欧洲绿色智慧城市建设经验谈
2017-08-07张庆阳
■ 张庆阳
欧洲绿色智慧城市建设经验谈
■ 张庆阳
建设绿色智慧城市,已经成为世界多数国家城市建设的主导方向和核心策略。发达国家智慧城市建设的主要历程大致可划分为四个阶段,即起步阶段、发展阶段、融合阶段和成熟阶段。西方发达国家由于城市化进程较早,经过长期的发展,绿色智慧城市建设已取得一定的成果,并在许多方面形成了有益的、可资借鉴的经验。
一、巴塞罗那:包容开放的绿色智慧城市
巴塞罗那市政府很早就将绿色智慧城市理念应用到城市的规划、建设和管理中。巴塞罗那的绿色智慧城市是一个包容开放的系统。巴塞罗那建设绿色智慧城市主要举措如下:
(一)大力推广绿色发展法规、政策。为了减少二氧化碳排放量,巴塞罗那推出了涵盖能源替代、运输管理和绿色建筑的绿色城市运行计划,2000年巴塞巴塞罗那在欧洲第一个实施“太阳能法规”,规定所有新建、翻修建筑都必须安装太阳等设备,提供建筑物60%的热水。到2006年巴塞罗那已经成为欧洲使用太阳能电池板密度最高的城市。使用太阳能每年可节省超过250亿瓦的电力。与此同时,巴塞罗那大力推广电动汽车,在全市部署充电站,电动汽车租赁等绿色交通相关设施及服务。到2012年,全市已有超过500辆的混合动力出租车,294个公共电动车,262个充电站,130辆电动摩托车和约400辆私人电动汽车。
(二)打造人性化城市公共空间。创建绿色智慧城市的战略目标之一是为市民休闲和社会活动建立完美的城市公共空间。在道路规划和改造上,将原有的一些道路改造为两侧机动机单行,中间开辟公交专用车道以及休闲娱乐场所。通过旧建筑物的拆除、整修和新建,达到与生活、商业及文教的有机结合,新旧城结合,打造人性化城市公共空间。
(三)注重提高市民的福利和生活质量。在智慧照明、智慧供电、智慧水务、智慧停车、智能交通、智能区域供冷供暖等促进民生的智慧服务取得了显著的成果。例如2012年巴塞罗那市实施的一个城市规划项目包括提供50条街道节能智慧路灯。
(四)选择开放平台。为了使巴塞罗那更加绿色智慧,城市选择了开放平台,旨在加快推进未来传感器、网络、地图和软件分析等发展。在该平台上巴塞罗那市政府各部门共享信息,避免重复彼此的工作。比如,司机只需下载一种专门应用程序,就能够根据数据平台发来的信息获知空车位信息,方便司机安全、便捷地停车,防止时间的浪费。同样,不管是市民还是游客都可以根据可视化地图数据、交互式浏览,寻找最近位置的公共汽车车站、地理位置、旅游地点。
(五)提倡技术创新。在城市高新技术中心开辟了一块面积大约两平方公里的街区,专门进行技术创新研究和实践。旧城改造运用了一系列新智能科技手段,包括:推广电动车免费充电设施、智能感应垃圾回收点、智能感应设施的停车库与停车位管理,以及居民公共用水方面的管理与节水计划。
(六)城市交通绿色电气化。绿色出行和城市公共交通电气化无疑是未来城市交通的发展趋势。在巴塞罗那,纯电动、零排放的公交车穿梭于大街小巷,运营过程中,这些公交车同时也在收集信息和数据,以便城市管理者和相关厂商进一步优化其性能。这些公交车均配有270kW电力发动机,蓄电池可快速充电,该技术标志着清洁能源公交续航能力的重大突破。迄今为止,巴塞罗那这种电气化公交车已累计运营11万多公里,为该市进一步推广电气化的公共交通积累了经验。最近该市还推出了太阳能动力公交车,长18米,可载客110人。巴塞罗那已成为在整个西班牙唯一拥有大型号、零排放公共交通工具的城市。巴塞罗那拥有私家电动汽车比例在西班牙乃至欧洲都处于高端水平,仅2016年,在巴塞罗那每100辆新上牌的私家车中,就有15辆电动汽车,这一比例比西班牙平均水平高出4倍,凸显市民较高的环保意识。
(七)全面覆盖宽带网络。巴塞罗那全市范围都覆盖了宽带网络。市议会为市民提供免费的WiFi服务,市民连接到互联网只需要通过WiFi接入点或各个市政设施及公共接入点,便可轻松上网。同时,还通过50MBit/s微波连接到核心网络WiMAX的基站。每个基站设置了三个部分,每个部分在自己的2.5GHz频带里有10MHz的通道。“家庭光纤”是一个试点项目,室内安装一个光纤网络的Poblenou乘以这个地区的带宽。而“T-City Friedrichshafen”是一个城市数字网络,超快速光纤和移动网络提高数据传输,实施应用程序;其中,有超过300公里的光纤和基础城市管理模型的集约化信息应用技术。
