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荷兰·阿姆斯特丹
——能源管理先行者

2017-08-01高晓雨工信部电子科学技术情报研究所编辑整理李晓春

智能建筑与智慧城市 2017年7期
关键词:阿姆斯特丹燃料电池电网

文/高晓雨(工信部电子科学技术情报研究所) 编辑整理/李晓春

荷兰·阿姆斯特丹
——能源管理先行者

文/高晓雨(工信部电子科学技术情报研究所) 编辑整理/李晓春

阿姆斯特丹是北欧国家荷兰的首都、荷兰最大的城市和第二大港口,市区人口74万,整个阿姆斯特丹都市圈人口为120万。阿姆斯特丹也是荷兰最大的工业城市和经济中心,拥有7 700余家工业企业,工业用钻石产量占世界总产量的80%。此外,阿姆斯特丹还拥有世界上最古老的证券交易所。阿姆斯特丹港口完全实现了现代化,港内外交通运输十分发达。鲜花是荷兰重要的出口商品。位于阿姆斯特丹西南郊的阿斯梅尔花卉市场是世界上最大的花市,其花卉销往100多个国家。阿姆斯特丹人居水上,水入城中,人水相依,景自天成,独特的景观使阿姆斯特丹的旅游业十分发达。

由于阿姆斯特丹市中心的旧街道非常狭窄,而且因运河发达,往来的船只与汽车所造成的噪声与空气污染问题相当严重。阿姆斯特丹市中心在2000年就推出了智慧城市计划(Amsterdam Smart city,简称“ASC”),以提高市民生活水平并创造新的就业机会。

图1 阿姆斯特丹智慧城市计划图

一 、光纤入户

阿姆斯特丹市政府和荷兰皇家电信(KPN)合作共同开发了新的基于光纤入户的产品和服务。毋庸置疑,未来几年中基于互联网的使用将会继续增加,对于宽带网络连接的需求也会相应增加。KPN及其合作伙伴Reggef i ber公司每年都会为推进阿姆斯特丹市内的光纤入户项目进行投资。

目前,光纤网络已经在阿姆斯特丹5个地区内铺设,包括Ijburg地区、Osdorp地区、Oostelijk Haven地区、Indische buurt地区及Oosterpark地区附近。目前,KPN和阿姆斯特丹还在不断开发基于光纤网络的产品和服务。例如,地区电视节目以及liburg智慧工作都已经在liburg地区实现。

图2 智能充电站

二 、电动汽车管理

阿姆斯特丹实施了两项和电动汽车电量管理相关的项目,1个名为电动车电量管理(ReloadIT),另1个是智能充电站(Charging system),旨在进行清洁运输方面的创新科技,优化可再生能源以满足电力汽车的能源消耗。该项目的主要行动包括:

1)计算电动车的电力需求,以达到供给和需求相匹配的目的;

2)储存每辆电动车的电量水平和行动半径;

3)每辆车的行程安排与充电量是否相匹配的信息;

4)汽车上的电量实时信息显示(与电网相连接);

5)能够为17辆电动车充电,且不会损害停车场的电网设置;

6)与能源供应者的创新合作及能源条约的及时更新。

目前,ReloadIT智能电网项目还在1个较小的但可以精确控制的范围内实践,未来将扩展到更大范围,并通过公私合营的方式继续推广。

智能充电站(Charging system)是1个为电动车充电的智能电力电池充电系统。该系统与测量箱中的智能量表连接,防止过度充电带来的能源浪费。智能充电站的实施说明了可以和测量箱很好地整合,下一步将推广智能充电站同时为几辆电动车充电的可能性。

三 、智能建筑

阿姆斯特丹哈尔雷姆地区政府免费让250位民众试用能源管理系统,该系统能够让用户了解到墙上每一个插头设备的能源消耗量。这不仅让在线监测能源消耗成为可能,用户还可以在此基础上设置自动开关,从而大幅减少能源消耗。调查问卷的结果显示,民众参与此项能源管理系统的主要原因是为了节省能源花费。这当中,25%的民众平均每2到3天会查看在线门户网站以了解其能源耗费情况。

阿姆斯特丹市在1栋17世纪的建筑中使用21世纪的燃料电池技术从而有效减少了50%的二氧化碳排放。通过使用创新性的本地能源生产技术,这栋建筑可以提供自己所需的电力。

