Ανάπτυξη Πλατφόρμας ΙΟΤ – Ενεργειακή Αναβάθμιση

Αποτελέσματα της καινοτομίας

Με τη χρήση της εν λόγω πλατφόρμας στα δεδομένα που υφίστανται μέχρι σήμερα, έχει επιτευχθεί ποσοστό μείωσης της κατανάλωσης ισχύος στον δημοτικό φωτισμό περίπου 25% σε συνδυασμό με μικρής έκτασης αντικατάσταση φωτιστικών αλλά και κάποια εξοικονόμηση ενέργειας σε κτίρια της τάξης του 10% με εφαρμογή μικρών παρεμβάσεων βάσει της εξέτασης των δεδομένων της πλατφόρμας (ρυθμίσεις κλιματισμού, ωράρια αφής φωτισμού). Ωστόσο, βρίσκεται σε εξέλιξη η πλήρης αντικατάσταση των φωτιστικών οδοφωτισμού σε led και η εφαρμογή του συγκεκριμένου συστήματος αναμένεται να επιφέρει μείωση της κατανάλωσης στον δημοτικό φωτισμό περίπου 60% συνολικά. Πιο συγκεκριμένα, τα σημαντικότερα αποτελέσματα που έχουν προκύψει από την εφαρμογή της καινοτομίας είναι τα ακόλουθα:

- H συλλογή στοιχείων για τη βέλτιστη ενεργειακή και λειτουργική αποδοτικότητα των κτιρίων, εγκαταστάσεων, οδοφωτισμού, και σχολείων και αξιοποίηση αυτών.

- Η αλλαγή διαδικασιών για την αντιμετώπιση καταναλώσεων εκτός ωραρίου και εξοικονόμηση χρημάτων.

- Η χρηστικότητα των εγκαταστημένων έξυπνων μετρητών σε σημεία που παρατηρείται ιδιαίτερη συμπεριφορά και μεγάλες καταναλώσεις. Το συγκεκριμένο σύστημα έχει τη δυνατότητα εκπομπής σήματος alarms, alerts και notifications για σημεία που σημειώνουν αυξημένη κατανάλωση (αφού προηγουμένως έχουν τεθούν όρια συναγερμού), ώστε η υπηρεσία να παρέμβει διορθωτικά.

- Η πιστοποίηση του Δήμου κατά το πρότυπο ISO-50001 για υποβολή προτάσεων χρηματοδότησης για ενεργειακή αναβάθμιση του Δήμου σε διάφορους φορείς όπως ΕΣΠΑ, Prodesa, Πράσινο ταμείο κ.α.

- Η πραγματοποίηση αντικατάστασης λαμπτήρων παλαιού τύπου του οδοφωτισμού με τεχνολογίας led με τεκμηριωμένα μετρήσιμα αποτελέσματα και σημαντική οικονομία.

Πιο συγκεκριμένα, οι ωφέλειες από την λειτουργία της πλατφόρμας μπορούν να αναλυθούν ως εξής:

• ανάδειξη της περιττής κατανάλωσης της ενέργειας για την επακόλουθη μείωση των λειτουργικών εξόδων • μείωση του χρόνου απασχόλησης του προσωπικού από την επεξεργασία των δεδομένων και των πιθανών λαθών • ανάπτυξη δράσεων και εφαρμογών έξυπνης πόλης/πρόκριση για χρηματοδοτήσεις • μείωση του ενεργειακού/ανθρακικού αποτυπώματος • αξιοποίηση των πληροφοριών του συστήματος σε εκπαιδευτικό επίπεδο • εντοπισμός, τεκμηρίωση και κατά περίπτωση περιστολή του ποσοστού άεργου ισχύος • ανάδειξη των βέλτιστων και χείριστων κτιριακών εγκαταστάσεων και υποδομών μέσω της υιοθέτησης στόχων και της αυτοματοποιημένης παρακολούθησης των δεικτών επίτευξής τους - Energy Performance Indicators (EnPIs) • εφαρμογή μηχανισμού αυτόματης αποτροπής ασυνήθιστα υψηλών καταναλώσεων με τη χρήση alarms, alerts και notifications.

Στάδιο σχεδιασμού

Ζητούμενο για το Δήμο Παλαιού Φαλήρου ήταν να αποκτήσει άμεσα, αυτοματοποιημένα και συνδυαστικά γνώση σχετικά με τις καταναλώσεις και την ενεργειακή αποδοτικότητα τόσο ανά κτίριο και εγκατάσταση όσο και συνολικά, μέσα από ένα κεντρικό σημείο αναφοράς. Ακόμη, η δυνατότητα επέκτασης του κέντρου αναφοράς (πλατφόρμα ΙΟΤ) σαν κέντρο ελέγχου και διαχείρισης εφαρμογών έξυπνης πόλης.