(八)重视企业的力量。巴塞罗那重视利用企业的力量,达到创建新型绿色智慧城市的目的,通过创新商业模式,加大公私合作,在多个项目上都借助企业的技术和财力,与思科公司、谷歌公司、IMB建立了长期的合作关系,不仅合作完成了一系列卓有成效的绿色智慧城市项目,还建立了一系列企业孵化器、技术创新和技术转移中心、新材料技术、智能能源和建筑能效中心等重要体系,为巴塞罗那培养了大量的研究和专业技术人员。既促进了巴塞罗那绿色智慧城市的建设发展,也带来了巨大的经济增长机会,创造大量的就业机会,促进了经济有效和谐发展。
(九)重视基础设施建设。城市大量的实时数据交互实现人机交流。无线传感器和路由器网络,嵌入式移动设备实现高层访问和现实世界数据、资源的利用,如停车传感器、交通流量、污染和噪音传感器,致力于监控城市垃圾桶垃圾容量和提高废物管理的传感器;智能化传感器,管理林地、维修和灌溉的绿色地带;公共道路交通灯在事故之后会转呈琥珀色,防止交通堵塞。
巴塞罗那绿色智慧城市
二、维也纳:绿色智慧城市典范
维也纳是奥地利首都拥有图画一般的自然景色,森林、草地、河流、湖泊,铺满整块400多平方公里的土地。坐拥绝佳的自然条件,当地政府会同各行各业,以及市民们的力量,一起致力于绿色智慧城市建设。在过去的几十年中,维也纳快速成长为国际城市中环境质量和生活质量突出的先导城市,其中绿色智慧城生态环指标尤为突出,为世界绿色智慧城市典范。
在维也纳城市政府看来,绿色城市是理念,气候保护和能源利用是具体工作,智慧城市则是最好的工具框架。绿色城市与智慧城市结合应该体现在两个领域的发展:首先,提升城市础设施的利用效率和排放标准;其次,在新城区域开发新的绿色智慧示范项目,注重新技术应用、污染监测、节能改造、废物管理等,最终提升能源利用效率和降低碳排放。智慧技术的应用不是体现在某个领域,而是对城市各领域的系统性绿色改造。绿色智慧城市建设并不是单纯某个领域的发展,而是社会经济领域的全面转型和升级。
(一)组织机构。缺乏强力核心部门统筹运作是绿色智慧城市建设进程的突出问题。为此维也纳城市政府成立由环境保护部主管的城市绿色规划局,由市长主持,具体协调和统筹绿色智慧城市建设。不仅关注能源效率和技术导向,更涉及可持续发展、多元化、资源利用效率、合理空间布局及经济发展等方面的主要工作。
(二)城市规划。首先,关注城市人口高速增长对城市住房和基础设施提出的多样化要求,认为未来城市规划必须要关注能源利用效率,保证城市能够充分满足未来更多人口的生产和生活需求。其次,在能源利用增加的基础上,对气候保护和城市环境质量都提出新的要求,在城市总体规划的评估报告中,对于气候保护和环境质量都提出相应目标和行动,包括提升能源利用效率、有吸引力的城市设计、绿色开放空间等。再次,确定两种发展路径以推进“智慧”与“绿色”的融合,一方面是对现有能源设施、交通设施等进行智慧改造,提升能源利用效率和降低碳排放水平;另一方面是在新城开发新的示范项目,例如阿斯本湖畔地区建设了能源利用和提升效率的重点应用示范工程,成为欧洲最大的气候保护示范工程之一。
(三)城市建设管理。维也纳政府大力推动“城市交通总体规划”和“电动交通计划”,以改善城市建设管理中交通拥堵、尾气污染等问题。通过扩大铺设市区自行车线路和步行区范围,用户可通过公共自行车停驻站终端机实现注册、租赁、查询车辆信息和报修损坏车辆等操作,服务中心根据终端机发回的信息及时采取相关智能化措施,保障公共自行车租赁业务的顺利进行。相关部门配合建立相应的智慧资讯和指挥系统,从而实现提高环保交通与公共交通工具使用率的同时,保障交通资讯和票务的网络优化的目标。
