定位全球經(jīng)典“坐標(biāo)” 為我國智慧城市頑疾搜尋“藥方”
作為智慧城市理念和應(yīng)用的牽頭機(jī)構(gòu)之一,中國通信工業(yè)協(xié)會(huì)早在2012年11月便指出,我國已有超過150座城市提出了智慧城市建設(shè)方案。而這一次對于智慧城市的發(fā)展而言,似乎并不是150座城市“各自為戰(zhàn)”的分散格局。因?yàn)楫?dāng)中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展至今天,150座城市已被相同的“鎖鏈”緊緊地“拷”在一起。
人口多、資源少,無疑是我國最嚴(yán)峻的能源問題。根據(jù)世界銀行發(fā)布的數(shù)據(jù),2012年,中國能源進(jìn)口量已占能源需求總量的8.6%。國內(nèi)能源資源不足,進(jìn)一步加劇了能源供需矛盾,預(yù)計(jì)我國能源進(jìn)口量將繼續(xù)增長。
中國社科院2011年的報(bào)告指出,我國已成為全球城市化速度最快的國家,中國城市居民數(shù)量在當(dāng)年超過農(nóng)村人口,比例達(dá)到51.3%,預(yù)計(jì)到2025年,中國的城市人口將增加3.5億人,這個(gè)數(shù)字比美國現(xiàn)在的總?cè)丝谶€要多。而當(dāng)記者查閱麥肯錫的研究報(bào)告時(shí)發(fā)現(xiàn),其結(jié)論更為夸張:到2050年,中國將有約220個(gè)人口超過百萬的大城市,城市對整個(gè)國家GDP的貢獻(xiàn)率將超過90%。
對于一座城市來說,基礎(chǔ)設(shè)施和交通運(yùn)輸系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活質(zhì)量的提高都離不開可靠的能源供應(yīng),于是人們不難想象,不斷加速的城市化進(jìn)程將迫使我國必須尋求保障能源供應(yīng)的解決方案。
如何通過現(xiàn)有智能解決方案提升能源效率、提高清潔能源利用率、減少CO2排放?如何使城市走向智能化的同時(shí)又可確保能源的可靠供應(yīng)?今天我們不妨根據(jù)國內(nèi)“智慧城市”建設(shè)中出現(xiàn)的難點(diǎn),在世界版圖中尋找解決方案。
北緯1°18′ 東經(jīng)103°51′ 新加坡
——借助智能技術(shù) 提高建筑能效
建筑與工業(yè)、交通并稱為我國能源消耗三大“主力軍”,其中建筑物能耗約占全國總能耗的1/3。我國《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》指出,建筑物的用電量可降低多達(dá)800 GW。
從目前國際通行的慣例看,若要解決這一問題,可利用自動(dòng)化和智能控制技術(shù),提高建筑物主要耗能系統(tǒng)運(yùn)行效率,降低建筑物空置區(qū)域能耗,同時(shí)還可利用低谷電對建筑物進(jìn)行預(yù)冷和預(yù)熱,降低能耗費(fèi)用。
我們不妨將視線匯聚至新加坡。當(dāng)?shù)匾延卸鄠€(gè)地標(biāo)建筑完成了相關(guān)智能節(jié)能的建設(shè),新加坡國家圖書館便中之一。這座位于新加坡維多利亞街中心的16層高的建筑,實(shí)現(xiàn)了環(huán)保、美觀、低成本三者的完美結(jié)合,并獲得了新加坡綠色建筑認(rèn)證最高獎(jiǎng)——白金獎(jiǎng)。
在當(dāng)?shù)厮虿捎昧硕喾N節(jié)能措施而被譽(yù)為“超級(jí)節(jié)能樓”。其采用了最佳的建筑朝向和位置,充分利用自然風(fēng),并利用圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱性能,防止熱的傳遞,盡量減少熱負(fù)荷;設(shè)置了陽光遮蔽系統(tǒng),采用日光照明策略,白天不用開燈,完全可實(shí)現(xiàn)自然光的照射;建筑內(nèi)部只有部分采用空調(diào)制冷,其余均利用自然通風(fēng)或機(jī)械(如風(fēng)扇)降溫;室內(nèi)的地毯、墻壁織物用一些具有足夠強(qiáng)度的當(dāng)?shù)啬静牡炔牧希菇ㄖΝh(huán)境的破壞減小到最低,且能循環(huán)重復(fù)使用。
