«Βιώστε» την έξυπνη πόλη
Διαβάστηκε από 2224 αναγνώστες -
Όσο οι ενεργειακές ανάγκες των μητροπόλεων αυξάνονται, τόσο μεγαλώνει και η απαίτηση για εξυπνότερη διαχείριση των πόρων και της ενέργειας. Μια έξυπνη και βιώσιμη πόλη λειτουργεί ακριβώς έτσι, έχοντας σκοπό τη δημιουργία του ιδανικότερου περιβάλλοντος για τον άνθρωπο.
Oι σύγχρονες πόλεις δεν αποτελούν απλά τις πηγές των εξελίξεων, αλλά και πηγές των περισσότερων αρνητικών για το περιβάλλον φαινομένων. Και πώς να μην συμβαίνει αυτό, αφού περισσότερο από το 50% του πληθυσμού της γης σήμερα ζει, εργάζεται και μετακινείται σε μητροπολιτικές περιοχές. Σύμφωνα με έρευνες, μάλιστα, ο αριθμός αυτός αναμένεται να έχει αυξηθεί στο 70% μέχρι το 2050!
Με τα μέχρι στιγμής δεδομένα, οι πόλεις παγκοσμίως είναι υπεύθυνες για:
- τα 2/3 της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας
- το 60% της συνολικής κατανάλωσης υδάτινων πόρων
- το 70% της εκπομπής αερίων που συμβάλλουν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου
Από τη στιγμή, λοιπόν, που η αποκέντρωση δεν συνιστά μια ρεαλιστικά εφαρμόσιμη λύση, οφείλουμε να αναλογιστούμε τις επιπτώσεις της ανθρώπινης δραστηριότητας στο περιβάλλον και να βρούμε τρόπους μείωσης της κατανάλωσης ενέργειας και πόρων, εξοικονομώντας παράλληλα χρόνο και χρήμα.
Γιατί πρέπει να αρχίσουμε να ενεργούμε «έξυπνα»
Aν πάρουμε ως δεδομένο ότι η αστικοποίηση αυξάνεται, με το 66% της ενέργειας παγκοσμίως να καταναλώνεται στις πόλεις, αναπόφευκτα δημιουργείται έντονη απαίτηση από τις υποδομές για ενέργεια, παροχή νερού, κτλ.
Συγκεκριμένα, τα κτίρια ανά τον κόσμο ευθύνονται για:
- l Το 40% της κατανάλωσης της «τελικής» ενέργειας (της ενέργειας που καταναλώνει ένα αυτοκίνητο για να κινηθεί, όχι για να παραχθεί)
- l Το 21% της εκπομπής αερίων του θερμοκηπίου
- l Την αυξανόμενη απαίτηση σε ενέργεια
Ακολούθως, η υπέρμετρη αυτή αστικοποίηση, προκαλεί αλυσιδωτές εξελίξεις, όπως η αύξηση των απαιτήσεων για τις μετακινήσεις. Το 10% της παγκόσμιας εκπομπής αερίων θερμοκηπίου οφείλεται στις αστικές συγκοινωνίες και μετακινήσεις, με τον αριθμό των αυτοκινήτων να αναμένεται να διπλασιαστεί μέχρι το 2030 και, φυσικά, η μόλυνση του αέρα να αυξάνεται σε ιδιαίτερα ανησυχητικά επίπεδα.
Την ίδια στιγμή, η παροχή επαρκούς ενέργειας δυσκολεύει όλο και περισσότερο, παρόλο που το ποσοστό των ΑΠΕ συνεχώς αυξάνεται, αφού η ενέργεια γενικότερα περνάει όλο και πιο συχνά από διακυμάνσεις. Μεγάλα ποσά ενέργειας πρέπει να παρέχονται σε μικρές περιοχές σε διαφορετικούς χρόνους, ενώ στις μητροπολιτικές περιοχές η ζήτηση ξεπερνά την κατανάλωση.
