012)

Source: SEN documento finale ottobre 2012

•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.

Risultati Attesi al 2020

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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.

Sfide e opportunità per il Sistema Elettrico

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Un sistema elettrico che cambia modello

Generazione Trasporto Distribuzione

• Gestione centralizzata e flussi unidirezionali

• I clienti sono UTENTI

• Fattori di successo: sistema regolato

IERI

OGGI

Utente finale

Smart Grids

Smart Customer

Mobilità elettrica

AccumuloGenerazione

Generazione distribuita/Virtual Power Plant

e-Energy Market Place

• Gestione distribuita e flussi bidirezionali

• 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 nuovi servizi

Microreti

Uso: Public

• I trend dell’urbanizzazioneNel 2050 il 70% della popolazione abiterà nella cittàI ¾ del PIL viene prodotto nelle città

• Le criticità:L’area urbana assorbirà i 2/3 della richiesta energeticaIl 40% delle risorse energetiche negli edificiLe 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

Le sfide del contesto urbano

Uso: Public

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• 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

Dalla Smart Grid alla SmartCity Uno sviluppo sostenibile che affronti le sfide sociali

Uso: Public

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

Uso: Public

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

Misurare “l'impronta ecologica”

Programmi di efficienza e gestione della

domanda

Programmi di sensibilizzazione e

diffusione

Sistemi di gestione dell'energia via

Internet

Gestione attiva della domanda residenziale

e delle PMI

Illuminazione pubblica efficiente e servizi al

cittadino

Pannelli fotovoltaici e micro-eolico Accumulo energetico Veicoli elettrici

Automazione e esercizio della rete MT

e BT

Integrazione efficiente di generazione

distribuita

Gestione remota dei contatori di energia Elettricità, acqua e gas

Sensibilizzazione e coinvolgimento dei cittadini

La gestione efficiente dell’uso finale dell’energia

Energia Rinnovabile integrata con accumulo energetico

Smart Electricity Distribution Networks

Uso: Public

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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).

Il ruolo dell’utility nella smart city

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Il cliente finale: fiducia, coinvolgimento, impegno

• 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.

Enormi potenzialità di mercato, barriere tecnologiche, regolatorie, culturali

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

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

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Il coinvolgimento del cliente passa attraverso un ciclo di apprendimento ed azione.

• Feedback al cliente sui consumi energetici• Salvaguardia della privacy• Applicazioni no-brain

• Come risparmiare energia• 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

comprendere

motivare

Il cliente finale: fiducia, coinvolgimento, impegno

Uso: Public

• 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)

Utility e Authority stanno studiando approcci diversi per coinvolgere il consumatore

Il Cliente: come incentivarlo?

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: Public

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Fornitura di dispositivi e servizi per l’interazione in tempo reale tra Cliente e Retailer:

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

Il coinvolgimento del clienteEsempio di business model – Il caso di Enel Energia

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%

Uso: Public

Smart Customer Management

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ADDRESS, INTREPID

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

Gestione intelligente delle risorse distribuite (Rinnovabili –Accumulo-Carichi)

Auto elettrica• Mobilità carbon free• Accumulo energetico

Gestione attiva della domanda

• Interfaccia con sistemi EMS• Interfaccia con i sistemi di

domotica• Interfaccia con i fornitori di

energia

E-MOBILITY /FastCharge

Retailer

BALANCING RESPONSIB LE PARTY

DG & RES

Trader

Centralized Generation

AGGREGATOR

Different levels

of optimization

and aggregation

MARKETS

AND CONTRACTS

Energy Supply

and

provision

of services

TSO

DSO

ADDRESS

adaptation

DMS

ADDRESS

link

adaptation

MV – LV

transfos

Sub

station

Retailer

BALANCING RESPONSIB LE PARTY

DG & RES

Trader

Centralized Generation

AGGREGATOR

Different levels

of optimization

and aggregation

MARKETS

AND CONTRACTS

Energy Supply

and

provision

of services

TSO

DSO

ADDRESS

adaptation

DMS

ADDRESS

link

adaptation

MV – LV

transfos

Sub

station

CASA ENELENCOURAGESmart City MALAGA

I progetti della Ricerca

Uso: Public

Smart Grid – Smart City

Il ruolo del cliente finale

GRAZIE PER L’ATTENZIONE