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日本:智慧城市建设如何才能高效节能?

责任编辑:editor005 |来源:企业网D1Net  2017-11-03 13:37:13 本文摘自:广州城市战略研究
全球顶尖城市正在努力改善市民和企业的生活体验,积极发展电动汽车网、智慧泊车、众筹、数字教育、智能照明。地方政府利用最新技术来解决民生热点问题。例如,在荷兰,阿姆斯特丹的交通拥堵问题十分严重,因此该市推出了虚拟交通管理器,它可以通过一个集中的系统来追踪和控制整个国家交通系统。在采取了这些措施后,阿姆斯特丹当地居民的交通用时减少了10%。数字化的实现需要时间和资源,世界各地的许多城市在为实现未来城市生活标准做准备。那么,日本又是如何建设智慧城市的呢? 对日本的智慧城市建设而言,其宗旨在于更新传统的城市基础设施,实现高效能、省能源的低碳城市目标。智慧城市是以电力、煤气、水道等基础建设和能源供给为基础,通过信息技术统合建筑、道路、交通和物流的智慧管理,以及行政、医疗和教育等智慧的公共服务,实现高效节能的智慧城市功能。下面我们就一起来看看日本建设智慧城市的具体实践。 一、不动产开发层面 2008 年 3 月,千叶县、柏市、东京大学和千叶大学共同提出了“柏之叶国际校园城区构想”,并以此为契机集合各方力量在千叶县、柏市成立了“一般社团法人未来设计中心(FDC)”和“城市设计中心(UDCK)”,同时开展了 “先进模式”的环境整备战略合作项目,力图实现地区内的先进技术和人才、政府、企业与居民的联合共创。 2014年建成的“柏之叶智慧城市”拥有大约273hm2的土地,旨在将其建设成为官民学携手合作、任何人皆可参与的城市建设试点项目。这个项目提出了“环境共生城市”“健康长寿城市”“新产业创造城市”三大主题,并细化出地域能源一元化管理、低碳型交通体系、地区医疗养护网络、创造个体价值的社会参与及开发个人创业空间等九大具体应用主题,充分体现居民在个人健康和创业方面的利益诉求、学术研究机构对研发空间的需求,使得智能城市的概念从低碳、降低能源消耗转向更多的社区服务内容。 二、生活服务、方式与文化艺术层面 交通出行服务方面 日本利用公交卡等统计分析公共交通的使用状况及民众的出行习惯、出行范围、出行时间和交通拥堵情况,从而推算并规划合适的公交站点、合理的发车数量,同时提供便利的车站等服务;根据GPS数据分析,监控并解析路面交通情况,对于拥挤的道路,交通管理系统会向车内的GPS设备发出相应的路况信息,引导车主使用其他道路,避免高峰期的拥堵。 此外,日本还借助先进的虚拟现实技术模拟道路上机动车和行人的行为,以此来分析预测交通事故,并根据分析结果作出合理的交通设计决策;日本的汽车行业也在积极推进自动驾驶汽车技术,研究自动驾驶汽车上路的各种自动控制技术问题。此外,为了降低对化石燃料的依赖、提高太阳能使用的效率,日本大力推进电动车的普及事业,通过电动车与社区能源管理系统的结合,扩大了太阳能利用的领域。 家庭能源使用管理方面 丰田市:作为一个EV、PHV和 ITS实证实验示范城市,丰田市正在致力于导入新一代汽车及智慧交通系统,努力建设成为一个低碳的世界模范城市。丰田市设想了 10 年后的家庭生活环境:一方面,可再生能源得到充分利用,各种节能 /蓄能设备得到普及,同时以家庭能源管理系统(HEMS)对包括新一代汽车在内的能源使用进行综合控制,使居民过着“没有浪费、方便、轻松、快乐”的低碳生活。另一方面,通过导入新一代移动设施、完善公共交通基础设施、提倡新型交通使用模式,实现“世界第一人车和谐城市”的建设目标。消费者可以通过身边终端的“可视化”“行动支援”“控制”等功能,轻松地选择对整体城市环境有利的低碳生活方式,并享受自己的低碳行动所带来的各种奖励与实惠。 综上所述,丰田市着眼于家庭部门(家庭+交通)设想了10年后的家庭生活方式,认为太阳能发电 (PV) 将得到普及、社会将实现用电平价等,并对电动车(EV)的普及、引导居民环境意识、推进住宅里建设 EV 充电站、教育居民将来灾害时可利用 EV 的蓄电供应紧急家庭用电等中期技术课题作一些新的尝试探索。 北九州市:目前北九州市正在推进“北九州智慧社区创造事业”地区能源的高效使用与管理,试验区的面积约为 120hm2,主要向邻近的炼钢厂和地区内的一般住宅及办公大楼供应电力。从2012年起,这里引进了日本第一个“动态定价”的收费系统,系统能根据气象信息等在前一天预测第二天的电力供求,然后决定收费价格。实施这种收费方式的目的是促进消费者节省用电和消减用电峰值,有效进行发电的总量控制。一般家庭的电费,1 千瓦 / 小时大约是 25 日元,该地区用电量较少的时间段是晚上和凌晨,在此时间段1千瓦/小时的电费可以设置在 6 ~ 15 日元之间,以促进这个时间段的用电。夏季用电量峰值时间段集中在下午一点到五点之间,以此为标准将电费分成五阶段,最便宜的是第一阶段 (1 千瓦 / 小时是 15 日元 ),最高的是第五阶段(1 千瓦 / 小时是 150日元),二者的收费差距达10倍之多。根据预测,如采用这种收费系统,家庭和办公大楼的用电量将减少20%。 北九州市设置了“地区节电站”,掌握整个地区所有的电力供需信息,供应电力的一方能够根据家庭和事业单位每小时的用电量需求制定发电计划。然而,在发电设备中有的是依靠自然能源发电的,因此要先预测发电量中自然能源的发电量需求,在减去这部分发电量后再制定能满足用电供需的发电计划。当供需不能保持平衡时,可提高需求较多的时间段的电费,以此减少用电的人数,降低需求。如果在需求较低的时间段降低电费,用电需求量就会增加。北九州市采用这种动态电费制度的目的就是改变需求状态,从而减少对发电设备和燃料的消耗。除此以外,北九州市还积极引进可再生能源等,如太阳能,这样就能更细致地管理区域内的电力。
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