Wizje znane z filmów science fiction dziś stają się rzeczywistością. W Barcelonie, Paryżu, Grenoble czy Lyonie od kilku lat realizowane są projekty, które przeobrażają te miasta w Smart City.
Według specjalistów, miasta rozwijające się to te, które inwestują w nowoczesne technologie. Technologie natomiast sprawiają, że miasta stają się środowiskami coraz bardziej zrównoważonymi, efektywnymi i przyjemnymi dla ludzi. W terminologii anglojęzycznej od pewnego czasu na określenie takich rozwiązań utarło się pojęcie „smart”.
Dlaczego miasta muszą być inteligentne?
Obecnie miasta zajmują zaledwie 2% powierzchni Ziemi, ale zamieszkuje w nich 50% światowej populacji. Oczekuje się, że do 2050 r. w miastach będzie żyć 70% ludzi. W chwili obecnej są one odpowiedzialne za 75% całkowitego zużycia energii. Według danych Głównego Urzędu Statystycznego, w Polsce ponad 60% osób mieszka w miastach. Największym skupiskiem ludności w Polsce jest Warszawa, w której żyje obecnie 1,715 mln zameldowanych mieszkańców. Licząc tych, którzy nie są oficjalnie zameldowani, możemy mówić o liczbie 2,5 mln. Aglomeracje miejskie stają przed dużymi wyzwaniami związanymi nie tylko z obsługą takiej liczby mieszkańców, ale również z rosnącymi kosztami energii, wody, transportu miejskiego, a także coraz większym zanieczyszczeniem i emisją dwutlenku węgla.
Inteligentne, czyli jakie?
Inteligentne aglomeracje miejskie odpowiadają na stojące przed nimi wyzwania i rozwiązują problemy dzięki wykorzystaniu nowoczesnych technologii. Koncepcja Smart City to sposób na zrównoważony i efektywny rozwój miast poprzez zarządzanie przestrzenią miejską oraz zapewnienie odpowiedniego standardu życia mieszkańców, z uwzględnieniem aspektu ochrony środowiska naturalnego. – Smart City to integralne połączenie przestrzeni publicznej, efektywnego zarządzania infrastrukturą oraz czynnika ludzkiego, czyli społeczeństwa, które jest świadome zachodzących zmian, zastosowania nowoczesnych rozwiązań technologicznych oraz poprawy warunków życiowych – powiedział Jacek Łukaszewski, prezes zarządu Schneider Electric Polska, firmy, która tworzy inteligentne rozwiązania dla miast.
Prawie każde miasto ma predyspozycje do tego, by stać się miastem w pełni inteligentnym. Metropolie na co dzień borykają się z wieloma problemami związanymi m.in. z infrastrukturą, zarządzaniem przestrzenią miejską, ochroną środowiska czy sposobem komunikacji z mieszkańcami. Taki stan rzeczy dotyczy prawie wszystkich miast. Konieczne jest więc rozpoczęcie działań w pięciu kluczowych obszarach ich funkcjonowania.
Inteligentna energia
– Pierwszy z nich dotyczy tzw. inteligentnej energii, czyli zarządzania siecią elektroenergetyczną w czasie rzeczywistym i reagowania na popyt poprzez odpowiednie urządzenia odbiorcze dzięki rozwiązaniom technologii Smart Grid. Podstawą organizacji struktur i infrastruktury zarządzania energią elektryczną są tzw. inteligentne liczniki. Na ich wprowadzenie i skuteczną obsługę zdalnego odczytu składa się odpowiednie oprogramowanie wdrożone u sprzedawców i dostawców energii, a także zarządców sieci, które będzie monitorować zużycie na wszystkich punktach poboru i dostosowywać je do zapotrzebowania w danej chwili – powiedział Michał Ajchel, wiceprezes Rynku Energetyki w Schneider Electric Polska. To pozwoli na eliminację strat energii, a także dostarczanie jej w bardziej efektywny sposób. Dlatego najważniejszym wyzwaniem dla miast jest modernizacja oraz udoskonalenie istniejącej i tworzonej sieci elektroenergetycznej. W dalszym etapie dojdzie również wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych, np. montowanie na budynkach baterii słonecznych, i możliwość przełączania się na zasilanie z OZE w ciągu dnia. Pojawi się także kwestia obsługi tzw. prosumentów, czyli odbiorców energii, którzy wyposażeni w źródła odnawialne będą również okresowo jej producentami, wprowadzając energię do sieci.
