Come i dati possono aumentare il riutilizzo dell'energia di scarto

Come i dati possono aumentare il riutilizzo dell'energia di scarto

Una nuova piattaforma, da sviluppare nell'ambito del progetto EMB3Rs, permetterà a chiunque in una comunità energetica di esplorare modi di riutilizzare l'energia termica in eccesso sul posto. I dati dei progetti energetici all'avanguardia di un laboratorio vivente saranno d'aiuto.

Appollaiato ai margini di Copenaghen, affacciato sullo stretto di Øresund, si trova EnergyLab Nordhavn, un laboratorio vivente per le tecnologie energetiche intelligenti e i modelli di business emergenti.

Il progetto di ricerca e dimostrazione su larga scala è stato un alveare di attività negli ultimi cinque anni e si basa sulla rete elettrica di Copenaghen e sulla rete di teleriscaldamento. Tuttavia integra anche edifici vicini, provando dispositivi e sistemi energetici all'avanguardia in edifici industriali, negozi, scuole e case per aiutare a progettare le reti energetiche flessibili di domani.

Per esempio, un nuovo teleriscaldamento locale - con una piccola pompa di calore - è stato dimostrato al terminal crociere del porto, mentre l'elettricità prodotta da circa 12.000 pannelli solari sulla Copenhagen International School è stata attentamente monitorata. Nel frattempo, l'uso della capacità della pompa di calore di riserva in un supermercato locale è stato provato, così come il controllo intelligente dei sistemi di riscaldamento in 85 appartamenti.

"Abbiamo avuto molti risultati promettenti", dice Christoffer Greisen, Project Manager di EnergyLab Nordhavn. "Siamo stati in grado di sbloccare la flessibilità nei sistemi di riscaldamento per alleviare l'uso delle caldaie a carico di punta nella rete di teleriscaldamento e abbiamo anche collegato le batterie di stoccaggio alla rete elettrica per ridurre il carico di punta [sulla rete elettrica]".

Lungo la strada, EnergyLab Nordhavn ha generato grandi volumi di dati sulla domanda e sull'offerta di energia dai molti contatori intelligenti dei suoi edifici. Questi dati sono stati immagazzinati nel data warehouse di EnergyLab insieme ad altre informazioni, per esempio, sull'impronta di carbonio e sui prezzi dell'energia. È importante che questa centrale di dati sia ora disponibile per progetti energetici come EMB3Rs.

"Il Living Lab ha questa piattaforma sperimentale con tutti i tipi di sensori e infrastrutture che forniscono una serie di flussi di dati", sottolinea Greisen. "Ci piacerebbe molto vedere tutto questo utilizzato in nuovi progetti e collaborazioni, come EMB3Rs".

Riutilizzare l'energia e i dati

Il progetto dell'UE, EMB3Rs, sta sviluppando una piattaforma di corrispondenza per il riutilizzo del calore/freddo in eccesso (HC) per aiutare gli utenti a determinare i costi e i benefici relativi al recupero dell'energia di scarto industriale che sarebbe tipicamente rilasciata nell'ambiente. La piattaforma mostrerà come il calore e il freddo in eccesso possano essere riutilizzati come una preziosa fonte di energia per altri processi industriali, per il teleriscaldamento e per altre applicazioni.

Come parte di questo, i ricercatori hanno bisogno di raccogliere e analizzare una vasta gamma di dati da piattaforme aperte e dimostrazioni in tutta Europa, ed EnergyLab Norhavn è un ottimo punto di partenza. "EMB3Rs trarrà davvero vantaggio da tutto il lavoro pratico che ha avuto luogo all'EnergyLab di Nordhavn. Lavorando con l'EnergyLab Norhavn, abbiamo l'opportunità di dimostrare la fattibilità dei sistemi alternativi ad altre comunità energetiche in Danimarca", dice Tiago Sousa.

Sousa è uno studente post-dottorato alla Technical University of Denmark (DTU) con un forte interesse per i mercati peer-to-peer che permettono ai consumatori e ai fornitori di calore ed elettricità di condividere direttamente la loro energia. Lui e i colleghi hanno sviluppato strumenti e software che permettono alle persone di scambiare energia usando il commercio peer-to-peer invece dei soliti rivenditori e mercati.

"La piattaforma EMB3Rs mira a mostrare ai siti industriali, agli operatori e ai regolatori, come possono riutilizzare al meglio il calore in eccesso, il che si allinea con la mia ricerca sui nuovi approcci ai mercati energetici e al commercio peer-to-peer", dice. "Così, al DTU, vogliamo adattare gli strumenti che abbiamo sviluppato per mostrare a tutti gli utenti di EMB3Rs che tutti in una comunità energetica, [dai proprietari di casa ai regolatori], possono avere lo stesso ruolo come parte di un sistema energetico più sostenibile".