Τα χαρακτηριστικά μιας βιώσιμης πόλης
Τα νέα μοντέλα βιώσιμων πόλεων κινούνται γύρω από τον άξονα του “smart city”, δηλαδή πόλεων που λειτουργούν με «έξυπνη οικονομία», «έξυπνη μετακίνηση», «έξυπνο περιβάλλον», «έξυπνους ανθρώπους», «έξυπνη διαβίωση» και «έξυπνη διακυβέρνηση»
Οι λύσεις αυτές πρέπει να συνδυάζονται μεταξύ τους, να αλληλεπιδρούν με την πόλη, να προσφέρουν στους κατοίκους διασυνδέσεις με την πόλη, να είναι επικεντρωμένες στο ολοκληρωμένο κτιριακό περιβάλλον, αλλά και να συμπεριλαμβάνουν όλα τα πεδία που επηρεάζουν τη διαβίωση. Ας δούμε όμως τι σημαίνει ο καθένας από αυτούς τους άξονες.
Με τον όρο «έξυπνη οικονομία», εννοούμε την ηλεκτρονική επιχειρηματικότητα και το ηλεκτρονικό εμπόριο, την αυξημένη παραγωγή, τη διαδικασία παραγωγής και διανομής προϊόντων με γνώμονα την ICT (Information & Communications Technology), δηλαδή την ενσωμάτωση των ενoποιημένων επικοινωνιών και ηλεκτρονικών συστημάτων στη σύγχρονη εποχή , την προσανατολισμένη στην ICT καινοτομία, όπως επίσης και νέα προϊόντα, νέες υπηρεσίες και επιχειρηματικά μοντέλα. Ακόμη, η «έξυπνη οικονομία» συνεπάγεται την τοπική και παγκόσμια διασύνδεση και ζύμωση με την φυσική και εικονική ροή των αγαθών, των υπηρεσιών και της γνώσης.
Η έννοια της «έξυπνης μετακίνησης» δίνει προτεραιότητα στις καθαρές και μη-μηχανοκίνητες επιλογές. Τα βιώσιμα, ασφαλή και διασυνδεδεμένα συστήματα μετακίνησης περιλαμβάνουν τραμ, λεωφορεία, μετρό, αυτοκίνητα, ποδήλατα και πεζούς, τα οποία χρησιμοποιούν περισσότερους από έναν τρόπους μετακίνησης. Επίσης, θα πρέπει να παρέχεται στο κοινό real-time ενημέρωση έτσι ώστε να εξοικονομούνται χρήματα και χρόνος, να βελτιώνεται η απόδοση των μετακινήσεων, για να μειωθούν οι εκπομπές CO2, αλλά και να βοηθήσει τους διαχειριστές του δικτύου μεταφορών να βελτιώσουν τις υπηρεσίες προσφέροντας ένα καλό αποτέλεσμα στους πολίτες.
Το «έξυπνο περιβάλλον» συνοψίζεται στην έννοια της «έξυπνης ενέργειας». Σε αυτή περιλαμβάνονται οι ανανεώσιμες πηγές, τα δίκτυα ενέργειας κινούμενα υπό την ICT, η μέτρηση της ενέργειας, ο έλεγχος της μόλυνσης, η ανακαίνιση των κτιρίων, η κατασκευή «πράσινων» κτιρίων, ο «πράσινος» αστικός σχεδιασμός, η αποδοτική χρήση των πόρων και τέλος, η επαναχρησιμοποίηση και αντικατάσταση των πόρων που εξυπηρετούν τους παραπάνω σκοπούς.
Αστικές υπηρεσίες όπως ο φωτισμός των δρόμων, η διαχείριση αποβλήτων, τα συστήματα αποχέτευσης και τα συστήματα υδάτινων πόρων που μειώνουν τη μόλυνση και βελτιώνουν την ποιότητα του νερού είναι, επίσης, καλά παραδείγματα.
Οι «έξυπνοι άνθρωποι» δεν είναι αποκλειστικά οι ιδιοφυίες. Στα πλαίσια μιας έξυπνης πόλης, οι ηλεκτρονικές δεξιότητες, η δυνατότητα εργασίας στα πλαίσια της ICT, η πρόσβαση στην εκπαίδευση, η ικανότητα διαχείρισης του ανθρώπινου δυναμικού μέσα σε μια κοινωνία που προωθεί την ευρηματικότητα και την καινοτομία, είναι μερικά από τα χαρακτηριστικά που καθιστούν κάποιον «έξυπνο άνθρωπο».
Τα στοιχεία αυτά θα εφοδιάσουν τους πολίτες και τις κοινότητες με την ικανότητα να διαχειρίζονται και να προσαρμόζουν δεδομένα μέσω εργαλείων ανάλυσης, έτσι ώστε να παίρνουν τις κατάλληλες αποφάσεις και να δημιουργούν προϊόντα και υπηρεσίες.
