Gruppo di Lavoro sul risparmio energetico

SISTEMA DI MONITORAGGIO DI ATENEO
L’Università di Genova, conscia dell’importanza del tema della sostenibilità energetica, ha da anni costituito al suo interno un Gruppo di Lavoro sul risparmio energetico di Ateneo.

L’attività del Gruppo, sotto la guida del Prof. Stefano Massucco – ordinario di Automazione dei sistemi elettrici – designato dal Rettore, si avvale dell’apporto di personale strutturato (Docenti, Tecnici e Ricercatori) e non (Dottorandi e Assegnisti) per promuovere e svolgere le necessarie attività di gestione energetica dell’Università di Genova.

L’ateneo genovese riceve energia elettrica da 92 punti di consegna (POD), di cui 20 in Media Tensione (MT) e 72 in Bassa Tensione (BT), dislocati su tutto il territorio cittadino, come mostrato nella seguente figura, dove ad un indicatore più grande corrispondono maggiori consumi e dove la parte rossa corrisponde ai consumi in MT e quella blu ai consumi in BT

Le Principali attività del Gruppo di Lavoro riguardano:

acquisizione forniture energetiche con particolare riferimento all’energia elettrica e termica;
razionalizzazione della gestione dell’approvvigionamento di energia elettrica;
analisi e monitoraggio dei consumi di energia elettrica tramite lettura dei fabbisogni relativi ai punti di consegna monitorati e sintesi periodiche. A questo proposito, si propone l’interfaccia sistematico con un referente per ciascun dipartimento con il personale del laboratorio DITEN-IEES (Intelligent Electric Energy Systems) gestore del sistema di monitoraggio, per raccogliere le informazioni che derivano dalla lettura dei consumi e promuovere uno scambio utile alla messa in opera di azioni per la riduzione degli sprechi, anche con il supporto dei servizi tecnici;
consolidamento del monitoraggio di dettaglio dei consumi elettrici negli edifici di Chimica Biologica, Fisiologia Umana, Igiene, Laboratori di Geofisica e DISI, Palazzina Scienze, Polo Didattico MFN, Scienze Farmaceutiche e Statistica Medica, siti in Viale Benedetto XV;
con riferimento all’impianto di generazione fotovoltaica sito presso il Dipartimento di Economia in Darsena, realizzazione di un monitoraggio di dettaglio dell’energia elettrica generata e rendicontazione dell’impatto in termini di minor costo energetico per l’Ateneo;
supporto tecnico al personale amministrativo dell’Università riguardo ai temi della spesa energetica;
audit energetici e individuazione di linee guida per il risparmio;
analisi per la replicabilità di soluzioni di Building Automation e di illuminotecnica (corpi illuminanti) in altri siti universitari, oltre alle soluzioni già implementate

La razionalizzazione dei consumi e l’efficientamento dell’utilizzo delle risorse energetiche è una delle molteplici applicazioni possibili di un sistema di monitoraggio. Il Gruppo di Lavoro ha messo a punto in questi anni e nei precedenti un sistema di monitoraggio in tempo reale del carico elettrico di Ateneo, per la valutazione della qualità dei consumi, per l’identificazione e la quantificazione degli sprechi e per individuare le opportunità di miglioramento. Altresì, il sistema di monitoraggio consente di effettuare un controllo permanente sull’evoluzione dei sistemi, in modo da consolidare nel tempo i risultati ottenuti.

Per mezzo di questa piattaforma viene effettuato il monitoraggio ed il controllo dei consumi elettrici dell’Ateneo, stimabili in circa 20 GWh/anno, tramite l’installazione di punti di misura presso utenze elettriche significative e la raccolta dei relativi valori di consumo in tempo reale. L’andamento dei consumi da quando è stata installata la piattaforma di monitoraggio è mostrato in figura

Mentre l’andamento mensile dei consumi negli ultimi 4 anni è mostrato nella seguente figura, dove si può notare un aumento dei consumi 2015 rispetto al 2014 dovuto principalmente all’effetto delle elevate temperature estive e al trasferimento di alcune attività

Il funzionamento della piattaforma è improntato su un’architettura web-based, dove la raccolta dei dati sul campo avviene tramite una rete di misuratori, che convertono in tempo reale i dati grezzi in dati numerici, archiviano localmente le informazioni e le trasferiscono ad un server centrale mediante sistemi di comunicazione standard (TCP/IP, GPRS). Nel server centrale risiede un data base, che storicizza e struttura i dati secondo logiche predeterminate, e la logica applicativa, che elabora I dati, li combina con parametri esogeni (economici, meteorologici, di calendario, logistici) e li rende disponibili agli utenti sotto forma di grafici, sinottici e tabelle, consultabili tramite interfaccia web.