In particolare, molti dei dati dell'EnergyLab Nordhavn stanno aiutando Sousa e colleghi a fare proprio questo. Per esempio, utilizzando sistemi di automazione domestica, il DTU è stato in grado di raccogliere dati dettagliati sul consumo energetico e sul clima interno di 30 appartamenti a Nordhavn.

Infatti, per acquisire conoscenze sul comportamento dei consumatori e aiutare con i futuri progetti di efficienza energetica, in uno di questi appartamenti sono stati installati 2000 sensori che misurano i livelli di calore e di anidride carbonica. Come dice Sousa: "Stiamo già usando questi dati nei nostri studi iniziali".

Inoltre, quando il supermercato Nordhavn ha aperto, la Danfoss, azienda danese di riscaldamento e raffreddamento, ha installato unità di recupero del calore nell'edificio in modo che il calore in eccesso generato dai suoi refrigeratori potesse essere riutilizzato. Sousa e colleghi stanno usando anche i dati sul calore prodotto da questo supermercato.

"Combinando questo con i dati sul calore consumato dai residenti, speriamo di iniziare a studiare che tipo di modelli di business potrebbero funzionare nelle comunità energetiche", dice Sousa.

In una fase successiva, Sousa e colleghi vorrebbero anche utilizzare i dati sull'elettricità di EnergyLab Nordhavn, compresi quelli dell'elettricità generata dai pannelli solari della Copenhagen International School. Con i suoi 12.000 pannelli solari in vetro, la scuola presenta una delle più grandi facciate solari del mondo e può generare fino al 40% del suo fabbisogno energetico annuale.

"Pensiamo che potrebbe essere importante per EMB3Rs guardare anche i dati sull'elettricità - la scuola a Nordhavn è appena coperta di pannelli solari, quindi sarà bene usare i dati anche da qui", dice Sousa.

I dati contano

Ma che dire della spinosa questione della condivisione dei dati? Per esempio, le società di servizi sono spesso riluttanti a scambiare i dati dei clienti tra di loro e sono anche preoccupate per le fughe di dati in seguito all'accesso dei ricercatori.

Inoltre, la gestione dei dati delle organizzazioni di ricerca è spesso legata a un progetto e a un finanziamento specifico. Come sottolinea Greisen: "Quando il finanziamento finisce alla fine del progetto, allora il flusso di dati viene di solito terminato".

Dati questi problemi, EnergyLab ha lavorato duramente per stabilire i modelli necessari per lo scambio di dati, e ha anche fatto in modo che i permessi di utilizzare i dati energetici non siano legati a nessun progetto specifico all'interno di Nordhavn. Di conseguenza, i suoi dati sono disponibili per molti progetti in futuro.

Sousa è soddisfatto. "Ci sono così tanti partner in Nordhavn che hanno prospettive così diverse, compresi i regolatori, gli operatori e i partner commerciali", dice. "Quindi è una buona cosa che EnergyLab Nordhavn abbia questa apertura sull'uso dei dati, e noi possiamo usare i dati per gli EMB3R".

Aspirazioni future

Quindi, con le attività già ben avviate, cosa riserva il futuro per EMB3Rs ed EnergyLab Nordhavn? Alla fine di EMB3Rs, nell'agosto 2022, ci sarà una piattaforma che informerà le industrie se c'è un modo semplice per risparmiare energia e ridurre i gas serra. Inoltre, la piattaforma permetterà a questi attori di scoprire se investire in un'infrastruttura per riutilizzare il calore in eccesso pagherà in futuro.

La piattaforma fornirà anche un mezzo per abbinare potenziali fonti di energia con gli utenti di energia, quando l'energia in eccesso soddisfa una domanda di energia. Secondo Sousa, un obiettivo ambizioso sarebbe quello di sviluppare un dimostratore che possa seguire il mercato e abbinare potenziali partner energetici in tempo reale.

Greisen sottolinea anche come il primo ministro danese, Mette Frederiksen ha incontrato il primo ministro della Lettonia, Arturs Karinš, all'inizio di quest'anno all'EnergyLab Nordhavn per vedere i molti risultati del progetto. Crede che questo sottolinei l'importanza di EnergyLab Norhavn e dei suoi risultati.

"Vogliamo davvero fare di EnergyLab un laboratorio vivente permanente che sopravviva ai progetti e vogliamo davvero mantenere vivi tutti i nostri flussi di dati", dice. "In questo modo, può funzionare come base per molti altri nuovi progetti, compresi gli EMB3R".

Autore: Rebecca Pool

Didascalia immagine: EnergyLab Nordhavn è un progetto di ricerca e dimostrazione su larga scala per tecnologie energetiche intelligenti e nuovi modelli di business.