Smart Island

La maggioranza delle isole minori italiane non è connessa alla rete elettrica continentale.
Le attività industriali sono molto scarse se non del tutto assenti, il fabbisogno elettrico è per la maggior parte dovuto al settore residenziale e la produzione di energia elettrica avviene principalmente mediante un parco di generazione diesel largamente sovradimensionato rispetto alla domanda di potenza invernale, ciò per coprire i picchi di carico estivi, che sono tanto più marcati quanto più l’isola ha una vocazione turistica. Il parco di generazione è così usato in maniera inefficiente ed ha dei costi di gestione elevati, ben più alti rispetto al continente, dovuti all’utilizzo incostante, alla manutenzione di impianti non sempre in funzione, all’approvvigionamento da terraferma con navi cisterna.

Il presente progetto mira a trovare soluzioni in grado di incrementare l’efficienza energetica, economica ed ambientale dell’intero sistema di produzione, gestione, distribuzione e uso dell’energia nell’isola di Lampedusa. Questo consentirà un incremento della quota di fonti rinnovabili non programmabili, la rimodulazione della domanda di energia e di conseguenza dei costi delle bollette elettriche e più in generale una maggiore consapevolezza degli attori coinvolti (progettisti, installatori, gestori, utenti) sul tema delle gestione delle fonti energetiche.

  • Ambiente
  • Energia
  • Rifiuti
  • Mobilità
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Ambiente

La trasformazione della rete elettrica isolana e dei cicli dei rifiuti e dell’acqua da processi centralizzati e unidirezionali in Smart grid e Smart cycles rappresenta un’opportunità di miglioramento della sostenibilità ambientale dell’isola.
I benefici ambientali che si prevede di ottenere con l’applicazione del modello previsto dal progetto Smart Island sono molteplici:
  • Riduzione delle emissioni dell’impianto di produzione di energia elettrica locale
  • Riduzione degli impatti legati al trasporto dei rifiuti e alla gestione attuale degli stessi
  • Riduzione delle emissioni per il trasporto su strada e in mare
Nel corso del progetto saranno valutati i benefici ambientali che si otterranno con l’introduzione degli interventi che saranno realizzati attraverso l’utilizzo di tecnologie di telerilevamento e una rete di sensoristica avanzata che sarà installata sull’isola. Inoltre le misure sullo stato ambientale serviranno a valutare il modello e quindi simulare i benefici complessivi legati agli scenari ipotizzati.

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Energia

Come la maggior parte delle isole minori italiane e del Mediterraneo Lampedusa non è connessa alla rete elettrica continentale. I consumi di energia sono principalmente elettrici per la maggior parte associati al settore residenziale e terziario turistico. La produzione di energia elettrica avviene mediante un parco di generazione diesel largamente sovradimensionato rispetto alla domanda di potenza invernale, ciò per coprire i picchi di carico estivi.
Il presente progetto mira a trovare soluzioni in grado di incrementare l’efficienza energetica, economica ed ambientale dell’intero sistema di produzione, gestione, distribuzione e uso dell’energia nell’isola di Lampedusa. Questo consentirà un incremento della quota di fonti rinnovabili non programmabili, la rimodulazione della domanda di energia e di conseguenza dei costi delle bollette elettriche e più in generale una maggiore consapevolezza degli attori coinvolti (progettisti, installatori, gestori, utenti) sul tema delle gestione delle fonti energetiche. Il progetto prevede di sviluppare modelli del contesto attuale e degli scenari da raggiungere da confermare tramite simulazioni, aspetti tecnologici specifici relativi alla progettazione di una smart grid dell’isola (attuazione scenari individuati tramite simulazione) e aspetti scientifici legati all’ottimizzazione distribuita dei servizi energetici.