(四)绿色城市建设。维也纳市人口占奥地利总人口的20%,但能耗只占全国能耗的12%至14%,这主要得益于该市的“城市供暖和制冷计划”。供暖系统主要采用燃烧和气化技术将回收的固态垃圾和废水转化为新能源,满足地区暖气和热水需求,从而减少高能耗供暖设备的使用和二氧化碳排放量。城市制冷方面,接入节能技术城市制冷系统,该系统的基本能源需求只有传统制冷系统的10%,保障在提供制冷需求的同时兼顾能源的节约利用。“城市供暖和制冷计划”实现了城市在供暖和制冷方面的低碳节能目标。同时,维也纳在“市民太阳能发电厂”计划中提出到2030年可再生能源占据50%的能源,其中在建筑物构造方面充分融合了可再生能源利用的节能环保理念。建造房屋过程中通过把先进的保温、密封和通风技术有机地结合起来,营造出与外界相对隔绝的空间,最大限度阻止外部过冷或过热空气进入,充分利用屋顶太阳能装置保障室内温度达到符合人们正常生活需要的水平。最大限度利用可再生能源和先进节能技术减少对高能耗设备的使用,并改善建筑物构造原理,以此达到节能环保的效果。
(五)智慧城市与节能减排。为建设绿色智慧城市,维也纳提出许多大胆的智能建设项目,如“2050年智能能源计划”“2020年道路计划”等绿色减碳计划,与社会各界合作,汇同多方力量,努力把维也纳打造成节能减碳、土地合理利用、交通畅顺的世界领先绿色智慧城市。“气候保护计划”是维也纳推出的最全面环保计划。第一期计划自1999年至2010年,城市成功实现年310万吨二氧化碳减排的目标。根据第一阶段经验,维也纳市议会在2009年12月更新气候保护计划,以充分与“智慧城市维也纳”项目融合。通过高新科技的智慧改造,新的计划有效期至2020年,涵盖37个领域385项措施,包括能源、交通、城市基础设施、废物管理、农业和林业、自然保护和公共关系等。相应,维也纳市议会也颁布了“维也纳市政能源效率计划”,该计划为消费者提供依据能源政策的消费导向,包括100个能源效率措施,以解决所有重要的消费领域。
(六)绿色采购。维也纳市政府在绿色采购方面起到良好的表率和带头作用。为引导和鼓励地区企业经营引入低碳环保管理理念,维也纳市政府加大对绿色产品和服务采购,相继颁布并全面实施63项生态采购标准,要求政府各部门及其下属事业部门严格执行此类标准,强化了维也纳政府对绿色城市建设的顶层设计和统筹引领作用,并由此成为世界上第一个正式实行政府采购绿色标准的城市。
(七)建筑物改造。在“绿色智慧城市维也纳”项目中,推出一系列改造措施,包括通过绿色智慧项目的建设,提升房屋建造和翻新建筑环境标准;保持热电联产优良传统,工业余热和生物质能等热废物回收利用;制定全球顶级新住宅建筑用地总效能标准;城市更新改造中着力推进节能改造、平屋顶绿色改造等工作。
(八)智慧交通。以智慧改造项目提升公共交通系统。维也纳拥有全球最高密度的公共交通网络,公共交通“维也纳Linien”为城市提供快速、安全和环境友好的城市交通。通过绿色智慧交通改造,包括对地铁、有轨电车、城市轻轨及公共机车的实时信息查询和社交联系、区域能源消耗测量、环境数据收集、实时交通需求管理等功能升级,维也纳强大的公共交通系统未来可以更好地成为“基于城市需求的公共交通产品”。此外,城市交通总体规划也体现出维也纳战略交通理念,制定明确交通运输政策,充分考虑地方、区域和全球发展优先次序,特别是城市交通面向“新欧洲”开放,管理和处理长距离交通运输且不影响维也纳居民生活质量也是未来需要重点解决的课题,这些都需要绿色智慧的手段来解决。
(九)智能排水。为应对近年来不断增大的降雨量,维护城市稳定、畅通的运行,维也纳市对排水系统做了大力改善。从对排水管网的智能化改造开始,维也纳在管网的不同枢纽区安装了230个监测设备,对管网内污水的流速、流量、水位等运行情况进行实时监控。通过对流量的分层监测掌握管道的淤结情况,及时加以疏通。维也纳管网公司设立24个气象监测站,与国家气象局合作,在遇到暴雨天气时,每两小时向控制中心预报一次暴雨的走向、停留时间和降水量,以调整对排水管网的管控。另外,维也纳人还通过扩大城市绿地、街头和房顶的植物,来增大城市的排水能力。几棵树、几盆植物的功效都是巨大的,它们不仅能吸收一部分的雨水,还能延缓雨水进入地下管网的时间。正是这微不足道的几分钟或半小时,对缓和管网内的高峰雨水量极其宝贵。因此,街头绿化不仅仅是城市绿化工程,更是城市防洪工程的有力帮手。
绿色智慧城市维也纳