Tag: Energiesystem

La gestione intelligente dell’energia ottimizza il consumo di elettricità negli edifici

Un algoritmo di controllo predittivo sviluppato dall’Empa ottimizza la gestione dell’energia negli edifici in modo da garantire la sicurezza dell’approvvigionamento nell’intero sistema energetico. I sistemi automatizzati per gli edifici comunicano direttamente con i fornitori di energia e la rete elettrica.

Secondo un rapporto dell’Empa, i sistemi automatizzati possono ottimizzare il consumo di elettricità in modo tale da garantire sempre la stabilità della rete e la flessibilità per i consumatori. Allo stesso tempo, le eccedenze di energia non vengono necessariamente immagazzinate a livello locale, ma vengono immesse nella rete elettrica ogni volta che è possibile, in modo che la domanda possa essere soddisfatta in qualsiasi momento.

Il test pratico condotto dall’Urban Energy Systems Lab dell’Empa nel suo edificio di prova NEST a Dübendorf si è concentrato sulla riduzione delle emissioni di CO2, sulla flessibilità della domanda di energia e sul comfort dei residenti. Utilizzando l’algoritmo di controllo predittivo, il team è riuscito a ottimizzare la gestione dell’energia all’interno dell’edificio con la seguente configurazione: un sistema fotovoltaico per la produzione di elettricità, un’unità di accumulo di batterie, una pompa di calore e una stazione di ricarica bidirezionale per veicoli elettrici.

Secondo quanto riferito, il sistema ha ridotto le emissioni di CO2 dell’edificio di oltre il 10 percento. L’edificio è stato in grado di comunicare in anticipo il consumo e l’immissione di elettricità. “L’esperimento ha quindi dimostrato che la disponibilità flessibile di energia rinnovabile non è un problema a priori”, afferma l’Empa.

Tuttavia, per poter implementare questi risultati su larga scala, in futuro gli edifici dovranno essere costantemente digitalizzati. La tecnologia sviluppata dalla scienziata Federica Bellizio sarà commercializzata dalla start-up Kuafu. Per il suo lavoro, ha recentemente ricevuto la borsa di studio Empa Entrepreneur Fellowship.

Marzo 2025
Ein Pionier in der Nanotechnologie zur Energiegewinnung

Im Zentrum dieser bahnbrechenden Forschung steht die Verbindung von Thermodynamik und Quantenmechanik, um durch Nanotechnologie effiziente Energiesysteme zu entwickeln. Der Wissenschaftler, der sich dieser Herausforderung stellt, ist bereits seit zwölf Jahren im Bereich der Quantenelektronik tätig und hat seinen Fokus auf die Umwandlung von Abwärme in elektrische Energie gerichtet. Seine Arbeit mit Graphen-Nanobändern, einem Material aus einer einzelnen Schicht von Kohlenstoffatomen, verspricht neue Wege in der Energiegewinnung.

Die Qualität seiner Forschung wurde bereits mit prestigeträchtigen Auszeichnungen wie dem ERC Starting Grant und einem Eccellenza-Professorenstipendium des Schweizerischen Nationalfonds gewürdigt. Der Forscher, der sowohl eine Forschungsgruppe an der Empa leitet als auch Assistenzprofessor für Quantenelektronik an der ETH Zürich ist, hat seine akademische Laufbahn an der TU Delft begonnen und sich stets für konkrete Anwendungen der Physik interessiert.

In seinem Labor an der Empa erforscht er die Anwendung von Graphen-Nanobändern, die an der Empa unter der Leitung von Roman Fasel hergestellt werden. Die spezifischen physikalischen Eigenschaften dieser Bänder sind entscheidend für ihre Nutzbarkeit in einer Reihe von Quantentechnologien. Eine bedeutende Entdeckung seiner Gruppe war, dass die Quanteneffekte dieser Bänder auch bei -23°C noch weitgehend erhalten bleiben, was die Möglichkeit ihrer nwendung bei Raumtemperatur in Aussicht stellt.

Die Technologie, an der der Wissenschaftler arbeitet, befindet sich noch in der Entwicklungsphase, und die Herausforderungen in der Nanofabrikation sind gewaltig. Trotzdem ist sein Ziel, die fundamentalen Grundlagen für die Anwendung dieser fortschrittlichen Technologie zu schaffen und damit ihren praktischen Einsatz in der Zukunft zu ermöglichen. Seine Forschung könnte letztendlich dazu beitragen, den Stromverbrauch elektronischer Geräte zu reduzieren und einen wesentlichen Beitrag zur Energieeffizienz zu leisten.