更值得一提的是,建筑師在內(nèi)部采用了一套溫控分區(qū)系統(tǒng),為每個(gè)區(qū)域定制了個(gè)性化的氣溫控制方案:狀態(tài)控制照明傳感器在感測到室內(nèi)和公共區(qū)域有一段時(shí)間無人活動(dòng)后,會(huì)自動(dòng)關(guān)閉照明設(shè)備,而超級(jí)光敏傳感器可根據(jù)樓宇的自然光強(qiáng)度,對照明設(shè)備亮度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),這些都為樓宇節(jié)能做出了貢獻(xiàn)。
公開數(shù)據(jù)顯示,2006年和2007年新加坡國家圖書館每年的單位能耗平均為102.59 kW/m2,比124.47 kW的目標(biāo)值低21%,還不到全國平均值(220 kW)的一半。2007年,該建筑物憑借超低的能耗打敗其他入圍者,一舉斬獲“東盟高能效建筑楷模獎(jiǎng)”。
北緯 55°26′ 東經(jīng)13°50′于斯塔德
——供電新方案 建設(shè)綠色節(jié)能港口
據(jù)統(tǒng)計(jì),全球每年約有10萬艘船只??吭谑澜绺鞯氐?500個(gè)港口。??科陂g,船只通常利用柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電,排放大量廢氣,并帶來噪聲污染。全球各地的船只每年排放大約9億t?CO2,相當(dāng)于220座燃煤發(fā)電廠一年的排放總量。
就貨運(yùn)量而言,我國擁有全球十大港口中的7個(gè)。隨著海運(yùn)貿(mào)易量不斷增長,港口將面臨更大的減排壓力?!豆?jié)能減排“十二五”規(guī)劃》提出,到2015年,國內(nèi)港口需要減排10%以上的CO2,而船只至少需要減排16%。
就此問題ABB公司的研究報(bào)告曾指出,可利用岸對船供電方案解決。據(jù)悉,這一方案已經(jīng)在瑞典于斯塔德成功推行。
于斯塔德是瑞典的第五大港口,據(jù)統(tǒng)計(jì),每年抵港和離港的船只數(shù)量約為3500船次。由于??看徊捎么喜裼桶l(fā)電機(jī)發(fā)電,因此排放大量廢氣,并產(chǎn)生很大的噪音。于斯塔德選用岸對船供電解決方案應(yīng)對上述問題,讓船只連接岸上電源,在連入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)后,船上的柴油發(fā)電機(jī)可自動(dòng)關(guān)閉。該方案與使用柴油發(fā)電機(jī)相比,船只CO2排放量預(yù)計(jì)可降低98%,噪音和振動(dòng)問題也將得到有效消除。如此一來,不但可降低船只的運(yùn)營、維護(hù)成本,更可實(shí)現(xiàn)在城區(qū)建設(shè)港口,使市民臨水而居。
據(jù)悉,在過去的3年,于斯塔德的貨運(yùn)量每年以兩位數(shù)增長,它是少數(shù)幾個(gè)在當(dāng)前不景氣時(shí)期的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)繼續(xù)增長的港口之一。據(jù)初步估算,采用岸對船供電系統(tǒng)后,該電氣化港口的溫室氣體排放量可降低97.5%。
北緯59°22′ 東經(jīng)24°48′塔林
——電動(dòng)汽車打造綠色出行
毋庸置疑,我國是全球最大的汽車市場,預(yù)計(jì)2013年我國的汽車銷量將超過2000萬輛,2015年將突破3000萬輛大關(guān),占全球總銷量的30%以上。汽車尾氣排放不斷上升,成為全社會(huì)的共同“煩惱”。
盡管政府出臺(tái)了鼓勵(lì)使用電動(dòng)汽車的政策,但由于缺乏便捷的汽車充電系統(tǒng),消費(fèi)者的認(rèn)可度未達(dá)到預(yù)期水平。與此同時(shí),電動(dòng)汽車價(jià)格高、充電時(shí)間過長、電池壽命短以及新技術(shù)尚未普及等因素也阻礙了消費(fèi)者選用電動(dòng)汽車。
為應(yīng)對這一問題,國際上通行的辦法為,建設(shè)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施,提供多種充電方案滿足司機(jī)和服務(wù)提供商的不同需求。而這一方面,愛沙尼亞政府已先行一步(小標(biāo)題中標(biāo)注的為愛沙尼亞首都塔林的經(jīng)緯度)。