Για την υλοποίηση του έργου ο Δήμος συνεργάστηκε με ιδιώτη εταίρο. Η αρμόδια υπηρεσία, δηλαδή το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών (Η/Μ) Τεχνικών Υπηρεσιών, γνωρίζοντας τα δεδομένα και τα χαρακτηριστικά του Δήμου προχώρησε, σε συνεργασία με τον εξωτερικό εταίρο, στο σχεδιασμό, την παραμετροποίηση και την ανάπτυξη της εν λόγω πλατφόρμας με δυνατότητα ελέγχου, καταγραφής, συλλογής και ανάλυσης δεδομένων κατανάλωσης ισχύος και λοιπών πόρων σε κτίρια και λοιπές υποδομές του Δήμου (π.χ. δημοτικά κτίρια, σχολικές εγκαταστάσεις, ΚΑΠΗ, αθλητικές εγκαταστάσεις, οδοφωτισμός, κλ.π.).

Το Τμήμα Η/Μ παρείχε όλες τις πληροφορίες (κτίρια, υποδομές, εγκαταστάσεις, χωροθέτηση εγκατάστασης εξοπλισμού και μηχανημάτων κλπ) και πραγματοποίησε επιτόπιες επισκέψεις με εκπροσώπους της εταιρείας για το σχεδιασμό της πλατφόρμας. Λόγω της διασποράς των κτιρίων, υποδομών, εγκαταστάσεων απαιτείτο η οργάνωση των ενεργειών και ο συντονισμός των εμπλεκομένων αφενός, αφετέρου έπρεπε να συμπληρωθούν τυχόν στοιχεία για την πλήρη πληροφόρηση του αναδόχου και την αρτιότερη σχεδίαση της πλατφόρμας. Ωστόσο η άψογη συνεργασία με τον ανάδοχο επέφερε το επιθυμητό αποτέλεσμα.

Κάθε φάση παρουσιαζόταν από την εταιρεία προκειμένου να ελεγχθεί εάν εξυπηρετεί τους σκοπούς λειτουργίας, εάν είναι εύχρηστο και εξάγει τα επιθυμητά στοιχεία για τις περαιτέρω δράσεις του Δήμου.

Για τον σχεδιασμό της πλατφόρμας, τον Αύγουστο του 2017 υπεγράφη σύμβαση με αντικείμενο: την αγορά εξοπλισμού καταγραφής και ανάλυσης δεδομένων κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας και λοιπών πόρων. Στην συνέχεια ξεκίνησε ο σχεδιασμός της καινοτομίας, με αρμόδια υπηρεσία το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τεχνικών Υπηρεσιών του Δήμου, διήρκεσε από τον Αύγουστο του 2018 μέχρι τον Δεκέμβριο του 2019. Τα στάδια του σχεδιασμού ήταν τα ακόλουθα:

• Την 1/8/2018, υπεγράφη σύμβαση με αντικείμενο την προσθήκη στην πλατφόρμα μεταδεδομένων για το δημαρχείο και 24 σχολικά συγκροτήματα του Δήμου.

• Την 12/12/2018, υπεγράφη σύμβαση για την ένταξη και των υπολοίπων υποδομών [οδοφωτισμός κλπ , εξωτερικές παροχές ρεύματος και άλλων πόρων (νερό, φυσ. αέριο, κ.α.)] και ουσιαστικά ξεκίνησαν οι εργασίες δημιουργίας της πλατφόρμας. Συγκεκριμένα η ανάθεση παροχής υπηρεσίας περιέλαβε:

1. Καταχώρηση μεταδεδομένων 55 δημοτικών υποδομών.

2. Ανάπτυξη υπηρεσίας διαχείρισης λογαριασμών με δημιουργία πινάκων (καμπύλη κόστους-κατανάλωσης ενέργειας, διαγράμματα, συγκριτικά στοιχεία, ποσοστά κατανάλωσης κ.ά.).

3. Ετήσια συνδρομή φιλοξενίας των 55 υποδομών στην πλατφόρμα.

4. Δημιουργία πολλαπλών πεδίων ανάλυσης ενεργειακής και άλλων πόρων συμπεριφοράς μέσω της πλατφόρμας.

