5 Smart City (chytré město)

Transkript

1 45 5 Smart City (chytré město) Klíčová slova: Primárním cílem Smart City je nalézt koncept, který bude schopný městům zajistit trvale udržitelný model rozvoje, vynikající kvalitu život, bezpečnost a maximální efektivitu využití energie. To vše za přispění využití nejmodernějších technologií. Projekt chytrého města je unikátní v tom, že zahrnuje spolupráci mezi mnoha na první pohled odlišnými obory, které by se v rámci Smart City měly propojit do jednoho komplexního celku. Toto je dáno faktem, že město je složitá entita, která se skládá z lidí, budov, dopravní infrastruktury, IT infrastruktury, ekonomiky, apod.při projektování Smart City se nejedná pouze o technický obor, jak si mnozí lidé myslí. [47] U Smart City mluvíme o šesti oblastech [47]: Chytrá ekonomika veřejné výdaje na výzkum a vývoj, výdaje na vzdělávání, HDP na hlavu obyvatele, míra nezaměstnanosti. Chytrá mobilita místní dostupnost, (mezi)národní dostupnost, dostupnost ICT infrastruktury, počet kilometrů cyklostezek, možnost sdílení kol, smrtelné úrazy a emise uhlíku. Chytré životní prostředí produkce emisí CO2, efektivita využití elektrické energie, efektivita využívání vody, plocha zastoupená zelenými plochami (parky), intenzita emisí skleníkových plynů z energetické spotřeby, rozrůstání a udržitelnosti města, podíl recyklovaného odpadu. Chytří lidé účast na celoživotním vzdělávání, přihlášky vynálezů na obyvatele, procento obyvatel s vysokoškolským vzděláním. Chytré bydlení podíl plochy pro rekreační sporty a volný čas, počet veřejných knihoven, celková výše úvěrů, návštěvy muzeí, divadel a kin. Chytrá správa a řízení města počet univerzit a výzkumných center ve městě, on-line dostupnost informací, procento domácností s přístupem k internetu, kriminalita. Co je cílem Smart City? V polovině 21. Století budou města budována na nové filozofii. Šest hlavních kategorií Smart City Smart City mění století užívaný model města. Smart City není jen idea. Evropa, Amerika i Asie začínají taková města projektovat a ověřovat v pilotních projektech, jak ukazuje následující článek. Smart City není jen krásná idea. Evropa, Amerika i Asie začínají taková města projektovat a ověřovat v piltoních projektech, jak ukazují následující články.

2 46 Co to je a jak funguje inteligentní město Smart City [48] Koncept Smart City se snaží maximálně využít moderních technologií, především informačních, pro ovlivňování kvality života v daném městě takovým způsobem, aby docházelo k synergickým efektům mezi různými odvětvími (doprava, logistika, bezpečnost, energetika, správa budov, atd.) s ohledem na energetickou náročnost a kvalitu života občanů v daném městě. Přitom je kladen důraz na tvrdé i měkké aspekty řízení života ve městě. Koncept Smart City se tedy netýká pouze používaných technologií, nýbrž si klade za cíl napomoci celkovému hospodářskému růstu měst a kvalitě jejich životního prostředí prostřednictvím jejich efektivního fungování, k čemuž patří i příznivé subjektivní vnímání života ve městě jeho občany. Využití moderních technologií v této souvislosti není samoúčelné, nýbrž je technickým prostředkem k dosažení hospodářských cílů. Z technického a organizačního pohledu představuje koncept Smart City především následující prvky: Cílem Smart City je zlepšení životního prostředí pro obyvatele. Prvky Smart City a) Inteligentní mobilita, zahrnující zejména: řízení a regulaci dopravy ve městě (včetně cyklistiky a dopravy v klidu) pomocí dopravní telematiky, administrativních opatření i plánovitého rozvoje městské dopravní infrastruktury důležitým nástrojem je přitom evropská metodika Plánů udržitelné mobility (SUMP), podporu uživatelsky příjemné hromadné dopravy jako plnohodnotné alternativy k dopravě individuální (mějme na paměti, že v přepočtu na jednotku přepravního výkonu působí elektromobil přibližně stejný objem externalit jako dieselový autobus), podporu zavádění ekologicky čistých pohonů v dopravě hromadné i individuální (například rozvoj elektrické MHD, dobíjecí infrastruktura pro elektromobily nebo systémy car sharingu elektrických vozidel). b) Inteligentní energetika a služby, zahrnující zejména: podporu využívání obnovitelných zdrojů energie nebo kombinované výroby elektřiny a tepla a jejich bezpečná integrace do městské energetické sítě, inteligentní řízení spotřeby energie, včetně energetického hospodářství budov a podpory jejich energeticky úsporných řešení, inteligentní řízení městských služeb směrem k efektivnímu využívání energie a přírodních zdrojů především energeticky úsporné veřejné osvětlení, efektivní odpadové hospodářství a efektivní hospodaření s vodou.