Gennaio 2024
AEW Energie rileva il 50 per cento di GA-Werkstatt.ch

GA-Werkstatt.ch (GAW) è ora di proprietà paritaria di AEW Energie AG e del precedente proprietario unico, Herzog Kull Group Holding (HKG), con sede a Rotkreuz. Con la loro nuova joint venture, i partner intendono soddisfare la crescente domanda nel settore della gestione degli edifici per le proprietà commerciali. Come dichiarato in un comunicato stampa congiunto, intendono adottare un approccio olistico al ruolo di project management di un’azienda energetica generale o di un’azienda energetica totale.

Entrambe le aziende sono convinte che l’edificio sarà un elemento sempre più rilevante nel sistema energetico futuro, in quanto consumatore, produttore e accumulatore di energia. Lavorando a più stretto contatto, vogliono offrire soluzioni energetiche integrate da un’unica fonte in tutto il Paese.

Le competenze dei nuovi partner si completeranno a vicenda: HKG acquisirà esperienza nella pianificazione di sistemi a media e alta tensione, secondo il comunicato stampa. La collaborazione consentirà di avere una visione olistica degli edifici e delle reti in tutte le aree di pianificazione delle reti target. Con l’acquisizione di una partecipazione in GAW, AEW sta ampliando il suo portafoglio di servizi legati alla rete e all’energia per includere la tecnologia degli edifici, rafforzando così la sua posizione di fornitore di servizi energetici integrati per i suoi clienti. La sua società associata Virtual Global Trading AG contribuisce con la sua esperienza nella digitalizzazione.

Dicembre 2023
4000 scenari per il cambiamento climatico

L’umanità emette attualmente 42 miliardi di tonnellate di anidride carbonica all’anno. Secondo i calcoli del Gruppo intergovernativo di esperti sul cambiamento climatico (IPCC), dal 2020 potranno essere aggiunti solo circa 300-600 miliardi di tonnellate, altrimenti l’obiettivo di limitare il riscaldamento globale a 1,5 gradi Celsius sarà difficilmente raggiungibile. Evangelos Panos del Laboratorio di Analisi del Sistema Energetico del PSI concorda con questa conclusione: “Potrebbe essere vicino, perché nel 70% dei nostri scenari il mondo supererà il limite di 1,5 gradi Celsius nei prossimi cinque anni”

Quali misure climatiche hanno maggior successo?
Sullo sfondo del cambiamento climatico, devono essere prese numerose decisioni politiche, economiche e sociali. Tuttavia, queste sono soggette a numerose incertezze. È comprensibile che i responsabili siano alla ricerca di basi affidabili per una delle domande centrali, ad esempio: Quali misure hanno il massimo effetto e sono anche economicamente vantaggiose per raggiungere l’obiettivo di emissioni nette zero, come si è prefissata la Svizzera, ad esempio? Le risposte sono ora fornite da una grande simulazione al computer che è stata sviluppata su questo tema. Essa abbina i modelli climatici a quelli economici e a 1200 tecnologie per la fornitura e l’utilizzo di energia e per la riduzione delle emissioni di gas serra. Come parte dello studio, un supercomputer ha calcolato 4000 scenari per 15 regioni della Terra, prendendo in considerazione i possibili sviluppi in passi decennali fino all’anno 2100 in ogni caso. “Questo richiede sofisticate tecniche di analisi e visualizzazione dei dati”, aggiunge il co-autore James Glynn, responsabile della piattaforma di analisi per la modellazione dei sistemi energetici presso la Columbia University negli Stati Uniti. Il file finale è di 700 gigabyte. L’articolo di ricerca su di esso è stato pubblicato sulla rivista specializzata Energy Policy.

