SOLAR SCHOOLS

Proponiamo una interessante applicazione di rete intelligente, che ha vinto il I° PREMIO REGIONE LOMBARDIA.

COMUNI RINNOVABILI PER UN TERRITORIO SOSTENIBILE

Le scuole a scelta verde dell’I. C. G. LEVA di Travedona in provincia di Varese partecipano al concorso PlayEnergy-Enel  con l’obiettivo di promuovere nel triennio 2016-2019 una importante alfabetizzazione dell’energia valorizzando l’educazione e la sostenibilità ambientale  sul territorio per l’utenza privata con informazioni, dibattiti, sportelli, progetti, per aumentare la consapevolezza di un controllo intelligente del consumo di energia.

Nasce l’idea di presentare ai sindaci dei territori dei nostri comuni della “zona laghi”  un Progetto innovativo, concreto, accessibile a tutti, per avvicinare amministrazioni comunali e cittadini sulle grandi tematiche del clima, dell’ambiente, dell’efficienza, del risparmio e della mobilità elettrica.

In poche parole rendere un territorio sostenibile attraverso la comunità.

ALLARME CLIMA PER IL PIANETA: territori a rischio.

Secondo Gavin Schmidt, direttore del Giss, le probabilità che il 2016 diventi l’anno più caldo di sempre sono del 99%. Il global warming procede inesorabile, molto più velocemente di come era stato preventivato.

Il Goddard Institute for Space Studies (GISS) della NASA ha stimato che agosto 2016 è stato il mese più caldo degli ultimi 136 anni, subito dopo luglio 2016. Queste stime sono state realizzate considerando le temperature di tutto il pianeta. L’ultimo agosto più caldo fin qui era stato quello del 2014, la cui temperatura media è inferiore di 0,16 gradi a quella del mese scorso. Se si considera la temperatura media di agosto registrata tra il 1951 e il 1980, la differenza è di 0,98 gradi: gli scienziati del GISS hanno specificato che sono gli andamenti a lungo termine ad avere un significato scientifico, e mostrano come effettivamente le temperature stiano salendo.

Secondo Gavin Schmidt, direttore del Giss, le probabilità che il 2016 diventi l’anno più caldo di sempre sono del 99%. Il global warming procede inesorabile, molto più velocemente di come era stato preventivato.

È da 11 mesi, cioè da ottobre 2015, che le temperature mensili medie sono più alte rispetto allo stesso mese dell’anno precedente. I dati delle temperature medie usate dal GISS sono calcolati a partire dalle misurazioni di circa 6.300 stazioni meteorologiche distribuite in tutto il mondo, strumenti per la misura della temperatura degli oceani su navi e boe, e stazioni di ricerca nell’Antartide. I dati più vecchi risalgono al 1880 circa, perché prima di allora le misure non coprivano una parte sufficiente del pianeta.

Per mostrare l’aumento delle temperature il GISS ha realizzato una GIF animata molto efficace:

L’Ambiente è davvero la cosa più preziosa che abbiamo, è la nostra stessa possibilità di vita e dobbiamo dunque tutelarlo e rispettarlo, cercando di fare divulgazione sui problemi e i pericoli che lo minacciano a livello globale, per cercare di risolverli o almeno arginarli, in modo da offrire un futuro anche alle prossime generazioni. Questo obiettivo può essere perseguito con una politica di green economy che punti sull’utilizzo delle energie rinnovabili.

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E’ nata una collaborazione, un patto d’intesa, una piattaforma fra 10 comuni:

  • TravedonaMonate  – ab. 4067 – sup. 9,60 km²
  • Besozzo  – ab. 9149 - sup. 13,95 km²                         
  • Biandronno – ab. 3399 – sup. 9.52 km²
  • Brebbia - ab. 3307 – sup. 6,87 km²
  • Ispra - ab. 5349 - sup. 15,91 km²
  • Varano Borghi - ab. 2464 - sup. 3,33 km²
  • Sesto Calende - ab. 11121 – sup. 25 km²
  • Vergiate - ab. 8910 - sup. 21,78 km²
  • Angera -ab.5653 - sup. 17.72 km²
  • Mornago – ab. 5045 – sup. 12.24 km²

per la realizzazione di una SMART GRID integrata che gestisca le rinnovabili dei 10 comuni con la rete elettrica, che sia in grado di alimentare un” sito di colonnine di ricarica per la E-Mobility ” utilizzando uno  SMART STORAGE modulare, mobile, time-of-use che possa anche essere scomposto per destinare qualche modulo in caso di necessità ad eventuali esigenze energetiche sul territorio.