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Rifiuti

Per garantire una piena sostenibilità ambientale dell’isola è stato necessario elaborare un piano relativo al ciclo integrato dei rifiuti e degli scarti, rifiuti solidi urbani e industriali (rifiuti speciali) per avviare la corretta gestione ambientale dei rifiuti/scarti prodotti sul territorio di riferimento. Il piano partirà dall’analisi temporale dei quantitativi e delle tipologie dei rifiuti prodotti e comprenderà l’implementazione del sistema di raccolta differenziata più efficiente rispetto alle caratteristiche geomorfologiche dell’isola sia per i cittadini che per le aziende, attività imprenditoriali, esercenti. Si valuteranno gli aspetti relativi all’ottimizzazione della logistica del trasporto dei flussi di rifiuti partendo dal produttore, passando per gli impianti di raccolta intermedi (tipo isole ecologiche) e sino ad arrivare ad impianti di trattamento finali dove si prevede la valorizzazione dei rifiuti/scarti a seconda delle varie frazioni merceologiche raccolte (con supporto di consulenti esterni). A tal proposito la frazione organica sarà trattata mediante sistemi di compostaggio aerobico, mentre le frazioni quali plastica, vetro, alluminio, ferro e carta e frazioni di altri scarti omogenei e non, saranno avviate ad un impianto di selezione e trattamento finalizzato a creare materie seconde riciclate mediante un sistema innovativo. Infine le parti di rifiuto non più riciclabili o riutilizzabili saranno avviate ad un impianto di valorizzazione energetica che provvederà alla produzione di energia elettrica e calore.
Il sistema integrato proposto per la gestione dei rifiuti/scarti da una parte tende a massimizzare il recupero e riciclo del rifiuto/scarti e dall’altro tende ad eliminare l’impatto ambientale dovuto al trasporto dello stesso rifiuto/scarto verso la terraferma creando un sistema “ad isola” di auto smaltimento degli scarti prodotti.

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Mobilità

La trasformazione di Lampedusa verso una gestione “SMART” delle risorse permetterà una riduzione delle pressioni ambientali e un miglioramento delle condizioni generali che porteranno evidenti benefici per il settore del turismo.
Nell’ambito del progetto di ricerca Smart Island, un team di ricercatori del POLITECNICO DI TORINO ha progettato un nuovo servizio per rafforzare il sistema di trasporto rivolto ai turisti che visitano l’isola di Lampedusa. La società Move Plus, ha realizzato un servizio chiamato EASYMOOVE che ha ricevuto il patrocinio del comune di Lampedusa. EASYMOOVE è una piattaforma di carpooling progettata specificamente per l’isola, in cui domanda e offerta vengono messi in comunicazione per facilitare il trasporto dei turisti.
Accessibilità, sostenibilità, semplicità e condivisione sono i valori portanti del servizio che sarà accessibile attraverso applicazioni per smartphone, sito web oppure attraverso un semplice biglietto cartaceo.

Obiettivi & Step

L’obiettivo finale del progetto è la trasformazione dell’Isola di Lampedusa in un modello innovativo di Smart Island.
La Smart community isolana, output del progetto, rappresenta un modello socio-economico di Isola Minore completamente innovativo rispetto alla totalità delle Isole. Gli scenari analizzati disegnano un sistema basato, non più su una rete energetica centralizzata e una produzione monopolistica, ma su un sistema progressivamente multilaterale caratterizzato da un pluralità di poli produttivi e utenze attive in grado di interagire con una rete intelligente.

La nuova Smart Grid sarà capace di assorbire quantità di energia elettrica non programmabile generata da impianti di produzione elettrica innovativi, di interagire con l’impianto di produzione convenzionale e alimentare una pluralità di utenze energetiche, ottimizzate da interventi di risparmio ed efficienza energetica e per quanto possibile programmate al fine di adattare la curva di carico dell’Isola con la nuova disponibilità di produzione e accumulo. Il gestore di rete, oggi produttore di energia fossile, dal base scenario al Fossil free scenario si trasforma progressivamente in un gestore di una Smart Grid rendendo possibile la rivoluzione energetica dell’isola.