Ciò che rende il lavoro di Evangelos Panos e dei co-autori così speciale: Per la prima volta, i loro modelli di valutazione integrata tengono conto di molte delle incertezze inerenti ai modelli. Gli scenari precedenti di solito presuppongono che tutti i parametri del futuro siano noti, come ad esempio quando saranno disponibili le tecnologie e quanto costeranno, o quanto è grande il potenziale di espansione delle energie rinnovabili. Inoltre, i calcoli dell’IPCC si concentrano esclusivamente sulle opzioni tecnologiche, ossia sulla questione degli effetti che la scelta di determinate tecnologie avrà sul clima. Le incertezze nei modelli climatici e il modo in cui il clima reagisce alla crescita economica sono lasciati fuori dall’equazione, così come molte altre incertezze, ad esempio per quanto riguarda lo sviluppo della popolazione o le misure politiche. “Il contributo più importante della nostra ricerca è che consente ai responsabili politici di prendere decisioni concrete sull’azione climatica con piena conoscenza delle incertezze esistenti”, sottolinea il co-autore Brian Ó Gallachóir dell’University College Cork.

18 fattori di incertezza e 72.000 variabili
Quando i ricercatori vogliono calcolare scenari che contengono molte variabili e incertezze, spesso ricorrono al cosiddetto metodo Monte Carlo. Il metodo Monte Carlo non prevede il futuro. “Piuttosto, traccia una sorta di mappa di dati con percorsi decisionali “what-if””, dice Evangelos Panos. Questo è stato anche il caso dello studio attuale: il team ha variato 72.000 variabili per ogni scenario. “Abbiamo considerato 18 fattori di incertezza, tra cui la popolazione e la crescita economica, la sensibilità al clima, il potenziale delle risorse, l’impatto dei cambiamenti nell’agricoltura e nella silvicoltura, il costo delle tecnologie energetiche e il disaccoppiamento della domanda di energia e dello sviluppo economico”, spiega James Glynn della Columbia University.

Unasolida base per i percorsi nazionali di transizione energetica
Per suddividere i singoli scenari incentrati su questioni politiche ed economiche nei diversi percorsi nazionali di transizione energetica, è necessario prendere in considerazione ulteriori parametri specifici nazionali. “Un sistema energetico che consenta la transizione verso un’economia senza emissioni di carbonio è ad alta intensità di capitale e richiede la mobilitazione di risorse da parte di tutti gli attori”, riassume Panos. Ciò richiede analisi su misura a livello nazionale: “Il nostro studio fornisce una solida base per questo”

Luglio 2023
Sostenibilità e redditività – ottenere rendimenti con soluzioni energetiche intelligenti e rispettose del clima.

Integrato e intelligente
Le soluzioni energetiche integrate combinano diverse fonti energetiche e tecnologie per ottenere un’elevata efficienza energetica e flessibilità. I sistemi intelligenti di gestione dell’energia vengono utilizzati per ottimizzare il consumo energetico e ridurre le emissioni di CO2. Aiutano a ridurre i costi operativi e ad aumentare il valore degli immobili. IWB offre alle aziende del settore edile e immobiliare pacchetti senza pensieri per un elevato ritorno sugli investimenti. I clienti possono scegliere tra soluzioni centralizzate, decentralizzate o combinate, a seconda della loro posizione e della strategia del portafoglio. Per ottenere un approvvigionamento e un utilizzo ottimale dell’energia sostenibile, il coinvolgimento precoce del partner energetico è fondamentale.

Sostenibile ed economico
L’implementazione di energie rinnovabili e di sistemi intelligenti di gestione dell’energia non solo consente di risparmiare sui costi e di aumentare il valore delle proprietà, ma anche di raggiungere la sostenibilità ambientale. Un buon punteggio ESG sta diventando sempre più importante e può anche influenzare le opzioni di finanziamento.
I proprietari di immobili possono ridurre le emissioni di CO2 e ottimizzare il consumo energetico degli edifici utilizzando impianti fotovoltaici e soluzioni di riscaldamento rispettose del clima, come pompe di calore o teleriscaldamento da fonti rinnovabili. I sistemi intelligenti di gestione dell’energia monitorano il consumo energetico in tempo reale e lo regolano controllando automaticamente il riscaldamento, la ventilazione e tagliando i picchi di energia.