Κατά το στάδιο του σχεδιασμού η Τεχνική Υπηρεσία, γνωρίζοντας τα δεδομένα και τα χαρακτηριστικά του Δήμου – συνεργαζόμενη με εξωτερικό συνεργάτη προχώρησε στο σχεδιασμό και την ανάπτυξη της εν λόγω πλατφόρμας με δυνατότητα ελέγχου, καταγραφής, συλλογής και ανάλυσης δεδομένων κατανάλωσης ισχύος και λοιπών πόρων σε κτίρια και λοιπές υποδομές του Δήμου (π.χ. Δημοτικά κτίρια, Σχολικές εγκαταστάσεις, ΚΑΠΗ, Αθλητικές εγκαταστάσεις, οδοφωτισμός, κλ.π.).

Στάδιο εφαρμογής

Aπό τον Ιανουάριο του 2020 εξάγονται αποτελέσματα και στοιχεία πλέον για όλες τις ενταγμένες υποδομές στην πλατφόρμα. Αρμόδια υπηρεσία του Δήμου που χειρίζεται την πλατφόρμα, παρακολουθεί την πορεία της κατανάλωσης ισχύος στα διάφορα σημεία ώστε να κάνει προτάσεις βελτίωσης ή ακόμα και τροποποίησης της εφαρμογής, είναι το προσωπικό του Ηλεκτρομηχανολογικού Τμήματος της Διεύθυνσης Τεχνικών Υπηρεσιών του Δήμου όπου υπηρετούν υπάλληλοι με σχετικές με το αντικείμενο ειδικότητες και γνώσεις.

Για την υλοποίηση του έργου καθώς και την υποστήριξη της πλατφόρμας ο Δήμος συνεργάστηκε με φορέα του ιδιωτικού τομέα. Στις 30/10/2020 υπεγράφη η σύμβαση για την αναβάθμιση, υποστήριξη, ενημέρωση και συντήρηση της υφιστάμενης πλατφόρμας. Η ανάθεση παροχής υπηρεσίας περιλάμβανε:

1) Διαχείριση, αναβάθμιση, υποστήριξη, ενημέρωση και συντήρηση υφιστάμενης κεντρικοποιημένης διαχειριστικής πλατφόρμας με δυνατότητα ελέγχου, καταγραφής και ανάλυσης δεδομένων κατανάλωσης ισχύος και λοιπών πόρων σε κτίρια και λοιπές υποδομές του Δήμου.

2) Καταχώρηση μεταδεδομένων δημοτικών υποδομών.

3) Καταχώρηση μεταδεδομένων υποδομών πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης.

Το σύστημα έχει τη δυνατότητα για:

1. Κεντρική διαχείριση όλων των εν δυνάμει ενεργειακών πόρων.

2. Δημιουργία αναφορών διατυπώνοντας ενεργειακά δεδομένα και δείκτες (π.χ. ανά ομάδα είδους σύνδεσης, ανά τοπική κοινότητα, ανά είδους χρήσης κτιρίων κλπ), βασικούς δείκτες απόδοσης (KPI), θερμογραφήματα κ.α..

3. Εν δυνάμει σύνδεση με κατάλληλο μετρητικό εξοπλισμό για τη δημιουργία αλληλεπίδρασης με πηγές ενεργειακής και όχι μόνο κατανάλωσης.

4. Εν δυνάμει σύνδεση με κατάλληλο λογισμικό για την αξιοποίηση παρελθόντων και τρεχουσών ενεργειακών δεδομένων.

5. Καταχώρηση όλων των παροχών ηλεκτροδότησης του Δήμου.

6. Δημιουργία συμβάντων, ώστε να υπάρχει αυτοματοποιημένη διαδικασία ειδοποιήσεων σε περίπτωση μη-κανονικής συμπεριφοράς των εγκαταστάσεων (π.χ. μη-αναμενόμενη κατανάλωση από φωτισμό, ιδιαίτερα αυξημένη κατανάλωση σε σχέση με αντίστοιχη προηγούμενη περίοδο κλ.π.).

Οι επιμέρους μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας θα επικοινωνούν σε πραγματικό χρόνο με τον ελεγκτή ο οποίος θα αποστέλλει δεδομένα στην διαδικτυακή πλατφόρμα. Τα δεδομένα που θα λαμβάνονται, θα επεξεργάζονται και θα κανονικοποιούνται από την πλατφόρμα, έτσι ώστε να παραχθούν οι αντίστοιχοι δείκτες ενεργειακής απόδοσης. Οι εξουσιοδοτημένοι χρήστες του Δήμου θα έχουν πρόσβαση στην πλατφόρμα μέσω internet browser (Chrome/Firefox). Η διαδικτυακή πλατφόρμα αποτελεί την τεκμηριωμένη βάση επάνω στην οποία μπορούν να στηριχθούν οι δράσεις του φορέα σχετικά με την ενεργειακή αναβάθμιση των υποδομών του Δήμου.

