hirdetés
hirdetés

Smart City

Ország - város - okos város

A Föld népessége lélegzetelállító ütemben növekedik. Az urbanizáció megatrenddé vált, emberek milliói költöznek városokba, melyek jobb megélhetési perspektívákat, képzési színvonalat, munka- és lakáslehetőségeket kínálnak.

hirdetés

Számos statisztika támasztja alá ezen tendencia egyre nagyobb ütemű térnyerését: 2007 óta világszerte több a városban lakók száma, mint a vidéken élőké. Az ENSZ szakértői szerint 2050-ben a világ népességének több mint 70 százaléka lesz városlakó. Az urbán élettér nem csupán attraktív, hanem intelligens, azaz fenntartható kialakítása az országok létfontosságú feladatává válik, melynek jelentőségét alátámasztják a ténylegesen egyre nagyobb számban megjelenő „okos város” modellprojektek.

A Német Világnépesedési Alapítvány (DSW) adatai szerint már több mint 7,2 milliárd ember él a Földön, másodpercenként 2,7 újszülött jön a világra és a várható élettartam emelkedik, így az elmúlt évekhez hasonlóan 2013-ban is mintegy 80 millió fővel gyarapodott bolygónk lakossága. Jelenleg a Föld felületének 2 százalékát foglalják el a városok, melyek ugyanakkor a népesség 50 százalékának nyújtanak otthont! Itt fogy el a felhasznált energia 75 százaléka, s mindeközben a széndioxid-kibocsátás 80 százaléka vezethető vissza az urbán szférára.

Megatrendek

Több tényező teszi tehát egyre fontosabbá az urbán környezet „okosan” átgondolt alakítását, az ezzel kapcsolatos tudományos kutatás elméleti megoldásainak gyakorlati tapasztalatokkal való gazdagítását és továbbvitelét a politikai és gazdasági élet szereplői mellett a lakosság széleskörű bevonásával. Mindebben figyelemre méltó szempont az is, hogy a városok, mint un. „living labs” azaz „élettér laboratóriumok” ideális környezetet és feltételt nyújtanak különféle innovatív ötletek hatékony kipróbálására, hiszen itt nagyszámú ember gyorsan és egyszerűen érhető el.

Egy okos város: Barcelona
Egy okos város: Barcelona

Egy-egy „okos város” koncepció összetettségét mutatja, hogy ezek megvalósítása, stratégiai területekre lebontva is, adott esetben több száz projekt koordinálását teszi szükségessé. Egy, a Deutsche Bank megrendelésére a Fraunhofer Intézet által készített tanulmány a nagyvárosi megatrendek jegyében az alábbi feladatköröket határozza meg:

• Klímavédelem és alkalmazkodás a klímaváltozáshoz.

• A nyersanyagok és energia hatékony felhasználása, lehetőleg a megújuló források egyre nagyobb aránya mellett.

• Fenntartható építkezés és városfejlesztés.

• „Okos közlekedési koncepciók”, mobilitásreform.

• A „zöld életmód és kultúra” népszerűsítése: városmarketing, oktatás.

• Végül, de egyáltalán nem utolsó sorban, a mindebben kulcsfontosságú IKT infrastruktúra fejlesztése és a szükséges technikai keretfeltételek megteremtése.

Műanyag zacskó, computer, papírpohár, farmer, tégla és profilvas: a városok őrületes mennyiségben nyelik el a fogyasztási cikkeket, s egyben azok nyersanyagait, melyek jelentős része véges mennyiségben áll rendelkezésre. A Fraunhofer Intézet tanulmány szerint a német épületállományban például 9,7 milliárd tonna ásványi jellegű építőanyag (beton, kerámia stb.), 106 millió tonna fém és 7,6 millió tonna műanyag került beépítésre. A fenntarthatóság jegyében ezért is kap a jövő városában központi szerepet a hatékony anyagfelhasználás és recycling, valamint az erre vonatkozó kreatív megoldások.

Említésre méltó erőfeszítések zajlanak például a beton újrahasznosítása, a szennyvízből történő energianyerés vagy éppen az un. „algaház koncepció” realizálása terén. Ez utóbbi hamburgi projekt keretében 2013-ban épült meg az első olyan, Bio-IQ névre keresztelt, épület, melynek „élő a homlokzata”: az üvegfal optimális életfeltételt teremt az algák számára, melyek a napfény és széndioxid felvétele mellett bio-reaktorként látják el hőenergiával a házat. Általános tendencia nem csupán az építő-, de számos egyéb iparág, autóipar stb. tekintetében is a megújuló nyersanyagok, mint például kender vagy fa egyre nagyobb mértékű térnyerése.