燃料电池制造商Ceramic-Fuel-Cells-Limited(CFCL)公司在澳大利亚进行了将近20年的研发之后,成功制造了1种燃料电池。这种燃料电池非常高效,并且不通过氧化过程燃烧燃料,因此,不会产生大量温室气体。例如甲烷、二氧化碳或氧化物。一般而言,燃料电池只排放出少量的二氧化碳以及以蒸汽形式排出的水。这就意味着可以实现50%的二氧化碳排放量的减少(与荷兰每千瓦时二氧化碳排放量相比)。更重要的是,这种燃料电池比现存的最现代化的燃气发电能够提供更多的电量。剩余的热量也可以被用于其他用途。目前,这种燃料电池已经在全球9个地方进行了测试,阿姆斯特丹是其中之一。也就是说,测试不是在实验室中,而是在真实的环境中。这次试验是在阿姆斯特丹的“De Groene Bocht”建筑中进行,系统可为用户所在的建筑发电,意味着能够节省大约5%的能量运输中的损失,再加上对剩余热量的利用,总共可以节省85%的能源。

这项燃料电池技术概念试验能够为未来燃料电池技术的经济可行性打下基础,在为期两年的试验期内,燃料电池的表现将被实时监测,以便增加安装燃料电池的经验。

阿姆斯特丹全城汇集了许多大大小小的公司,从小商铺到跨国公司,从运河边的老房子到钢筋玻璃的办公大楼。ITO Tower大厦是智能大厦项目的试验性、示范性工程,总面积38000m2。智能大厦的概念就是在未给大厦的办公和住宿功能带来负面影响的前提下,将能源消耗减小到最低程度。在大楼的能源使用的具体数据分析的基础上,更有效地运行电力系统。另外,安装一些新型可持续性系统和记录能源消耗量的传感器,以保证照明系统、制热制冷系统和保安系统的低能耗正常运行。参与以上项目的企业和部门有:Liander、阿姆斯特丹Innovation Motor(AIM)、阿姆斯特丹气候局和Accenture。

四 、智能电网

阿姆斯特丹西部新区4万户居民中约有1万户正在享受Alliander新智能电网服务。西部新区的智能量表普及率很高,并安装有全阿姆斯特丹最多的太阳能板。西部新区还被荷兰政府第一个选为建设智慧电网的地区。西部新区的智能电网包括电脑设备和传感器,可持续监测电流和电压的强度,能够提供更精确的监控功能。智能电网的安装为用户带来诸多收益:

1)减少能源运输过程中损耗的数量和时间;

2)为消费者剩余的电量更好地反馈到电网中;

3)防止电力传输价格的大幅度增长;

4)积极参与可持续能源供应的可能性。

智能电网的安装使得远程控制电网成为可能,并且可以选择性地为关键地区提供更多电量,网络结构也得到改善。智能电网的安装有助于实现西部新区的可持续发展和应用,有利于能量的节约。今后的焦点将集中在电子运输、太阳能能源生产及向电网中注入电流、小规模的需求平衡、汽车联网等领域的创新。

五、气候街道

Utrechtsestraat是位于阿姆斯特丹市中心的1条具有代表性的街道。狭窄拥挤的街道两边满是漂亮的街道、咖啡馆和旅店。小型公共汽车和卡车来回穿梭运送货物或者搬运垃圾,造成交通拥堵。2009年6月5日,气候街道项目启动,整个项目涉及3个方面:

1)后勤部门:利用电动汽车搬运垃圾,货物集中运送至1个中心点,随后由电动汽车转送到各家商户。

2)公共空间:街道照明采用节能灯,深夜无人时灯光自动减弱。环保电车站的灯利用太阳能发光。此外,太阳能BigBelly垃圾箱配备了内置垃圾压缩设备,使得垃圾箱空间回收率提高5倍。

3)商户:安装智慧电表,并且可以与节能电器连接。能源可视屏则可以反馈能源消耗情况,基于智能电表提供的信息向商户提供个人节能建议。另外,智能插座可以降低或关闭未使用的家用电器或电灯。商户如果向气候局的能源办提供1份能源账单,则有机会在购买节能电器或节能灯时享受优惠。

六、可持续性交通

阿姆斯特丹的移动交通工具,包括从轿车、公共汽车、卡车到游船,其二氧化碳排放量占据整个阿姆斯特丹的三分之一。该项目在阿姆斯特丹港口的73个靠岸电站中配备了154个电源接入口,便于游船与货船充电,利用清洁能源发电,从而取代了原先污染较大的柴油发动机。在具体操作过程中,船长通过电话输入个人账号,可以与靠岸电站取得连接,收费则自动从船舶账号上扣除。参与以上项目的部门和企业有:Liander、AIM、阿姆斯特丹气候局、阿姆斯特丹港口局和Accentrue。