Attualmente il piano di monitoraggio prevede:

La raccolta dei dati di consumo (Potenza Attiva e Potenza Reattiva) da 19 punti di misura in media tensione (corrispondenti ad altrettanti punti di consegna e costituenti circa il 90% dei consumi di energia elettrica dell’Ateneo)
La raccolta dei dati di consumo (Potenza Attiva e Potenza Reattiva) di 13 punti di misura in bassa tensione relativi a specifiche utenze della Clinica Oculistica dell’Università di Genova. L’intervento si inquadra nell’ambito di un’attività di ricerca finalizzata allo studio del comportamento di specifiche utenze all’interno di un grosso edificio, per determinarne con maggiore esattezza il fabbisogno energetico reale rispetto all’attuale consumo. Inoltre i misuratori installati (13 in totale, di cui due con funzioni di gateway) sfruttano una tecnologia ad onde convogliate per la comunicazione tra loro dei dati di misura direttamente attraverso i cavi di alimentazione, con conseguente significativo contenimento dei costi di installazione.
La raccolta dei dati di consumo (Potenza Attiva e Potenza Reattiva) di 13 punti di misura in bassa tensione relativi a specifiche utenze sottese alle cabine di trasformazione MT/BT del Palazzo delle Scienze.
La raccolta dei dati di produzione dell’impianto fotovoltaico e del sistema di accumulo al Litio installati presso l’edificio del Dipartimento di Economia sito in Darsena

L’analisi dei consumi energetici attraverso il sistema di monitoraggio ha permesso di effettuare alcune esperienze di studio, che riguardano in particolare:

Dipartimento di Scienze per l’Architettura: nel mese di Gennaio 2014 è stata effettuata un’analisi preliminare dei consumi di energia elettrica dell’edificio ospitante il Dipartimento di Scienze per l’Architettura (DSA) della Scuola Politecnica dell’Università di Genova, con lo scopo di evidenziare il comportamento generale dell’utenza, quale inizio di un percorso di studio delle modalità di consumo, finalizzato all’efficientamento e al risparmio energetico.
Dipartimento di Fisica: sono stati effettuati interventi di ombreggiamento dei lucernari, in quanto questi risultano soggetti ad un intenso irraggiamento solare che causa dilatazioni termiche e conseguenti problemi di infiltrazioni in corrispondenza dei giunti. Un ulteriore intervento presso il Dipartimento di Fisica ha riguardato la sostituzione dei corpi illuminanti con unità a basso consumo LED.Con l’intenzione di intervenire sui costi legati all’illuminazione degli spazi comuni, sono stati interessati dall’intervento i corpi illuminanti riguardanti corridoi e corpo scale dell’edificio, distribuiti su 8 piani, che risultano accesi sull’arco delle 24 ore per garantire l’agibilità dei laboratori anche nelle ore serali e notturne. Si tratta di circa 380 tubi al neon corrispondenti ad una potenza complessiva di 14.700 kW.
Palazzo delle Scienze: Sul Palazzo delle Scienze è stata effettuata un’attività di ricerca, utilizzando lo storico dei consumi di energia elettrica sulla base dei dati raccolti dal sistema di monitoraggio in tempo reale. In particolare, si è impostato un modello dei consumi per stabilire i profili di carico delle utenze più significative o aggregati di queste, utile allo studio di dettaglio del fabbisogno di energia elettrica, laddove manchi un monitoraggio delle singole linee e gli unici dati a disposizione (come nel caso in questione) siano quelli relativi al punto di consegna, a monte di tutto. Inoltre, tale modello costituisce un benchmark ‘ideale’ di riferimento in quanto restituisce le curve di carico del sistema calcolate secondo il fabbisogno presunto di energia elettrica (quindi, al netto di eventuali consumi spuri, costituenti sprechi di energia). La conoscenza approfondita dei profili di utilizzo dell’energia da parte delle strutture costituisce infatti un punto di partenza fondamentale per ogni intervento finalizzato all’efficienza.
Calcolo dell’impronta di carbonio dell’ateneo: l’Università si è impegnata in primo luogo ad effettuare un analisi di calcolo dell’impronta di carbonio, Carbon Footprint. La Carbon Footprint consiste in una determinazione quantitativa delle emissioni di gas serra, in termini di tonnellate di CO2 emessa, associate alla realizzazione dei servizi erogati dall’Ateneo. Il calcolo della Carbon Footprint viene realizzato dal Centro per lo Sviluppo della Sostenibilità dei Prodotti (CE.Si.S.P.) dell’Università di Genova, utilizzando competenze tecniche e scientifiche interne all’Ateneo. Il team di ricercatori, con il supporto degli esperti del Ministero dell’Ambiente, definisce le emissioni di gas serra emesse dall’Ateneo nell’effettuazione delle proprie attività, e individua le possibili azioni di miglioramento sviluppando un piano di riduzione graduale delle emissioni.