Nem csak városmarketing

A recycling, illetve a fenntarthatóság jegyében zajlik a meglevő épületállomány „okos” hasznosítása, energetikai modernizálása és adott esetben az újabb funkciók kialakítása is. Így válik a régi iparcsarnokból kiállítóterem, múzeum, koncertterem, étterem vagy éppen vásárcsarnok, egykori kaszárnyákból lakótelep, templomból pedig lakóház (például a németországi Mönchengladbachban).

A környezetvédelmi szempontok tudatosítása, a klímavédelem közvetlen egészségi hatásaira való figyelemfelhívás, mindemellett pedig a fenntartható életmód népszerűsítése a zöld városmarketing fő feladata. Fogyasztói szokásaink, igényeink és döntéseink jelentős mértékben befolyásolják azt, hogy milyen jellegű, esetleg klímabarátabb termékek kapjanak nagyobb piacot. Természetesen nem hagyható figyelmen kívül az egyes intézkedésekkel és döntésekkel járó konkrét ökonómiai haszonra való figyelemfelkeltés sem!

Fogyasztói szokásaink  jelentős mértékben befolyásolják azt, hogy milyen jellegű, esetleg klímabarátabb termékek kapjanak nagyobb piacot
Fogyasztói szokásaink jelentős mértékben befolyásolják azt, hogy milyen jellegű, esetleg klímabarátabb termékek kapjanak nagyobb piacot

Az energiatakarékosság nem csupán környezetünk, hanem a „pénztárcánk” számára is előnyöket jelent: egy-egy épület energetikai átalakítása vagy akár egy vállalat gyártástechnológiájának „zöld modernizálása” egyben a termelési költségek jelentős csökkenését is eredményezi. A környezetvédelem, mindemellett újabb üzleti lehetőséget is teremt a környezettechnológia terén aktív cégek számára.

„Útban az okosabb városok felé” a mobilitás terén is szükségszerű a koncepcióváltás az un. „shareconomy” trend jegyében: a közlekedés eszközének birtoklása helyett az egyéni mozgásszabadság funkcionális szempontja válik egyre fontosabbá. Az urbán közlekedési infarktusok, azaz a dugók elkerülésében is egyre dominánsabb az IKT által nyújtott lehetőségek szerepe. Eredeti ötletek születnek: „a car- mellett az un. parkoló-sharing”, az egyéni parkolóhelyek kiadásának online platformja vagy akár a „privát taxi”, azaz utasként való társulási lehetőségek megszervezése online app segítségével.

Ugyancsak fontos szerepet tölt be a mindennapok menedzselésében a rendkívüli dinamikával fejlődő „digitális háttér” nem csupán a közlekedésben, hanem a víz-, gáz- és villamosenergia ellátási hálózatokat is átfogó irányító rendszerként is. Jó példa erre az energiaszolgáltató Vattenfall és a Google német központjának közös jamburgi kísérleti projektje. Kiemelt jelentőségű az innovatív és intelligens megoldások keresése mind az urbán fejlődés – smart cities, mind pedig az „IKT alapú” energiaellátás – smart grid terén.

A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) előrejelzése szerint az emberiség energia-szükséglete 2030-ig több mint 60 százalékkal fog emelkedni, mindemellett a CO2 kibocsátás évi 3,2 százalékos növekedése valószínűsíthető. A fosszil időszámítás végére érünk: az IEA prognózisa szerint 2050-ig a megújuló energiák aránya világszerte meghaladja a 25 százalékot, ezen belül Európában a 34 százalék elérése sem lehetetlen. Ez utóbbiak ingadozása növeli az energiaellátás megbízhatóságának és a verseny-képesség megőrzése mellett mindenki számára elérhető árának szerepét.

Az egyre zöldebb energiatermelés eredménye a nagymértékű decentralizáció, hiszen az egy-egy nagyobb erőmű helyett nagyszámú szolár cellák vagy akár szélkerekek stb. hálózatba kapcsolását kell megoldani, ami az infrastruktúra nagymértékű átalakítását, bővítését teszi szükségessé. Mindehhez hozzájárul az is, hogy míg a fosszil alapú erőművek létesítésében a helyi fogyasztási igények játszottak releváns szerepet, addig ez a szél, nap, víz stb. energiaforrások esetén elsősorban a helyi természeti adottságok függvénye.

