Tecnologie per la penetrazione efficiente del vettore elettrico negli usi finali (Progetto 1.7)

L’obiettivo del WP1 dal punto di vista tecnologico è sostenere la realizzazione di comunità energetiche per la gestione dei consumi e della generazione di energia attraverso le tecnologie abilitanti (IoT, machine learning, BigData, IA, etc.), favorendone la diffusione in Italia.

Le attività riguardano una infrastruttura digitale sui cui sono convogliati diversi servizi di comunità, tra cui: applicazioni web per l’avvio delle CER (analisi fattibilità tecnico-economica, gestione flessibile e consapevole delle utenze residenziali); flessibilità di edifici consumer e prosumer con prevalente uso del vettore elettrico (demand-response); applicazioni per la gestione sperimentale e la valutazione delle CER attraverso il monitoraggio e un "Digital Twin" delle Comunità Energetiche; assessment tool per supportare e indirizzare la generazione di energia rinnovabile per le CER nel territorio nazionale; servizi avanzati per le smart energy communities per la remunerazione del virtuosismo energetico tramite token. Infine, il WP comprende anche l’Osservatorio per le Comunità Energetiche promosso e gestito da ENEA e organizzato in tavoli tematici con l’obiettivo di condividere e agevolare la penetrazione delle CER in Italia.

Obiettivo del WP2 è favorire la transizione digitale della PA attraverso lo sviluppo e applicazione di piattaforme digitali interoperabili con particolare riferimento alle infrastrutture energetiche pubbliche per il monitoraggio di asset pubblici energivori e la condivisione efficiente di dati urbani finalizzata alla creazione di nuova informazione e nuovi servizi.

Le attività comprendono: un framework per la governance dei dati urbani (Smart City Platform)  che include piattaforme interoperabili basate su dati standard e una metodologia formale di coinvolgimento delle municipalità (Urban Check Up Model, UCUM) per facilitare la transizione verso i servizi urbani smart; una piattaforma nazionale interoperabile Public Energy Living Lab (PELL) per la valutazione dello stato e il monitoraggio prestazionale delle infrastrutture energivore attraverso strumenti basati su protocolli e metodologie omogenee (standard di censimento e acquisizione del dato); la piattaforma CI-RES per la resilienza dei sistemi energetici esistenti e un Urban Digital Twin per la gestione del sistema elettrico in previsione di scenari futuri (DSS); un veicolo elettrico autonomo innovativo, con funzioni di monitoraggio del contesto urbano dal punto di vista energetico e ambientale.

L’obiettivo del WP3 è favorire la diffusione di una mobilità elettrica sostenibile, adottando soluzioni in grado di superare le attuali criticità dei veicoli, come l’autonomia, i tempi di ricarica, sicurezza, durabilità e possibilità di riuso dei sistemi di accumulo, impatto sulla rete di distribuzione dell’energia elettrica. Il WP affronta tali problematiche sia dal punto di vista tecnologico che dal punto di vista della pianificazione e gestione dei sistemi di trasporto.

Le attività comprendono le problematiche di sicurezza relative all’idrogeno, strategie di ricarica per la messa a punto di un algoritmo di stima dello stato di salute della batteria, prototipi di componenti veicolari innovativi e di sistemi di ricarica dinamica applicati a convogli di veicoli collegati ad una catenaria tramviaria, come anche le tecnologie di controllo termico per i componenti di potenza delle stazioni di ricarica e delle batterie a bordo dei veicoli elettrici. Inoltre alcune applicazioni riguardano strumenti informatici di supporto all’analisi della domanda di ricarica di veicoli elettrici per il trasporto privato nelle aree extraurbane e nuovi strumenti per l’analisi di politiche e interventi mirati a promuovere la mobilità condivisa con veicoli a zero emissioni e accelerare l’elettrificazione delle flotte veicolari pubbliche e private.

Il WP4 si occupa dello sviluppo tecnico-sperimentale delle pompe di calore (PdC), che costituiscono la principale tecnologia per la decarbonizzazione efficiente del settore della climatizzazione. Le PdC elettriche, pur essendo una tecnologia matura, presentano numerosi aspetti da sviluppare: tecnologici, di integrazione con altri sistemi, di adattamento alle diverse esigenze dell’utenza. Queste problematiche, insieme ad una filiera di installazione non completamente consolidata in quanto sbilanciata ancora verso soluzioni tradizionali, costituiscono le attuali barriere alla loro diffusione su larga scala.

Nel corso del progetto si condurranno sia attività tecniche che di diffusione e formazione sulle specificità della tecnologia delle PdC. Le principali attività tecniche riguardano sistemi complessi sia multisorgente che integrati con altre tecnologie, quali il geotermico, il fotovoltaico e gli accumuli di nuova generazione. Si implementeranno soluzioni applicabili a climi freddi, in grado di aumentare la flessibilità energetica e saranno condotti anche studi su refrigeranti a bassissimo GWP. Sul versante della diffusione, l’ENEA intende avviare percorsi di sensibilizzazione e raccordo tra tutti gli attori della filiera per definire delle linee guida condivise per la progettazione, il dimensionamento, l’installazione ottimale delle macchine in funzione delle specifiche esigenze degli utenti e per creare dei percorsi di formazione per progettisti ed installatori di PdC.