  • OR1Base Scenario

    Modellizzazione TRNSYS sistema attuale: base scenario;
  • OR2Smart Grid

    Progettazione Smart Grid e sistema di monitoraggio e controllo;
  • OR3Definizione Scenario

    Definizione e simulazione scenario 50% RES e scenario fossil free: mobilità ed energia;
  • OR4Simulazione Scenario

    Simulazione TRNSYS scenari 50% RES e scenario fossil free: mobilità ed energia;
  • OR5Valutazione ed Analisi

    Valutazione stato ambientale e analisi dei benefici connessi;
  • OR6Analisi Impatti Economici

    Analisi degli impatti economici degli scenari individuati: produttore/distributore locale e 
start up;
  • 1
  • 2
  • Progettazione di una Smart Grid isolana: integrazione di tecnologie rinnovabili, interventi di DSM, mobilità elettrica, modifiche al sistema di distribuzione (integrazione di piattaforme di accumulo e controllo);
  • Elaborazione di un Business Plan da proporre al gestore di rete per l’implementazione della prima Smart Grid isolana del Mediterraneo;
  • Valutazione dei benefici ambientali e sociali connessi all’implementazione del progetto;
  • Proposte di modifica al regolamento di esercizio della rete elettrica;
  • Interazione con le Istituzioni per la modifica delle regole di rendicontazione e rimborso dei gestori di rete delle isole;
  • Progettazione di un sistema di monitoraggio controllo e gestione dei flussi energetici che accompagni il processo di implementazione della smart grid dallo scenario Fossile attuale allo scenario 100% rinnovabile;
  • Modellazione del sistema energetico dell’Isola attraverso l’impiego di modelli non stazionari;
  • Realizzazione di un sistema innovativo di controllo della qualità ambientale dell’isola tramite sensori di ridotte dimensioni;
  • Definizione di un progetto di filiera, riguardante tutti i materiali (rifiuti e scarti) con un impatto ambietantale sul territorio, che comprende la raccolta, selezione, riutilizzo e/o riciclo, trattamento finale con recupero di materiali ed energia che garantisca la sostenibilità ambientale, anche economica, dell’isola.
  • Estensione del modello nelle altre isole minori italiane;
  • Elaborazione di proposte operative e progettuali per la rimozione delle barriere alla diffusione degli impianti FER;

Lampedusa

Lampedusa è la più estesa delle tre isole Pelagie, con un'estensione di quasi 20 Kmq, un perimetro di 26 Km ed una popolazione di circa 5.000 abitanti. Le altre isole dell'arcipelago sono Linosa e l'isolotto di Campione. Amministrativamente forma assieme a Linosa il comune di Lampedusa e Linosa.
Geograficamente apartiene all'Africa, da cui dista soltanto 113 km. Il punto più elevato dell'isola è Albero Sole, a 133 m di altitudine.
Lampedusa è il territorio ed il centro abitato più meridionale d'Italia, situato addirittura più a sud di Tunisi ed Algeri.
La costa dal versante nord ed in quello ovest è alta e inaccessibile.
È meta turistica balneare per il suo mare incontaminato e le sue spiagge bianchissime e pulite, la cui stagione calda si prolunga da Maggio ad Ottobre.
L'isola di può raggiungere con la nave o con l'aereo.

(wikipedia.it; lampedusa-licciardi.it)

Replicabilità

I sistemi energetici delle isole non collegate con il continente con elettrodotti o acquedotti sottomarini hanno caratteristiche e soluzioni comuni: impianti di generazione diesel sovradimensionati, alte emissioni in atmosfera, scarsa penetrazione di impianti alimentati da fonti rinnovabili non programmabili, alto utilizzo di energia elettrica negli usi finali, scarsa diffusione di tecniche di efficienza e pratiche di risparmio energetico, dipendenza per combustibili, acqua e materie prime dal continente, assenza di raccolta differenziata, esportazione sul continente dei rifiuti, etc.

Tali caratteristiche rappresentano una straordinaria opportunità per le aziende coinvolte nel progetto di implementare un modello di business e di sviluppo che si rivolga in primis alle 40 isole minori italiane non connesse alla rete elettrica, in secondo luogo alle migliaia di isole non connesse del Mediterraneo.

Smart Island è un progetto finanziato dal MIUR e realizzato da CNR IIA, Exalto - Energy&Innovation e ResNova Die che mira a trovare soluzioni che incrementino l’efficienza energetica, economica ed ambientale dell’intero sistema di produzione, gestione, distribuzione e uso dell’isola di Lampedusa.

Società promotrici