Praticamente un jolly energetico mobile.

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COMUNI RINNOVABILI e TERRITORIO

I 10 comuni rinnovabili oltre che ad innovare i territori di competenza, devono anche avere una vocazione green essere cioè rinnovabili facendo in prevalenza uso di fonti alternative.

 TERRITORIO SOSTENIBILE

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Punto di riferimento centrale è il comune di Travedona.

Sulla mappa della Provincia di Varese i ragazzi hanno puntato il compasso su Travedona e con un raggio di 13 Km che corrisponde alla distanza massima ( Travedona-Mornago) fra Travedona e il comune più distante, hanno tracciato la circonferenza del territorio sostenibile.

Ogni comune dovrà mettere a disposizione almeno 20 KWp di energia da fonti rinnovabili da poter immettere nella rete elettrica di distribuzione.

SOLAR SCHOOLS

Gli impianti possono essere installati su edifici pubblici o privati. Noi però pensiamo, visti i nostri progetti precedenti, che sarebbe intelligente e produttivo partire dagli edifici scolastici presenti nei comuni; realizzare per esempio un impianto da 10KWp sull’edificio della scuola primaria ed un secondo impianto da 10KWp sull’edificio della scuola sec. di I° di ogni comune interessato.

I 10 comuni rinnovabili avrebbero a disposizione:

20KWp . 10 = 200KWp

200KWp . 1100 = 220000KWh/a

220000KWh/a : 365 = 602,7KWh/g

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SMART GRID integrata

La SMART GRID integrata che nascerà  dovrà essere la risorsa strategica del territorio, per garantire una maggiore sicurezza ed affidabilità della rete elettrica, riduzione delle emissioni, costi di gestione ridotti ed avvio della E-Mobility.

Sarà una rete accessibile a tutti per approvvigionare e per distribuire energia elettrica.

Sarà anche la soluzione migliore per supportare l’impatto dei veicoli elettrici sulla rete di distribuzione. Infatti lo stoccaggio di energia da fonti rinnovabili nello SMART STORAGE, permetterà alla rete di utilizzarla quando aumenterà la richiesta (siti colonnine ricarica E-Mobility) o di integrarla quando ci saranno aumenti di produzione.

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Elemento fondamentale della SMART GRID integrata è lo SMART  STORAGE modulare mobile on-demand che dovrebbe gestire il sito ricarica colonnine E-Mobility del territorio.

Quando viene richiesta energia alla colonnina per la ricarica di un veicolo elettrico, un segnale comunicherà allo STORAGE di immettere nella rete di distribuzione la stessa quantità di energia richiesta. In questo modo è come se la ricarica fosse effettuata da sole fonti rinnovabili a zero emissioni.

Se la richiesta da veicoli elettrici fosse superiore ai 602,7KWh giornalieri in automatico interverrebbe la rete di distribuzione per la ricarica.

Se però la richiesta di energia per la E-Mobility fosse modesta, allora una parte dello SMART STORAGE potrebbe essere staccata e destinata sul territorio per soddisfare svariate richieste energetiche come manifestazioni culturali, sportive, feste, concerti ……

Importantissimo potrebbe essere lo SMART STORAGE nei casi di black out sulla rete elettrica di distribuzione.

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Sito colonnine ricarica EV

Il sito di colonnine ricarica per la E-Mobility avrà un posizionamento strategico sul territorio con una distanza max. fra ogni comune e il sito di soli 13Km.

Il sito servirà un’area di 135 km² con una popolazione di 58464 abitanti.

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INTERNET of THINGS

Si sente parlare di Internet delle cose, interconnettività, sensori intelligenti, controllo di apparecchi elettrici, dispositivi smart che dialogando fra di loro ottimizzano i consumi ed i costi energetici.

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In un territorio sostenibile anche le abitazioni private dovranno garantire risparmio, riduzione di CO2, autoproduzione di energia con fonti rinnovabili.

Abbiamo voluto dimostrare nel nostro modello come si possa far dialogare l’impianto fotovoltaico di una casa predisposto con una batteria di accumulo SMART STORAGE, con l’impianto di illuminazione, con gli elettrodomestici, con la rete di distribuzione e con un punto di ricarica per EV nell’abitazione.