七、开放数据

和其他主要城市一样,阿姆斯特丹也拥有一项活跃的“开放式数据”项目。项目关注的重点包括数据解密、样本应用创新以及数据平台组织。数据助力了信息社会发展。公开可用的数据能够推动应用程序研发,为阿姆斯特丹根据实际数据进行决策提供行动视野和机遇。同样,开放数据也是阿姆斯特丹智慧城市的核心活动之一。

什么是开放数据?自“治理”这个概念出现之后,数据管理就变得极具重要性,无论涉及到食品可用量、征税还是人口注册,从历史角度来看,政府都扮演着重要的数据收集和管理角色。大部分数据可供公众使用,但是否是开放的?通常不是。所以在开放前,首先需要定义国民经济公共部门的原始数据哪些是公共的?哪个不需要版权或第三方授权?哪个是公共财政资助的,尤其是使其能够承担这项特别任务?哪些更加符合“开放式标准”(不限制信息通信技术用户或信息通信技术供应商的使用)且更加能够被电脑读取。能追踪到个人、包含国家机密或商业机密的数据显然不是“开放式”数据。荷兰的信息自由法(Wet Openbaarheid Bestuur [WOB])清楚这一点。

阿姆斯特丹在2012年举办了名为“为阿姆斯特丹市开发应用”的开放数据竞赛,竞赛者需要在市政开放数据的基础上创建应用程序,实现数据的再增值。竞赛在2012年10月19日结束,截至目前,已经有3个应用程序被提交,并且可以在网站上看到这3个应用程序。除了竞赛之外,还有关于开放数据的会议,无论是政府公务员、企业雇主还是其他感兴趣的人都可以在会上提出问题。

八、阿姆斯特丹竞技球场

为了成为世界上最具创新性的体育场之一,阿姆斯特丹竞技球场于2014年3月14日与阿姆斯特丹市共同签署了1项创新协议。初期阶段将开发1项联合战略。该战略将利用体育场中的平板电脑和智能手机,致力于群众管理的智能信息通信技术(ICT)解决方案、开发能源网以及改善游客前往竞技球场和周边区域的连通性和资源。这些措施希望能够有效控制区域内大批人流。这是该市首次与本地公司签署创新协议。竞技球场俨然成为1块试验场地,以推广新的技术应用。

图3 阿姆斯特丹竞技球场

阿姆斯特丹市和阿姆斯特丹竞技球场的协议内容概述了责任方预期的项目协作内容,协议主要关注以下区域的现代化:

人员流动性和可达性;向到访阿姆斯特丹竞技球场区域的游客提供信息;娱乐和休闲;能源可持续性;安全保障。

该创新协议将见证阿姆斯特丹竞技球场与其他公司、知识型组织、市政当局、市民以及游客之间的紧密合作。

九、智慧城市SDK

城市服务开发工具包(City SDK)这一系统收集了政府开放式数据,以此进行统一、实时的数据提供。在这个项目中,Waag Society协会负责区域流动性。他负责与潜在的数据供应商和应用开放商洽谈,来满足双方的需求。这些需求将与欧洲不同城市的问题相结合,以此引领通用服务和动态服务。

CitySDK现在协助7座欧洲城市进行数据发布,并为数据服务开发提供工具。在过去20年中,Waag Society协会积累了大量技术知识和政府资源。这些将被充分利用在CitySDK中。想想看,服务可以帮助开发者制作应用,而这些应用将提供个性化的旅行建议。

Waag Society协会的开发员伯特·斯帕恩已经在欧洲智慧城市SDK工程框架内制作出1幅地图,展示了荷兰共计986万6 539座建筑,并根据建筑年限绘制了阴影。这幅地图让我们看到荷兰的全新风貌,并清晰展示了城市的时代,无论是相对新的(蓝色,1960年后建成)或非常古老(红色)。哈勒姆市的古老内城被绘制了高亮的颜色,阿尔梅勒市因建造于近代而绘制成了蓝色,这些都是绝佳的范例。

有了这些服务,就能在阿姆斯特丹进行初步研究。随后将在赫尔辛基、曼彻斯特、巴塞罗那、罗马、伊斯坦布尔和拉米亚进行服务适用性测试。

“阿姆斯特丹城市仪表盘”(City Dashboard Amsterdam) 是城市服务开发工具包和开放式数据交流项目的一部分。为开发这项工程付出了巨大努力,它让现有的数据变为实时可得的数据。这是一笔真正的财富,以巨大的视野让城市运转。

图4 CitySDK地图

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