Sensibile e redditizio
Investire in buone soluzioni energetiche e in una gestione intelligente dell’energia è sensato e redditizio per un portafoglio immobiliare sostenibile. Con IWB come partner nel campo dell’energia e della sostenibilità, le aziende del settore immobiliare possono beneficiare di soluzioni personalizzate, efficienti e intelligenti. L’attenzione si concentra sullo sviluppo di soluzioni individuali, adattate alle esigenze e agli obiettivi specifici dei clienti. Insieme, possono investire in un futuro sostenibile che offre vantaggi non solo ecologici ma anche economici.

Giugno 2023
Il Politecnico di Zurigo e l’EPFL lanciano la coalizione per l’energia verde

La Svizzera sta affrontando una crisi energetica e climatica combinata. Per raggiungere l’obiettivo di zero netto entro il 2050 ed evitare allo stesso tempo un gap energetico, il Paese dipende dalle fonti di energia rinnovabile, dalle opzioni di accumulo stagionale e da una connessione efficiente al mercato elettrico europeo. Oltre alle centrali elettriche con pompaggio, alle batterie o all’accumulo di calore, i combustibili sintetici e i gas come l’idrogeno offrono in particolare un modo interessante per immagazzinare, trasportare e scambiare l’elettricità a basso costo prodotta dagli impianti fotovoltaici in estate con l’inverno. Esistono numerose tecnologie promettenti, attualmente in fase di sviluppo ma non ancora pienamente operative. È qui che entra in gioco la “Coalizione per l’energia verde e l’accumulo”, che è stata presentata pubblicamente l’8 giugno in occasione dello Swiss Economic Forum di Interlaken.

“Con la coalizione, vogliamo portare rapidamente alla maturità del mercato le tecnologie esistenti per la cattura di CO2 e per la produzione e lo stoccaggio di gas e combustibili neutri dal punto di vista del carbonio, portandole a un livello industriale”, spiega il Presidente del Politecnico Joël Mesot. L’obiettivo è quello di rendere possibile un sistema energetico scalabile, neutrale dal punto di vista climatico e flessibile entro un periodo di tempo ragionevole.

Cercasi partner da politica, industria e scienza
Il raggiungimento di questo obiettivo richiederà uno sforzo congiunto da parte di scienza, politica e industria. “I due Istituti Federali di Tecnologia da soli hanno 150 gruppi di ricerca nel campo dell’energia, oltre a circa 460 ricercatori e quattro spin-off di successo nel campo della cattura di CO2 e dello stoccaggio di energia. Insieme ad altri gruppi di ricerca del PSI e dell’Empa, il settore ETH ha sia il know-how che le dimensioni per rispondere alle sfide attuali insieme alle aziende”, afferma il Presidente dell’EPFL Martin Vetterli. Ora le due università sono alla ricerca di partner tecnologici e di implementazione, nonché di donatori e sostenitori dalla politica e dalla società.

Circa 20 aziende e organizzazioni hanno già espresso il loro interesse a collaborare: Alpiq, AMAG, BKW Energie, SBB / CFF, Carvolution AG, Cemsuisse, Emil Frey Group, Edelweiss, FIR Group AG, Gaznat, Genève aéroport, GE Vernova, Gruyère Hydrogen Power SA, Implenia, MAN Energy Systems, Migros Industry, Romande Energie, Rolex, Swissmem, SWISS International Air Lines, VBSA, Viteos SA, Verband der Schweizerischen Gasindustrie / Association Suisse de l’Industrie Gazière.

Con la compagnia aerea Swiss International Air Lines (SWISS) e il fornitore di servizi energetici Alpiq – che erano presenti al SEF insieme ai due presidenti – due pesi massimi dell’economia svizzera sono stati a bordo fin dall’inizio. “Siamo orgogliosi di far parte di questa coalizione energetica. Insieme, stiamo portando avanti la produzione di carburanti sintetici, che rappresentano una delle maggiori leve per volare in modo sempre più sostenibile in futuro. Allo stesso tempo, si stanno creando nuove possibilità per l’accumulo di energia, che aumenta la sicurezza di approvvigionamento della Svizzera e serve la società nel suo complesso”, afferma il CEO di Swiss Dieter Vranckx. La compagnia aerea ha bisogno di soluzioni economiche in tempi brevi per raggiungere i propri obiettivi climatici. I carburanti sintetici svolgono un ruolo importante in questo senso. Alpiq, da parte sua, ha un ampio portafoglio di centrali idroelettriche e di stoccaggio in Svizzera ed è uno dei pionieri in Svizzera con la produzione di idrogeno verde a Gösgen. Con numerosi progetti per l’aggiunta e l’espansione delle energie rinnovabili e di varie tecnologie di accumulo in Svizzera e nei Paesi limitrofi, Alpiq può dare un contributo significativo: “Con un’ampia coalizione di imprese, scienza e società, possiamo raggiungere l’obiettivo netto zero e un approvvigionamento energetico sostenibile allo stesso tempo. In questo modo possiamo rafforzare la Svizzera come piazza economica e scientifica”, afferma il CEO di Alpiq Antje Kanngiesser, spiegando il chiaro impegno della sua azienda. Anche il noto filantropo Hansjörg Wyss si è già impegnato a sostenere la coalizione.