Η «έξυπνη διαβίωση» περιλαμβάνει τρόπους ζωής, συμπεριφορές και κατανάλωση προσανατολισμένα στις αρχές της ICT. Περιλαμβάνει, επίσης, μια υγιή και ασφαλή ζωή σε μια ενεργή πολιτιστικά πόλη, με ποικίλες πολιτιστικές επιρροές, αλλά και καλής ποιότητας κατοικίες και καταλύματα. Η «έξυπνη διαβίωση» συνδέεται, ακόμη, με τα υψηλά επίπεδα κοινωνικής συνοχής.
Τέλος, με τον όρο «έξυπνη διακυβέρνηση», νοείται η εντός και εκτός των τειχών διακυβέρνηση, η οποία περιλαμβάνει υπηρεσίες και διασυνδέσεις που συνδέουν τους δημόσιους, ιδιωτικούς, τοπικούς οργανισμούς και οργανισμούς της Ευρωπαϊκής Κοινότητας, με τρόπο ώστε η πόλη να λειτουργεί αποδοτικά και αποτελεσματικά σαν ένας οργανισμός.
Το βασικό εργαλείο για να επιτευχθεί αυτός ο σκοπός είναι η ICT (υποδομές, υλικό και λογισμικό), η οποία καθίσταται εφικτή μέσα από έξυπνες διαδικασίες και διαλειτουργικότητα και τροφοδοτείται από δεδομένα. Διεθνείς, εθνικές και τοπικές συνδέσεις είναι επίσης σημαντικές, δεδομένου ότι η «έξυπνη πόλη» θα μπορούσε να περιγραφεί ως η πεμπτουσία ενός παγκοσμίως διασυνδεδεμένου κόμβου.
Τα απαραίτητα στοιχεία της έξυπνης πόλης
Για να λειτουργήσει μια έξυπνη πόλη χρειάζεται κάποια στοιχεία που θα την εφοδιάσουν με τις κατάλληλες δυνατότητες.
- Το έξυπνο δίκτυο (Smart Grid)
Το έξυπνο δίκτυο (Smart Grid) είναι ένα μοντέρνο Ηλεκτρικό Δίκτυο το οποίο χρησιμοποιεί ICT (Information and Communications Technologies) Τεχνολογίες Πληροφοριακών και Επικοινωνιακών Συστημάτων για τη συλλογή πληροφοριών που έχουν να κάνουν με την συμπεριφορά των παρόχων και των καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας.
Επιπλέον ένα έξυπνο δίκτυο καθορίζει την ανταπόκρισή του ανάλογα με τις συλλεγόμενες πληροφορίες. Προκειμένου να λειτουργήσει ένα έξυπνο δίκτυο χρειάζονται κατάλληλες μετρητικές διατάξεις, οι οποίες θα συλλέγουν σε πραγματικό χρόνο, τόσο την καταναλισκόμενη, όσο και την αποκεντρωμένα, παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια των βασικών καταναλωτών μίας πόλης, δηλαδή τα κτίρια. Τέτοιες διατάξεις είναι οι έξυπνοι μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας οι οποίοι προσφέρουν το λεγόμενο smart metering.
Οι έξυπνοι μετρητές αποτελούν βασική παράμετρο για την ανάπτυξη και την λειτουργία των έξυπνων δικτύων. Ένας έξυπνος μετρητής είναι αμφίδρομης επικοινωνίας και μετατρέπει ένα παθητικό καταναλωτή σε ενεργό, αφού του επιτρέπει να αλληλεπιδρά με το δίκτυο και κατά συνέπεια να συμμετέχει στην εξοικονόμηση ενέργειας της πόλης.
Ο ίδιος ο καταναλωτής θα επωφελείται εξοικονομώντας χρήματα, από τα επερχόμενα πολυζωνικά τιμολόγια χρέωσης της ηλεκτρικής ενέργειας, αρκεί να έχει την υποδομή να τα αξιοποιήσει. Σε περίπτωση που σΆ ένα κτίριο υπάρχει εγκαταστημένο ένα σύστημα ΑΠΕ π.χ. ένα φωτοβολταϊκό σύστημα, ένας έξυπνος μετρητής θα μεταδίδει τα χαρακτηριστικά της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας ΑΠΕ.
