新型冠狀病毒(COVID-19)大流行可能使許多投資計(jì)劃擱置,但它也突顯了全球在節(jié)能城市中實(shí)現(xiàn)可持續(xù)生活的動(dòng)力。
COVID-19及其遏制措施帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)放緩已經(jīng)使許多國(guó)家和地方政府考慮建立更美好的未來(lái),其中包括更加智能地利用能源,提升能源使用效率。
技術(shù)和創(chuàng)新是幫助城市更有效地利用能源的不可或缺的一部分,而世界許多地方正朝著提高環(huán)保意識(shí)和減少溫室氣體排放的戰(zhàn)略方向邁進(jìn)。
ARC Advisory Group在本月初表示,在大流行期間,政府正在利用技術(shù)投資來(lái)抑制冠狀病毒的傳播,并在COVID-19爆發(fā)后幫助經(jīng)濟(jì)發(fā)展。該通報(bào)稱(chēng),盡管目前存在不利因素,許多城市仍在繼續(xù)尋求對(duì)“智能城市”技術(shù)的投資,這可能對(duì)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇有利。
國(guó)際能源署(IEA)在去年關(guān)于能源效率和數(shù)字化的報(bào)告中說(shuō),通過(guò)各種算法、數(shù)字仿真和人工智能(AI)進(jìn)行的數(shù)據(jù)分析可以通過(guò)影響能源使用的實(shí)際變化來(lái)提高能源效率。
“數(shù)字賦能”使得智能建筑、車(chē)輛和工業(yè)設(shè)施能夠?yàn)槟茉聪到y(tǒng)提供新的靈活負(fù)載來(lái)源,這有助于減少供給側(cè)的可再生能源限制,并支持社區(qū)優(yōu)化并減少能源消耗。隨著系統(tǒng)中可再生能源的增加以及社區(qū)居民的配合,最終結(jié)果是能源系統(tǒng)效率更高,這要?dú)w功于減少了與生產(chǎn)和分配能源有關(guān)的損失。”
新冠病毒大流行給城市提供了提高能源效率和減少碳足跡的獨(dú)特機(jī)會(huì)。
技術(shù)專(zhuān)家Ankit Mishra在《福布斯》(Forbes)中寫(xiě)道,技術(shù)在幫助城市充分利用智能公用事業(yè)、智能出行和智能建筑方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
智能公用事業(yè)
IEA在上個(gè)月的《智能電網(wǎng)》報(bào)告中表示,世界各地的公用事業(yè)已經(jīng)開(kāi)始使用更多的AI和數(shù)字孿生技術(shù)來(lái)容納電網(wǎng)中更多的可再生能源發(fā)電。盡管2019年電網(wǎng)的總體投資連續(xù)第三年下降,但技術(shù)變得更加智能,對(duì)先進(jìn)的計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施,公用事業(yè)自動(dòng)化和電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施的投資占電網(wǎng)總支出的15%以上。 IEA的估計(jì)顯示,數(shù)字網(wǎng)格基礎(chǔ)設(shè)施投資的份額從2014年的10%增加到2019年的17%。
根據(jù)IEA的數(shù)據(jù),歐洲的公用事業(yè)公司Iberdrola,Enel,Rte和e.On以及美國(guó)的Exelon,Duke和Edison International去年在軟件方面的支出均創(chuàng)歷史新高。
如今,美國(guó)的一些公用事業(yè)公司使用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)簡(jiǎn)化電網(wǎng)運(yùn)行。
例如,向500萬(wàn)美國(guó)人供電的美國(guó)電力公司(AEP)讓西門(mén)子創(chuàng)建了一個(gè)電氣數(shù)字孿生(electrical digital twin),以簡(jiǎn)化電網(wǎng)規(guī)劃并更好地管理可再生能源對(duì)電網(wǎng)的日益增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)。
西門(mén)子北美數(shù)字電網(wǎng)業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人Mike Carlson表示:“其中存在的所有組件都是在特定的連接設(shè)備級(jí)別上表示的,并可以對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況、能夠完成的功能以及計(jì)劃要執(zhí)行的操作進(jìn)行多種分析和視圖分析。”。
圣地亞哥天然氣和電力公司(SDG&E),PA咨詢(xún)公司以及預(yù)測(cè)分析解決方案提供商Toumetis在四月表示,他們共同開(kāi)發(fā)了iPredict——“世界上第一個(gè)通過(guò)提前數(shù)周預(yù)測(cè)資產(chǎn)故障來(lái)預(yù)防斷電的人工智能系統(tǒng)”。
智能出行
為了遏制溫室氣體排放并改善居民的健康狀況,并為他們提供更綠色的生活方式,許多城市還禁止在市中心使用汽油和柴油汽車(chē),并鼓勵(lì)更多地使用電動(dòng)汽車(chē)上下班??焖偈召M(fèi)的公共基礎(chǔ)設(shè)施可能會(huì)成為通往城市道路上更多電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。
根據(jù)IEA從2020年6月起發(fā)布的2020年《全球電動(dòng)汽車(chē)展望》,“在未來(lái)十年中,管理電動(dòng)汽車(chē)的充電模式將是鼓勵(lì)在電力需求低或可再生能源發(fā)電量高的時(shí)期進(jìn)行充電的關(guān)鍵。”
國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)表示,隨著越來(lái)越多的可再生能源(主要是太陽(yáng)能和風(fēng)能)被納入電網(wǎng),電動(dòng)汽車(chē)可以滿(mǎn)足電網(wǎng)的存儲(chǔ)需求。
IRENA在一份報(bào)告中說(shuō):“電動(dòng)汽車(chē)的智能充電是釋放清潔交通部門(mén)和低碳電力之間協(xié)同作用的關(guān)鍵。它可以最大程度地減少電動(dòng)汽車(chē)的負(fù)荷影響,并釋放使用更多太陽(yáng)能和風(fēng)能的靈活性。”
智能建筑
城市能源效率的另一條途徑是使建筑物節(jié)省更多的能源,并考慮到能源效率建造新的房屋和辦公室。技術(shù)也有助于建筑物的節(jié)能,從智能家居到預(yù)測(cè)分析解決方案以測(cè)量商業(yè)建筑物的能源使用。
例如,松下的智能能源管理解決方案為德國(guó)柏林的一個(gè)智能城市項(xiàng)目提供了一種創(chuàng)新的節(jié)能二氧化碳能源解決方案,該項(xiàng)目為90戶(hù)家庭提供了幾乎無(wú)二氧化碳的供熱。柏林的安裝將可持續(xù)性和數(shù)字化、光伏(PV)面板和蓄電池集成到了智能高效的能源管理系統(tǒng)中。
總部位于英國(guó)的Grid Edge公司開(kāi)發(fā)了一種基于AI的解決方案,用于商業(yè)建筑的建筑能源管理系統(tǒng)(BMS)。該解決方案將建筑物能源管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)源(例如天氣狀況)結(jié)合在一起,以提前24小時(shí)預(yù)測(cè)建筑物的能源使用情況。
隨著技術(shù)的發(fā)展和數(shù)據(jù)量的增加,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)分析將幫助城市通過(guò)更智能的數(shù)字解決方案提高能源效率,同時(shí)減少碳足跡。