Questo è l’Internet delle cose, una rete di oggetti connessi fra di loro, nuovi sistemi di efficienza energetica “green“, che animeranno paesi, città, territori per garantire efficienza, risparmi di energia e taglio delle emissioni di CO2.

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SMART HOUSE con STORAGE on-demand = microgenerazione

La SMART HOUSE con STORAGE in realtà potrebbe essere definita come una micro grid perchè è in grado oltre che a produrre, di gestire e di integrare in modo intelligente la produzione fotovoltaica della casa con la rete elettrica e con la rete domestica energetica.

Se tutti gli edifici adottassero questo modello avremmo una produzione di energia green da fonti rinnovabili al 100% con zero emissioni sul territorio.

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CONCLUSIONI

Il Progetto, anche nei casi estremi che la mobilità elettrica dell’utenza privata non decollasse, potrebbe stimolare l’avvio di una mobilità elettrica pubblica, come mini-bus scuole, auto per servizi comunali e sociali, ambulanze, a costo zero di energia per la ricarica ed emissioni da CO2 = Zero  per i 10 comuni interessati.

Come incentivo per l’utenza privata si potrebbe concordare una tessera di ricarica gratuita per uno o più anni per tutti gli abitanti del territorio interessato in possesso di veicoli elettrici.

Un’altra possibilità potrebbe essere quella di destinare per un certo periodo l’energia elettrica a disposizione  per il funzionamento di qualche azienda, ditta, in difficoltà economiche sul territorio.

Potrebbe anche inizialmente garantire energia elettrica gratuita ad una start-up che nascerebbe sul territorio occupando personale giovanile.

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Per le abitazioni private possiamo trarre queste considerazioni:

una casa senza impianto fotovoltaico che consumi 3000KWh/a avrà un costo di energia elettrica pari a circa 600 euro con un inquinamento di 1620 Kg/a.

Se possiede un’auto di media cilindrata con percorrenza di 10500 Km/a avrà un consumo medio di circa 700l/a con un costo indicativo di 1000 euro. L’inquinamento da CO2 sarà di circa 1500 Kg/a

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 Una SMART HOUSE con un impianto fotovoltaico da 3KWp con sistema di accumulo domestico, garantisce autonomia alla casa per l’energia elettrica e per il fabbisogno energetico di tutti gli apparecchi elettrici presenti nell’abitazione almeno per 25 anni; sarà in grado anche di gestire la ricarica di un veicolo elettrico. Tutto questo renderà la rete elettrica molto più stabile con costi = Zero e inquinamento da CO2 = Zero.

Anche le SMART HOUSES potrebbero contribuire alla realizzazione della SMART GRID integrata immettendo in rete parte della produzione fotovoltaica; basterebbe un piccolo sovradimensionare dell’impianto fotovoltaico da 3 a 3,8KWp per incrementare la sostenibilità energetica sul territorio.

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La chiave di tutte queste interconnessioni sarà una nuova Internet green energy che dovrà dare la possibilità all’utenza pubblica e privata di accumulare, condividere e utilizzare sul territorio questa energia verde prodotta.

Il Progetto, implementato in altri territori, potrebbe dare risultati sorprendenti; in particolare potrebbe nascere una rete nazionale di SOLAR SCHOOLS, cioè di tante piccole centrali elettriche virtuali, che grazie all’accumulo fotovoltaico garantirebbero una importante quantità di energia elettrica gratuita a zero emissioni da utilizzare.

In particolare gli edifici scolastici sono ottimali per un investimento fotovoltaico perchè non usano l’energia elettrica durante i mesi estivi e durante i periodi di maggior richiesta proprio quando i ragazzi non sono a scuola.

forse il futuro sarà una aggregazione di territori sostenibili, le SMART CITIES, dove milioni di persone potranno condividere l’energia attraverso un Internet di elettricità verde.

Coordinatore del Progetto

Prof. Carlo Vittigni

hanno partecipato i ragazzi delle classi II° (A-B-C)   scuola sec. I° G. LEVA Travedona   con i docenti

Prof. Patrizia Dova

Prof. Salvatore Musella

Prof. Maria Pistorio

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FAB LAB sec. I° G. LEVA Travedona