SynEnergy District. Study of the effect of the implementation of electric mobility on the energy behaviour of a newly built district including a performing arts centre

The energy issue is becoming nowadays more and more important. The World is facing a growth in energy consumptions rates, as well as a harshening in climatic conditions mainly due to energy production. The possibility to exploit renewable energy sources in order to reduce emissions and at the same time increase our life conditions needs then an important attention. This research addresses two of the main actors in the energy consumption panorama: buildings and private mobility. Even if today they are seen as energy users, they are experiencing a strong attention from National Authorities and single consumers in order to reduce their impact on the environment. After a general overview on these two topics, the research tries to define and develop a scientific method to integrate diffused energy production with energy consumption. In order to achieve this goal particular attention is given to the theme of energy storage. Besides already existing technologies, the possibility to exploit the electric vehicles batteries to temporarily store energy is explored. In this way the energy surplus locally produced can be used during non productive hours, such as at night, favouring the consumption of energy on site. The aim is to provide a realistic approach that would help a complete transition towards renewable energies production reducing in this way the interaction with the electricity distribution grid. At first the method is applied to the development of a new masterplan in the city of Milano. The medium and large scale possibilities and impact can then be analysed and studied. After that, the simulations and energy balances focus on a particular building with well defined functional and architectural requirements. The method is applied to a Performing Arts Center to be located within the previously defined masterplan. Finally, the analysis goes back to the medium scale, confronting different scenarios of electric vehicles distribution on the territory. The parameters defined during the design of the two case studies are used to simulate a realistic impact of the research on the urban environment.

Il tema del risparmio energetico sta diventando sempre più importante al giorno d'oggi. Il mondo sta affrontando una crescita nei consumi di energia, nonché un inasprimento delle condizioni climatiche dovuto principalmente alla sua stessa produzione. La possibilità di sfruttare le fonti di energia rinnovabile al fine di ridurre le emissioni e allo stesso tempo migliorare la qualità di vita richiede quindi un’importante attenzione. La ricerca ha come oggetto due dei principali attori nello scenario del consumo energetico: il settore edilizio e quello dei trasporti mediante mezzi privati. Anche se al giorno d’oggi questi ultimi sono visti come utilizzatori di energia, essi sono oggetto di una forte attenzione da parte delle autorità nazionali e dei singoli consumatori al fine di ridurre il loro impatto sull'ambiente. Dopo una panoramica generale su questi due argomenti, la ricerca prova a definire e sviluppare un metodo scientifico per integrare la produzione di energia con il suo consumo. Al fine di raggiungere questo obiettivo viene data particolare attenzione al tema dello stoccaggio di energia. Oltre alle tecnologie già esistenti, viene infatti esplorata la possibilità di sfruttare le batterie dei veicoli elettrici per immagazzinare temporaneamente l’energia. In questo modo il surplus di energia prodotto localmente può essere utilizzato durante le ore non produttive, come per esempio quelle notturne, favorendo il consumo di energia in loco. L'obiettivo è quindi quello di fornire un approccio realistico che aiuterebbe una transizione completa verso lo sfruttamento di energie rinnovabili, riducendo così l'interazione con la rete elettrica. Inizialmente il metodo viene applicato allo sviluppo di un nuovo masterplan per la città di Milano. Le possibilità create dalla sua modellazione e l'impatto del metodo su media e larga scala possono quindi essere analizzati e studiati. Successivamente le simulazioni dei bilanci energetici si concentrano su un particolare edificio con requisiti funzionali e architettonici ben definiti. Il metodo viene applicato infatti ad un Centro per le Arti Performative localizzato all'interno del masterplan precedentemente definito. Infine l'analisi ritorna a studiare la media scala, affrontando diversi scenari di distribuzione dei veicoli elettrici sul territorio. I parametri definiti durante la progettazione dei due casi studio sono usati per simulare un impatto realistico dell’applicazione della ricerca all’ambiente urbano.