3 47 c) Informační a komunikační technologie, podporující jak infrastrukturní stránky městského života, tak samotný proces řízení města. Vedle již zmíněné dopravní telematiky sem patří například: systémy inteligentního řízení veřejného osvětlení a dalších městských služeb, systém inteligentního řízení spotřeby energií a vody, monitorovací a bezpečnostní systémy pro ochranu majetku a občanů ve městě, včetně požární signalizace a monitoringu životního prostředí, monitorovací a diagnostické systémy pro včasnou detekci poruch v městské infrastruktuře, inteligentní platební systémy v městských službách (například veřejná doprava nebo parkování), informační systémy pro ochranu a monitoring vážně nemocných a zdravotně postižených občanů, aj. Jak patrno, fungování Smart City se prolíná s dalšími inteligentními koncepty, zejména chytrými sítěmi smart grid a inteligentními budovami. Koncept Smart City je přednostně zaměřen na sídla velkoměstského typu s ohledem na naléhavost řešení jejich problémů. Může však být stejně dobře aplikován jak na malá města, tak na rozsáhlejší územní celky typu Smart Region. Ačkoliv formálně je nositelem projektu Smart City zpravidla vedení příslušného města, jeho faktickou hnací silou bývají často průmyslové společnosti z elektrotechniky, energetiky a informatiky. Zavádění tohoto konceptu pro ně totiž představuje jednak významnou tržní příležitost, a jednak cenný zdroj dat pro další zdokonalování jejich produktů a služeb. Projekty Smart City tak často vznikají jako partnerství mezi daným městem a průmyslem. Hnací silou Smart City jsou města i podnikatelské subjekty. Smart City prochází pilotní fází. Učí se města, projektanti, vyzkumníci i podniky. V následujících článcích uvádíme příklady prvních variant. Smart City prochází pilotní fází. Učí se města, výzkumníci, projektanti i podniky. V následujících článcích uvádíme příklady prvních variant. V současné době je zřejmě v oblasti ověřování Smart City nejdále Asie. Uvádíme dvě ukázky:

4 48 Fujisawa Sustainable Smart Town: inteligentní městečko zahajuje činnost [49] Na předměstí Tokia nyní vzniká unikátní experiment: zcela nové inteligentní městečko Fujisawa Fujisawa Sustainable Smart Town (SST), pro pouhých obyvatel v cca tisíci domácnostech, které by se mělo zalidnit do roku V listopadu 2014 byla slavnostně uvedena do provozu jeho jádrová část Fujisawa SST SQUARE, odkud je provoz městečka řízen konsorciem Obr. č. 12: Ilustrační obrázek Zdroj: Foto a obrázek Fujisawasst.com vedeným společností Panasonic. Spolu s dalšími partnerskými společnostmi zde zajišťuje Panasonic základní funkce městečka: energetiku, bezpečnost, mobilitu, zdravotnictví a veřejný život. Projekt Fujisawa SST si klade následující cíle: 70% snížení emisí oxidu uhličitého oproti průměru roku 1990, 30% snížení spotřeby vody oproti průměru roku 2006, více než 30% podíl obnovitelných zdrojů na spotřebě energie, i cíle v oblasti péče o zdraví. Projekt vede konsorcium firem. Vede je Panasonic. Cíle projektu Obr. č. 13: Overall View of Fujisawa SST Zdroj: [49]

