L'innovazione passa per la sperimentazione. In tal senso il Giappone negli ultimi anni (post-Fukushima), con la piattaforma ' Japan Smart City' e più in generale con il progetto 'Next-Generation Energy and Social Systems Verification Experiment' sta facendo passi da gigante. Dopo aver individuato 4 settori su cui investire ( smart grid, smart metering, smart city, smart community) sono state selezionate quattro relative aree metropolitane (Yokohama, Toyota, Keihanna Science City- anche conosciuta come Kansai Science City- e Kitakyushu) su cui implementare progetti all'avanguardia. Incentrati su: efficienza energetica, digitalizzazione, gestione della rete idrica, mobilità sostenibile e sistemi avanzati per l’ottimizzazione dei consumi energetici definiti come HEMS (Home Energy Management Systems), BEMS (Building Energy Management Systems) e CEMS (Community Energy Management Systems).
E' proprio in quest'ultimo ambito che sono stati recentemente pubblicati alcuni risultati interessanti.
Una struttura polifunzionale usata per testare l'integrazione fra BEMS e CEMS
Il Keihanna Plaza, edificio polifunzionale, simbolo di Keihanna Science City, che ospita residenze, un hotel, una sala congressi, ristoranti e altro ancora, è stato 'utilizzato' per testare un sistema che integra BEMS al CEMS, gestendo l'energia dell'intera comunità. All'ultimo anno di sperimentazione, l'analisi dei risultati riguarda consumi energetici, riduzione di CO2 e gestione dei dispositivi.
Il sistema controlla non solo i dispositivi elettrici ma tutte le apparecchiature che sfruttano l'energia. Sono stati installati sensori per misurare il consumo di energia elettrica e di acqua calda sanitaria, con display posti nelle camere d'albergo, in alcune stanze degli appartamenti così come nelle sale da pranzo dei ristoranti.
Funzionamento del sistema
Il Building Energy Management System consente di controllare il funzionamento degli impianti, come i sistemi solari e i sistemi di storage e, collegandosi al CEMS riesce ad ottimizzare l'approvvigionamento energetico in base alla reale domanda.
Durante il monitoraggio della domanda e dell'offerta della comunità, il CEMS emette una Demand Response (DR) al BEMS, che reagisce di conseguenza in base alle richieste.
Gli ospiti dell'hotel coinvolti nel progetto
Un aspetto particolare e unico nel suo genere, almeno per il Giappone, è il fatto di aver coinvolto nella sperimentazione anche gli ospiti dell'hotel. Cinque camere, chiamate 'Eco rooms', sono state dotate di dispositivi di misurazione e controllo dei consumi energetici e di acqua calda sanitaria. Al momento della prenotazione, i clienti hanno avuto la possibilità di scegliere se partecipare o meno al progetto 'Eco City Plan' e di alloggiare, quindi, nelle camere ecologiche. In queste stanze era possibile visualizzare i consumi energetici, per poterli gestire e raggiungere l'obiettivo di riduzione fissato al 10%.
Al momento del check-in, in caso di raggiungimento del target, gli ospiti hanno ricevuto un buono di 500 yen, aumentato fino a un valore di 1000 in caso di percentuali maggiori. I risultati del test, eseguito per tutto il 2014, hanno mostrato non solo che nella media gli ospiti hanno risparmiato più del 10% dei consumi energetici, ma anche che le prestazioni sono state nettamente migliori rispetto a quelle dei clienti 'ordinari'. A conferma del fatto che è necessaria un'educazione al consumo per ottenere dei cambiamenti comportamentali e, quindi, un utilizzo più consapevole dell'energia.
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Gli altri risultati: dai sistemi di riscaldamento un risparmio del 6,4% di CO2
Risultati significativi sono stati ottenuti anche nelle altre strutture. Considerevoli risparmi si sono verificati nell'utilizzo del BEMS per controllare il sistema centrale di riscaldamento e raffrescamento del Keihanna Plaza. Il sistema di controllo ha consentito una riduzione delle emissioni di CO2 del 6,4%.
Questo grazie a un miglioramento in termini operativi del controllo di diverse fonti di calore- ad esempio a gas o elettriche- in modo da massimizzare il coefficiente di prestazione (COP). Fino ad ora, la pratica più diffusa era quella di usare la fonte di calore primaria fino al raggiungimento di un funzionamento al 100%, superato il quale veniva azionata la seconda fonte. Fuji Electric, azienda produttrice dei sistemi che sono stati utilizzati, ha invece sviluppato un proprio algoritmo per controllare il COP.
Buone propspettive per il futuro
L'azienda spera di utilizzare i risultati di questo progetto di sperimentazione e di trasformarlo in un business futuro. Perché se è vero che i BEMS sono piuttosto 'maturi' e utilizzati, la loro integrazione ai CEMS è una pratica ancora in fase di sperimentazione, ma che promette molto.