Μερικές από τις βασικές λειτουργίες των έξυπνων μετρητών είναι οι παρακάτω:
- Μέτρηση της ηλεκτρικής ενέργειας εξΆ αποστάσεως σε πραγματικό χρόνο από τον διαχειριστή του δικτύου.
- Λήψη εξειδικευμένων σημάτων για τον διαχωρισμό της διάθεσης πολυζωνικών τιμολογίων (ταρίφες) ανάλογα με την παραγωγή και την ζήτηση της ενέργειας από ΑΠΕ.
- Δυνατότητα απομακρυσμένης διακοπής και επανασύνδεσης του καταναλωτή.
- Ασφαλής μετάδοση των μετρητικών δεδομένων.
- Πρόληψη και ανίχνευση της κλοπής ρεύματος.
- Ο καταναλωτής μπορεί να έχει σε πρα-γματικό χρόνο τα δεδομένα της κατανά-λωσής του προκειμένου να προσαρμόζει την ενεργειακή του συμπεριφορά.
Το “έξυπνο κτίριο” (Smart-grid ready building) Οι τεχνολογίες έξυπνων κτιρίων είναι παραπάνω από ικανές στο να παραδώσουν ένα smart-grid ready κτίριο παρόλο που το ενδιαφέρον της ευρύτερης αγοράς για έξυπνα κτίρια, μόλις τα τελευταία χρόνια έχει αρχίσει και αυξάνεται.
Ένα είναι σίγουρο, είναι αδύνατο να υπάρξει έξυπνη πόλη χωρίς έξυπνα κτίρια. Η αντικατάσταση των συμβατικών μετρητών με έξυπνους μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας είναι ένα πολύ σπουδαίο πρώτο βήμα αλλά όχι αρκετό καθώς, μετρώντας μόνο την ηλεκτρική ενέργεια δεν σημαίνει ότι αυτή αξιοποιείται στο μέγιστο.
Για παράδειγμα, μπορεί να έχουμε μετρήσει την περίσσια ηλεκτρική ενέργεια που παράχθηκε από τα φωτοβολταϊκά σΆ ένα σημείο της πόλης αλλά με τι μηχανισμό αυτή θα καταναλωθεί από ένα άλλο σημείο της πόλης που υπάρχει έλλειψη ενέργειας προκειμένου να πετύχουμε μεγίστη αξιοποίηση των ΑΠΕ και μείωση της κατανάλωσης των ορυκτών καυσίμων;
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, μία από τις δυνατότητες ενός έξυπνου μετρητή είναι η λήψη εξειδικευμένων σημάτων, από τον διαχειριστή του δικτύου, που αφορούν την πολυζωνική τιμολόγηση, δηλαδή διαφορετική τιμολόγηση της καταναλισκόμενης ηλεκτρικής ενέργειας σύμφωνα με τις ανάγκες λειτουργίας του έξυπνου δικτύου.
Συμπερασματικά
Τελικά, ακριβώς επειδή οι ΑΠΕ θεωρούνται παγκοσμίως ο πλήρως απαλλαγμένος από τον ¶νθρακα τρόπος παραγωγής ενέργειας, είναι και ο τομέας στον οποίο πρέπει να επενδύσουμε αποσκοπώντας στη δημιουργίας μιας «έξυπνης πόλης».
Ο πρώτος και πιο εύκολος τρόπος για να το πραγματοποιήσουμε αυτό δεν είναι άλλος από τη διαχείριση των κτιρίων με βάση την εξοικονόμηση ενέργειας, πράγμα το οποίο συνδέεται άμεσα την πράσινη μετακίνηση (ειδικά η ηλεκτρο-μετακίνηση, με ρεύμα που προέρχεται από τα κτίρια, στερείται ζημιογόνων εκπομπών, προσφέροντας ταυτόχρονα καθαρότερο περιβάλλον και εξοικονόμηση ενέργειας). Τα Smart Grid παρέχουν ολοκληρωμένη διαχείριση στις πόλεις, με αλληλεπίδραση πληροφοριών και συνδέουν την ενέργεια με την ICT, βάζοντας τα θεμέλια για την υλοποίηση των πόλεων του μέλλοντος.