投資發(fā)展電動(dòng)汽車,是愛沙尼亞政府減少碳排放計(jì)劃的內(nèi)容之一。為實(shí)現(xiàn)該計(jì)劃,2011年初起,愛沙尼亞政府就已經(jīng)為全國各地的社會(huì)工作人員提供了507部三菱i-MiEV電動(dòng)車;愛沙尼亞政府從ABB購置了165臺(tái)直流充電設(shè)備,形成了歐洲密度最高的直流充電網(wǎng)絡(luò);此外,愛沙尼亞政府還為私人購買電動(dòng)車提供最高達(dá)50%的補(bǔ)貼。
目前愛沙尼亞政府已在所有居民數(shù)量超過5000人的城市建立了快速充電網(wǎng)絡(luò)。在城區(qū),充電樁的安裝地點(diǎn)選擇在商業(yè)區(qū)、郵局以及銀行附近以提供便利的服務(wù),在主要公路上每60?km安裝一個(gè)快速充電樁,30?min內(nèi)即可完成電動(dòng)汽車充電。值得一提的是,這是全球第一個(gè)全國性電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)。
北緯 59°19′ 東經(jīng)18°03′斯德哥爾摩
——智能信息推進(jìn)綠色能源普及
事實(shí)上,消費(fèi)者常常不了解哪些能源更加環(huán)?;蚋颖阋?,即使了解也很少有人能夠輕松管理自身的能耗。
智能房屋便是一個(gè)新概念,在這個(gè)概念中,消費(fèi)者可收到有關(guān)可再生能源發(fā)電何時(shí)供應(yīng)充沛的最新信息,還能獲得其他相關(guān)信息,從而可調(diào)整他們的用電行為。
瑞典首都斯德哥爾摩正在建設(shè)斯德哥爾摩皇家港口。這一新建的商業(yè)和居住區(qū)正在采用多種智能化解決方案轉(zhuǎn)變?nèi)藗兊挠秒娏?xí)慣,推進(jìn)綠色能源的使用。舉例來說,樓宇能源管理系統(tǒng)能收到何時(shí)產(chǎn)生可再生能源以及何時(shí)電價(jià)較低的信息,消費(fèi)者可選擇在該時(shí)段使用洗衣機(jī)等電器;消費(fèi)者和建筑物運(yùn)營管理機(jī)構(gòu)可在家內(nèi)能源顯示裝置或在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序中看到當(dāng)前的電力供應(yīng)情況。實(shí)踐證明,此類解決方案可幫助消費(fèi)者節(jié)省用電。
新建該城區(qū)的目標(biāo)之一是利用可再生能源滿足當(dāng)?shù)?0%的用電需求。居民可利用太陽能電池板生產(chǎn)電力,并將其并入電網(wǎng)或存儲(chǔ)起來備以后使用。
斯德哥爾摩皇家港口計(jì)劃在2030年之前徹底擯棄化石燃料發(fā)電,凸顯了建設(shè)大規(guī)模智能電網(wǎng)系統(tǒng)滿足當(dāng)?shù)啬茉葱枨蟮闹匾饬x。
從上述幾個(gè)國家和城市的案例我們不難看出,全球各地以不同的方式打造適合當(dāng)?shù)氐闹腔鄢鞘校鴮τ谥袊鞘卸?,這一工程顯然要浩大許多。應(yīng)該看到,規(guī)劃、開發(fā)和實(shí)施解決方案需要在整個(gè)城市層面上跨越多個(gè)行業(yè)進(jìn)行密切協(xié)調(diào),如城市環(huán)境、可再生能源并網(wǎng)發(fā)電、降低汽車尾氣排放和電力管理等,所以必然需要一個(gè)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的途徑。
因此在這過程中,所有主要利益相關(guān)群體都要積極參與:政府應(yīng)當(dāng)通過制定相關(guān)政策提供商、提供財(cái)政支持發(fā)揮牽頭作用;投資者、服務(wù)提供商、基礎(chǔ)設(shè)施提供商、自動(dòng)化技術(shù)提供商以及信息通信技術(shù)提供商等需要通過行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)知識(shí)滿足市場需求;最后,最終用戶應(yīng)該得到知識(shí)普及,充分享受智慧城市帶來的便捷。只有綜合多方力量,才能打造一個(gè)全方位“個(gè)性定制”的智慧城市。