5 49 Městečko je koncipováno se stoletou vizí pro tři generace (počínaje oficiálním zahájením projektu v roce 2008): 10 let výstavba, 30 let růst, 30 let zralost a 30 let další rozvoj. Městečko je rozděleno na jednotlivé zóny podle účelu (viz schéma níže), zahrnující například obytnou zónu, komerční zónu, zónu pro volný čas, zahradní, parkovou a lesní zónu nebo zónu pro společenská setkání. Šetrné energetické hospodářství městečka zahrnuje především obnovitelné solární panely v kombinaci s bateriovými zásobníky energie i palivočlánkové kogenerační jednotky Ene Farm. Patří sem i energeticky šetrné spotřebiče, například LED zdroje osvětlení, a inteligentní budovy s vizualizovaným energetickým managementem. Projekt má stoletou vizi. Projekt využívá teritoriální uspořádání městečka. Projekt využívá solární energie a bateriové zásobníky. Projekt Smart City dovoluje energetikům reagovat na měnící se poptávku po elektrické energii a cílene regulovat zdroje energie. Přístup k této problematiku ukazuje následující článek. Oblast udržitelné mobility je řešena například sharingem elektromobilů a elektrokol [50] Projekt Smart City dovoluje energetikům reagovat na poptávku po elektrické energii a cíleně regulovat zdroje energie. Přístup k řešení této problematiky ukazuje následující článek: Projekt Yokohama Smart City zkoumá optimální řízení poptávky po elektřině V období od července do září 2014 probíhá v rámci projektu Yokohama Smart City v japonské metropoli Jokohamě s 3,7 mil. obyvatel důležitý experiment, zaměřený na testování možného snižování poptávky po elektrické energii v letním období. Je testována technologie snižování poptávky pro elektrické energii. Projekt Yokohama Smart City zahrnuje několik dílčích subsystémů (viz schéma níže): energetický management budov (BEMS), do něhož je zapojeno celkem 26 obytných a průmyslových budov, a energetický management domácností (HEMS), do něhož je zapojeno z celkem cca domácností v Jokohamě, které jsou integrovány do komunitního energetického managementu (CEMS). Systém doplňují konvenční a fotovoltaické zdroje energie, dobíjecí infrastruktura pro elektromobily, zásobníky energie a řídicí systém SCADA.

6 50 Obr. č. 14: Ilustrační foto Obrázek Toshiba Zdroj: [50] Experiment se snižováním letní špičkové poptávky je ve výše uvedeném období plánován na 22 pracovních dnů se zvýšenou poptávkou po elektřině. Regulace letní špičové poptávky. Funguje následujícím způsobem: Na základě předpovědi počasí je vyhodnocena předpokládaná nabídka a poptávka po elektřině na následující den. Pokud by bylo poptávku obtížné uspokojit, systém CEMS posílá účastníkům se žádostí o šetření elektřinou během špičkového období. Účastníci pak tomuto požadavku přizpůsobí například svoji klimatizaci, změní dobu odchodu z domu, atd. Uspořená elektřina je evidována a agregována systémem HEMS a účastníkům jsou na základě dosažených úspor účtovány bonusy. Účastnící experimentu jsou rozděleni do skupin podle následujících kritérií: Segmentace účastníků experimentu První dělení je podle druhu elektrických spotřebičů, které používají zda jde o spotřebiče s automatickým dálkovým ovládáním nebo o běžné spotřebiče. Dále se sleduje, zda domácnost je či není vybavena vlastním PV zdrojem elektřiny. A konečně jsou domácnosti děleny podle tří různých tarifních systémů. Základem prvního je nárůst sazby za spotřebu v avizovaném období vysoké poptávky po elektřině. Základem druhého jsou rozdílné, ale neměnné sazby pro různé období dne. Základem třetího jsou slevy za Domácnosti se člení do tří terifních systémů.