Στάδιο διάδοσης

Η καινοτομία παρουσιάστηκε από την ανάδοχο εταιρεία σε συνεργασία με τον Προϊστάμενο του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανολόγων στη δημοτική αρχή και στο προσωπικό το οποίο χειρίζεται την εφαρμογή. Παράλληλα, διαδίδεται στο εσωτερικό του φορέα μέσω ενημερωτικών σημειωμάτων και στο εξωτερικό του φορέα μέσω της ιστοσελίδας του Δήμου.

Συνεργασίες

Η συνεργασία με εξωτερικό συνεργάτη έγινε με σύναψη δημόσιας σύμβασης (Ν. 4412/16). Η ανάθεση ήταν αναγκαία αφού το υπάρχον προσωπικό δεν διαθέτει την τεχνογνωσία, τα εργαλεία και την εμπειρία για την συγκεκριμένη εργασία. Το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανολόγων παρείχε όλες τις πληροφορίες (κτίρια, υποδομές, εγκαταστάσεις, χωροθέτηση εγκατάστασης εξοπλισμού και μηχανημάτων κλπ) και πραγματοποίησε επιτόπιες επισκέψεις με εκπροσώπους της εταιρείας για το σχεδιασμό της πλατφόρμας.

Χρηματοδότηση και κόστος

Το κόστος της ανάπτυξης της πλατφόρμας ανήλθε στο ποσό των 14.756 ευρώ και χρηματοδοτήθηκε από εθνικούς πόρους αλλά και από τον προϋπολογισμό του φορέα, ενώ το ετήσιο κόστος συντήρησης είναι περίπου 1.000 ευρώ.

Για τον σχεδιασμό της καινοτομίας απασχολήθηκαν 1 μηχανολόγος-μηχανικός ΠΕ για διάστημα 6 μηνών, 1 μηχανολόγος-μηχανικός ΤΕ για διάστημα 6 μηνών, 3 ηλεκτρολόγοι για διάστημα 6 μηνών, ενώ για την συντήρηση της λειτουργίας της απασχολούνται 2 μηχανολόγοι-μηχανικοί για 20 ώρες μηνιαίως.

Προκλήσεις και τρόποι αντιμετώπισης κατά το σχεδιασμό, δοκιμή και υλοποίηση

Λόγω της διασποράς των κτιρίων, υποδομών, εγκαταστάσεων απαιτείτο η οργάνωση των ενεργειών και ο συντονισμός των εμπλεκομένων αφενός, αφετέρου έπρεπε να συμπληρωθούν τυχόν στοιχεία για την πλήρη πληροφόρηση του αναδόχου και την αρτιότερη σχεδίαση της πλατφόρμας. Ωστόσο η άψογη συνεργασία με τον ανάδοχο επέφερε το επιθυμητό αποτέλεσμα.

Εκτίμηση – περιγραφή για τις αναγκαίες συνθήκες επιτυχίας και βιωσιμότητας της καινοτομίας

Οι δράσεις εξοικονόμησης ενέργειας αποτελούν προτεραιότητα της δημοτικής αρχής και προβλέπονται σχετικές πιστώσεις στον προϋπολογισμό για την επέκταση της πρωτοβουλίας και τις εργασίες συντήρησης. Εκτελούνται αλλά και έχουν προβλεφθεί έργα-εργασίες ενεργειακής αναβάθμισης, επί των οποίων η χρήση της πλατφόρμας αλλά και η αναβάθμιση αυτής θα δώσει στοιχεία για περαιτέρω ενέργειες.

Εμπειρίες, σκέψεις, διαπιστώσεις

Η πλατφόρμα ΙΟΤ για ενεργειακή αναβάθμιση παρέχει ιδιαίτερα χρήσιμα στοιχεία από τα οποία εξάγονται πληροφορίες ενεργειακής κατανάλωσης, δεδομένα και δείκτες είτε μεμονωμένα είτε ομαδοποιημένα είτε ανά είδος και γραφήματα. Τα παραπάνω αποτελούν πολύτιμα εργαλεία για τον φορέα που αυτοματοποιημένα αντλεί στοιχεία παρακολούθησης για αναγκαίες προτάσεις βελτίωσης και ανάπτυξης δράσεων στη δημοτική αρχή.

Βραβεύσεις

Η καινοτομία έλαβε το χρυσό μετάλλιο (GOLD AWARD) στον διαγωνισμό BEST CITY AWARDS 2020 στην κατηγορία Green City/ Διαχείριση Ενέργειας/ Εφαρμογές Τ.Π.Ε / IoT Applications.