Középpontban az energia

Az astabil jelleg, azaz a nap vagy szélenergia időben nem konstans és szabályozható volta szükségessé teszi olyan intelligens rendszerek alkalmazását, melyek a pillanatnyi fogyasztás és a pillanatnyilag rendelkezésre álló megtermelt energia szintjének szinkronizálásában és az energiatárolási kapacitások menedzselésében játszanak rendkívül fontos szerepet. Az un. smart meter veszi át a villanyóra szerepét, mely már nem csupán a fogyasztást méri, hanem a beépített IT révén egyben kommunikál is a hálózattal.

A lakásban felszerelt intelligens menedzsmentrendszer lehetővé teszi egyrészt a hálózat aktuális terheltségi szintjéhez való alkalmazkodást, másrészt pedig anyagi előnyt is jelent a fogyasztó számára, hiszen úgy szabályoz, hogy a magas árú csúcsidőben kevesebb legyen a felvett villamos energia. A fogyasztó rálát a pillanatnyi mellett a napi fogyasztás alakulására is és a készülékek megfelelő programozásán keresztül nagymértékben javíthat az energiahatékonyságon.

Minden eddiginél egyszerűbben válhatnak az otthonok és a lakások intelligens vezérlésűvé
Minden eddiginél egyszerűbben válhatnak az otthonok és a lakások intelligens vezérlésűvé

A megújuló bázisú intelligens kis- és középfeszültségű mikrohálózatok különösen attraktív villamosenergia-ellátási lehetőséget jelentenek adott esetben olyan perifériális országrészek számára is, melyek alapvetően nem rendelkeznek megfelelő, biztonságos energiaellátással. Az átviteli rendszer ilyen, strukturálisan gyenge pontjai számára kitűnő megoldás a helyi energiaforrások teljes spektrumának kihasználása és az áramfogyasztók -tárolók és -termelők szinkronizált hálózatosítása.

A jelenleg már több mint 60 indiai okos város modellprojekt elsődleges célja az infrastruktúra hiányosságaiból adódó problémák megoldása. A föld egyik legnépesebb országában még mindig több mint 300 millió ember él villamosenergia-ellátás nélkül, a kormány ugyanakkor jelentős beruházásokat tervez a mikrohálózatok kiépítése és az energiatárolással kapcsolatos k+f tevékenységek nemzetközi kooperációkkal történő erősítése terén.

Az újabb generációs rendszer megbízható menedzselését az ún. 4., digitális ipari forradalom jegyében az IKT egyre nagyobb mértékű bevonása teszi lehetővé. Az optimális ellátás biztosítása érdekében természetesen fontos a különböző körülmények és faktorok széleskörű figyelembe vétele. Ez jelenti például az időjárás, ill. az erre vonatkozó előrejelzések felügyeletét, adott esetben például a nap és szél vonatkozású prognózist. Mindemellett a fogyasztás megfigyelése, a tapasztalati értékek és egyéb faktorok ismerete a kvázi realtime, valós idejű szabályozást teszi lehetővé.

A rendszerelemek tényleges technikai állapotának különböző indikátorok alapján történő folyamatos felülvizsgálata és az erre vonatkozó rendszeres visszajelzések pedig a fogyasztó részére a biztonságos ellátás biztosítása mellett a technikai részegységek tényleges élettartamának optimális kihasználását garantálják. Az intelligens rendszerek folyamatos továbbfejlesztésében természetesen kulcsszerepet játszanak a praxistesztek: az okos város modellprojektek. Ezek egyre nagyobb számban jelennek meg a föld számos országában és nyújtanak lehetőséget az innovatív megoldások kipróbálására.

Az urbanizáció, mint megatrend mellett a klímaváltozás által okozott egyre nagyobb gyakorisággal megjelenő szélsőséges időjárási jelenségekhez való alkalmazkodás és az ezzel kapcsolatos óvintézkedések körébe tartozik a városok energiaellátási biztonságának biztosítása. A decentralitás és a központi rendszerektől való nagyfokú függetlenség lehetővé teszi a megbízható és autark energiaellátást természeti katasztrófák esetén is.

Példa erre a japán „Fujisawa Sustainable Smart Town”, a Panasonic cég által kezdeményezett okos város projekt, mely 2018-ra készül el és többszázezer ember számára nyújt majd otthont. A fukushimai katasztrófa tanúlsága szerint a projekt célja az energiaellátás stabilitása és biztonsága, melyben döntő szerepet játszik a főként nap- és szél bázisú energiaellátás és az intelligens, Li alapú akkumulátorrendszer segítségével történő energiatárolás. Az egyre nagyobb mértékű környezetszennyezés mellett pedig több mint 50 okos város projekt jelent reménysugarat kínai viszonylatban (ld. Zhangbei Projekt).

Szabó Katalin Essen
a szerző cikkei

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
Cikk[160841] galéria
hirdetés
hirdetés
hirdetés
hirdetés