7 51 snížení odběru v předem avizovaném nedostatkovém období v závislosti na objemu dosažených úspor. Podle výsledků experimentu pak bude vyhodnocováno, který z tarifních systémů nejvíce motivuje k úsporám elektřiny. Projekt Yokohama Smart City probíhá již od roku 2010 jako součást vládního programu Japan Smart City, do něhož jsou kromě Jokohamy zapojena i tři další japonská města: Toyota, Keihanna a Kitakyushu. Vedle cílů v oblasti úspor energie sleduje program také vývoj a tržní expanzi japonského průmyslu v oblasti chytrých energetických technologií. Důležitými účastníky projektu Yokohama Smart City je proto 35 významných japonských průmyslových společností, například Toshiba, Panasonic, Hitachi nebo Nissan Motor. Probíhající projekt začlenili do tří měst. V Evropě jsou s vývojem Smart City nejdále Němci. VDE institut: Zelené technologie jsou klíčem pro budoucí rozvoj (nejen) německé ekonomiky [50] Model Smart City.VDE institut. Budoucí rozvoj německé ekonomiky je spojen s energetickou efektivitou, inteligentní sítěmi a elektromobilitou. Tyto obory představují velký potenciál pro německé podniky. Vyplývá to z aktuální zprávy o trendech německého Sdružení pro elektrotechniku, elektroniku a informační techniku (VDE institut). Obr. č. 15: Ilustrační obrázek Zdroj: [50] Koncept Smart City se stane realitou za 15 let

8 52 Projekt Smart Cities (tzv. Chytrá města) představuje názorný příklad budoucího propojení fotovoltaiky jako nástroje pro energetickou efektivitu ve spojení s chytrými sítěmi a elektromobilitou. Nejpoději do roku 2030 se projekty typu Smart Cities stanou realitou v plném hospodářském rozsahu, přičemž opustí současnou fázi pilotních projektů a demoverzí. Podle sdělení institutu VDE až 61% německých firem sice věří, že Smart- City technologie zvýší konkurenceschopnost v Německu. Téměř třetina firem je přesvědčeno, že se německý průmysl stane vůdčím dodavatelem těchto technologií. Podle německých firem trend Smart Cities poskytne tisíce pracovních míst. Rovněž inteligentní distribuce elektřiny pomocí Smart Grids (inteligentní sítě) nabízí nejvýznamnější ekonomické příležitosti. Velká většina dotázaných (62%) je také přesvědčena o tom, že zelené technologie typu Smart-Cities, ke kterým patří elektromobilita a inteligentní sítě pomohou zvýšit konkurenceschopnost Německa. Němci předpokládají, že koncept Smart City bude realitou již za 15 let! Nové ekonomické příležitosti Smart City se stane jednou z oblastí budování konkurence schopnosti Německa. Výše uvedené výsledky potvrdila anketa mezi 1300 členskými organizacemi německého institutu VDE firmami a vysokými školami. Podle ní spočívá obzvlášť velký potenciál budoucího rozvoje ekonomiky v Německu v oborech, ke kterým patří energetická efektivita (67%), inteligentní distribuční sítě (65%) a elektromobilita (50%). Nejsilnější impulsy budou přicházet od klíčových technologií, tj. bateriových a akumulačních technologií (63%), informační a komunikační techniky (44%), automatizační techniky (43%), jakož i elektrotechniky a technologie mikrosystémů (po 38%). Inovační potenciál Německa má pramenit z vysoké úrovně vzdělanosti (71%), systémového myšlení inženýrů (61%) a dobrého propojení podniků s vysokými školami (48%). Za největší brzdu inovace jsou považovány zákonné rámcové podmínky (52%), uvádí studie. K realizaci bude třeba vzdělaných lidí. A co Česko? Bohužel v prostředí České republiky se zatím nepočítá s rozvojem konceptu Smart City, ani s podporou oboru zelených technologií (CleanTech) ve velkém rozsahu. Česká republika odmítá rozvíjet například inteligentní sítě. MPO tvrdí, že nejsou pro Českou republiku ekonomicky přínosné.. Česji se tatím do práce v oblasti Smart City nezapojilo. Jaké ekonomické důsledky to bude mít na ekonomickou budoucnost a zaměstnanost v České republice v horizontu cca let není třeba rozvíjet...