Previsto: Piattaforme di ricerca nella gamma dei megawatt
Con nuove soluzioni tecniche, la coalizione vuole creare ulteriori opportunità per sfruttare le differenze stagionali nella produzione di energia elettrica attraverso l’accumulo di energia in Svizzera e in Europa. Ciò migliorerà la sicurezza di approvvigionamento della Svizzera e diversificherà il commercio energetico con i partner europei e internazionali, creando nuove aree di business e opportunità per le start-up tecnologiche e l’industria svizzera. Le opzioni tecniche saranno analizzate in modo sistematico, al fine di trovare e implementare le migliori soluzioni possibili in termini di sicurezza dell’approvvigionamento e di costi.

La coalizione sarà formalmente costituita entro la fine del 2023, per lanciare i primi progetti all’inizio del 2024. I dimostratori nella gamma dei megawatt saranno costruiti sulla base delle tecnologie esistenti, che saranno produttive a partire dal 2028 e serviranno come piattaforme di ricerca. Per questo progetto è necessario un budget di circa 100 milioni di franchi svizzeri nella prima fase.

Giugno 2023
L'app facilita la pianificazione energetica degli edifici

Con Polysun, Vela Solaris AG di Winterthur ha sviluppato una soluzione che dovrebbe facilitare la pianificazione dei sistemi energetici per edifici e quartieri. Consente di simulare sistemi energetici in questi ambienti. In questo modo, i possibili sistemi energetici possono essere visualizzati per un primo esame e confrontati tra loro.

Sulla base di Polysun, Vela Solaris e l’associazione per la tecnologia degli edifici suissetec hanno creato l’app web per la tecnologia degli edifici. L’associazione sta ora mettendo la soluzione a disposizione dei propri soci e clienti, come si legge in un messaggio .

“Con il computer per la tecnologia degli edifici, consentiamo ai nostri clienti di fare il passo verso la concezione digitale dei sistemi energetici”, ha affermato Lars Kunath, responsabile delle soluzioni digitali di suissetec. Sottolinea inoltre “l’affidabilità dei risultati della simulazione e l’alto livello di professionalità di Vela Solaris come partner di sviluppo”.

“La collaborazione con associazioni, produttori e rivenditori rappresenta un vero arricchimento per Vela Solaris”, afferma Angela Krainer, amministratore delegato di Vela Solaris. “Ci sforziamo sempre di mettere le nostre soluzioni a disposizione del più ampio gruppo possibile di utenti”.

Ottobre 2021
"Il sistema energetico di Suurstoffi funziona"

Cosa c’è di unico nel concetto energetico di Suurstoffi?
Martin Jöri: Possiamo farlo per qualcosa di più di 100.000 metri quadrati
Area destinata a fornire l’intera fornitura di riscaldamento e raffrescamento per uso residenziale e commerciale, CO2-neutral e con sistema di area indipendente. A differenza di altre zone, non dipendiamo da una rete di teleriscaldamento esterna.

Perché concetti energetici come quello del Suurstoffi non sono ancora standard oggi?
Il classico investitore immobiliare è ancora conservatore. Si affida a soluzioni consolidate. Quando si parla di implementazione concreta di sistemi energetici, la sostenibilità gioca solo un ruolo minore. Ciò è comprensibile, poiché alcuni rischi non possono essere ignorati.

