Le Smart Cities e la gestione delle fonti rinnovabili in ambito urbano

Il termine smart indica uno spazio urbano in grado di pianificare uno progetto globale di sviluppo sostenibile con un’attenzione particolare alla diffusione e disponibilità della conoscenza, alla qualità dell’ambiente naturale, all’utilizzo delle fonti rinnovabili e a una mobilità effettivamente fruibile. Negli ultimi anni la ricerca si è focalizzata, in particolare, sull’introduzione di servizi innovativi multifunzionali che vanno dalla gestione ottimale dei consumi energetici e della rete locale, al controllo degli impatti ambientali, dagli aspetti legati alla mobilità, all’accesso ai beni culturali ed al turismo culturale.
Il lavoro si è proposto di analizzare uno specifico ambito della ricerca urbana, consistente della predisposizione di smart lighting in grado di controllare l’erogazione di luce, il traffico urbano e il consumo energetico privato.
Nella prima parte si intende esaminare la nozione di smart cities, introducendo il tema dell’impiego urbano degli smart grid energetici e dei sistemi distribuiti wireless utilizzati in funzione di controllo del traffico e dei consumi energetici. La questione energetica e l’integrazione di “sistemi nervosi digitali” all’interno delle città hanno assunto un’importanza fondamentale nella pianificazione della città e del territorio. Le ragioni di questo interesse è legato soprattutto all’elevato consumo energetico delle aggregazioni urbane, dal momento che le richieste di energia per la climatizzazione e gestione degli edifici superano quelli per i trasporti e gli usi industriali. In questo quadro le smart cities stanno diventando un elemento cruciale per le future scelte di politica energetica. Esse sono chiamate, infatti, a favorire lo sviluppo congiunto di rinnovabili ed efficienza energetica in un’ottica di ottimizzazione del consumo delle risorse dei territori urbani. Ciò richiede prodotti e servizi innovativi: reti intelligenti, tecnologie ICT avanzate, sistemi di riscaldamento efficienti, impianti per la generazione distribuita.
Il secondo capitolo introduce il tema dei progetti di smart lighting in ambito urbano e l’utilizzo delle fonti rinnovabili. Il termine di smart lighting rinvia alla definizione di sistemi di telegestione del “sistema di illuminazione” urbana. Si tratta di sistemi in grado di diagnosticare, monitorare e adattare il sistema per regolarlo in funzione del grado di fruizione degli impianti, delle condizioni climatiche e del grado di funzionalità degli impianti stessi. Questi nuovi sistemi di controllo vanno al di là della semplice regolazione oraria di flusso di energia elettrica. Essi permettono, infatti, di adattare l’energia erogata in funzione dell’effettiva domanda del momento, in modo tale da consumare energia soltanto nella misura e nel momento in cui l’energia è effettivamente richiesta (energy on demand).
Negli ultimi anni si sono moltiplicate le proposte progettuali di realizzare un collegamento sinergico tra illuminazione pubblica, viabilità e risparmio energico. Su questo versante, quasi tutte le grandi metropoli e alcune città di medie dimensioni si stanno impegnando nello studio e nella definizione di strategie di intervento.
Il terzo capitolo intende proporre le linee guida iniziali di un progetto di smart lighting per la città di Milano. Anche il capoluogo lombardo condivide, infatti, con le altre grandi città, la necessità sia di contenere la spesa energetica facendo ricorso alle energie rinnovabili, e quello di realizzare coordinamenti in rete della rete di illuminazione pubblica, sfruttando questa struttura reticolare anche per altre applicazioni legate alla mobilità.
Attraverso l’infrastruttura della illuminazione pubblica è possibile trasmettere o ricevere dati ed informazioni. L’illuminazione pubblica ha una presenza capillare su tutto il territorio, in particolare quello urbano. Di conseguenza una rete di trasmissione dati poggiata su questa infrastruttura permette di raggiungere gran parte delle utenze domestiche. Questa logica di connessione è in linea con la filosofia fondamentale degli spazi smart secondo cui, in una nuova visione urbana, il cittadino è messo al centro di tutto e in grado di interagire e programmare le proprie azioni in funzione delle informazioni che derivano dall’ambiente circostante. In questo nuovo contesto, anche la pubblica illuminazione diventa un modalità di collegamento tra le persone, la gestione efficiente delle risorse e il miglioramento dell’efficienza energetica.
L’obiettivo finale consiste nella supervisione remota dell’illuminazione pubblica, del traffico veicolare e di una rete di edifici residenziali. Tutte queste applicazione si fondano su una piattaforma di comunicazione in grado di sfruttare la rete di illuminazione pubblica come linea digitale capillare per la raccolta dati e l’invio di informazioni. Ciò permetterebbe di promuovere risparmi energetici ed economici nella gestione delle reti stradali ed energetiche.