A quali rischi stai pensando?
Non era affatto chiaro fin dall’inizio che il sistema energetico senza CO2 della Suurstoffi avrebbe funzionato. Non c’erano quasi valori empirici, solo cifre di bilancio. L’interazione dei singoli sistemi con innumerevoli variabili è molto complessa. Oggi possiamo dire: il sistema funziona. Il rischio e l’esborso finanziario sono stati ripagati, poiché il sistema diventa ancora più efficiente ad ogni passaggio di espansione grazie alle economie di scala. Tuttavia, sono ancora necessari alcuni aggiustamenti.

Il sistema Suurstoffi può essere trasferito 1: 1 ad altre aree?
Se non ci sono ostacoli dalla geologia, questo è del tutto concepibile.

Il sistema energetico di Suurstoffi funziona. È la fine del progetto?
No, continueranno a occuparci due temi: da un lato, le operazioni operative devono essere garantite. Ciò significa che dobbiamo garantire il fabbisogno di raffrescamento e riscaldamento per tutto l’anno. Per fare ciò, abbiamo bisogno di un sistema di controllo dell’area di livello superiore per la pianificazione delle capacità di riscaldamento e raffreddamento per settimane e mesi. D’altra parte, è importante ottimizzare il sistema a breve termine. Ad esempio, tutte le pompe di calore devono essere coordinate tra loro per ridurre i picchi di potenza nel consumo di energia. Dobbiamo pensare a come integrare la mobilità elettrica pianificata nel sistema generale. Il nostro obiettivo è distribuire i carichi elettrici nel modo più dinamico possibile e utilizzare le auto elettriche come batterie elettriche.

Oltre all’ottimizzazione del sistema energetico di Suurstoffi, ci sono altri progetti in agenda?
Sì, siamo in procinto di attuare la fusione per autoconsumo per la Suurstoffi. Questo ci permette di vendere l’elettricità prodotta sul sito direttamente ai nostri inquilini. Inoltre, l’elettromobilità deve essere implementata in entrambe le aree. Nell’aprile 2020 abbiamo collegato i Metalli alla rete idrica del lago di Circulago, inaugurando così la fine dell’era del petrolio e del gas per le Tenute di Zugo. Ulteriori argomenti sono un sistema di fatturazione digitale basato sui dati del contatore e le riduzioni di CO2 nella mobilità quotidiana.

La digitalizzazione porta a una maggiore sostenibilità nel campo dell’automazione degli edifici?
Grazie alla digitalizzazione e all ‘”Internet of Things”, in futuro saremo in grado di offrire ai nostri inquilini una fatturazione semplificata, personalizzata e basata sull’utilizzo. Ciò aumenta la trasparenza e creerà un certo incentivo a ridurre il proprio consumo di energia.

Alla persona
Martin Jöri lavora nel settore energetico da 15 anni ed è stato responsabile, tra l’altro, dello sviluppo e dell’espansione delle energie rinnovabili a livello europeo presso Alpiq e CKW. In BKW ha potuto dimostrare la fattibilità del distretto energetico di Ittigen plus per conto di Losinger Marazzi. Nella sua attuale posizione di Head of Strategic Site Management presso Zug Estates, si è impegnato a implementare la Vision Zero-Zero per le aree Suurstoffi e Metalli.

Marzo 2021
Ecco come funziona il sistema energetico della carta

L’area Papieri deve essere gestita in modo CO2 neutro e svolgere un ruolo importante nell’attuazione della desiderata società da 2000 watt. Il sofisticato sistema energetico è costituito da un lato dalla propria centrale idroelettrica fluviale, che produce elettricità dal 1890. Ora è stato aggiornato con la tecnologia più recente come parte dello sviluppo del sito. Inoltre l’acqua del Lorze viene utilizzata come fonte di calore e la produzione di energia elettrica è supportata da impianti fotovoltaici sui tetti degli edifici. Le nuove pompe di calore installate completano il sistema energetico avanzato. Non solo la CO2 è neutra
Riscaldamento reale degli edifici in inverno, ma anche raffrescamento di tutte le unità residenziali e commerciali in estate.

La tecnologia moderna dà il tono anche quando si tratta di abitare: tutti gli appartamenti sono dotati di connessioni in fibra ottica e di un sistema di abitazione intelligente. Il controllo del riscaldamento, ventilazione, ombreggiamento o la gestione della luce e dell’energia può essere controllato tramite un pannello touch installato centralmente o tramite dispositivi mobili come smartphone o tablet.

Marzo 2021