Inteligentne budynki i domy
Smart City to konkretne praktyki wykorzystywane w obszarze efektywnego eksploatowania energii także w budynkach mieszkalnych, biurowych, publicznych oraz na uczelniach wyższych i ich kampusach, gdzie obecnie wdraża się wielofunkcyjne i zintegrowane systemy klimatyzacji i wentylacji, sterowania oświetleniem, systemu kontroli i dostępu, telewizji przemysłowej, systemu pożarowego i chłodniczego oraz systemu zarządzania energią elektryczną. Inteligentne rozwiązania dla budynków użyteczności publicznej czynią miasto bardziej „smart”, a dla mieszkańców jako użytkowników są nośnikiem poprawy jakości życia i funkcjonowania w miejskim otoczeniu.
Budynki – jako nieodłączny element inteligentnych miast – generują znaczne koszty eksploatacyjne. Jest to szczególnie ważne dla samorządów, które utrzymują budynki użyteczności publicznej czy obiekty edukacyjne, takie jak szkoły. Z tego względu powstają już specjalne systemy pozwalające na ustalenie parametrów komfortu w taki sposób, aby samo przebywanie np. w szkole sprzyjało efektywnej nauce, przy jednoczesnym ograniczeniu zużycia energii i racjonalnym jej użytkowaniu w różnych formach. – W przykładowym obiekcie szkolnym o powierzchni użytkowej ok. 2000 m², składającym się z minimum 16 pomieszczeń do nauki, całkowity koszt utrzymania budynku kształtuje się na poziomie ok. 300 tys. zł. Opłaty za zużycie energii cieplnej oraz elektrycznej stanowią ok. 50% wszystkich wydatków związanych z utrzymaniem takiego budynku. Po zmodernizowaniu szkoły w zakresie oświetlenia i ogrzewania oraz zastosowaniu naszego systemu BMS można oszacować, że ogólna oszczędność wyniesie ok. 30%. Jak pokazuje praktyka, najczęściej osiągany poziom oszczędności to 30% w oświetleniu oraz 40% w ogrzewaniu – mówi Jacek Parys, wiceprezes Pionu Budynków Schneider Electric. Samorządy lokalne – a tym samym także szkoły – mogą więc liczyć na znaczne oszczędności dla budżetów własnych.
Inteligentny transport
W aspekcie infrastruktury miejskiej bardzo popularne wśród samorządów są zintegrowane systemy transportowe, przyczyniające się do poprawy sprawności ruchu drogowego, czyli tzw. ITS. Komunikacja oraz mobilność to dwie dziedziny, w których miasta czerpią najwięcej z inteligentnych rozwiązań. Jednym z nich jest modernizacja skrzyżowań i infrastruktury sygnalizacji świetlnej w celu zapewnienia płynności komunikacji miejskiej, jako asumpt zintegrowanego systemu zarządzania ruchem, czyli tzw. zjawiska zielonej fali, które w miastach Europy Zachodniej jest normą. W centralnym systemie koncentracja skrzyżowań oraz ulic pozwala holistycznie zarządzać całym miejskim systemem transportu. Nie należy także zapominać o tablicach elektrycznych, informujących o aktualnym rozkładzie jazdy danego środka komunikacji miejskiej. W przyszłości elementem takim będzie również – jak wiele na to wskazuje – instalacja coraz większej liczby punktów szybkiego ładowania samochodów elektrycznych. W koncepcji Smart City transport miejski ukierunkowany jest przede wszystkim na spełnienie oczekiwań i potrzeby mieszkańców.
Inteligentne wodociągi
Smart City to także indywidualnie zaadaptowane rozwiązania w sektorze gospodarki wodnej. W tym aspekcie ważne jest zarządzanie dystrybucją i kontrola awarii, kierowanie sieciami wodociągowymi oraz integracja systemu zarządzania. Część tych zadań została już wykonana przez firmę Schneider Electric w Zakładzie Wodociągu Centralnego w Warszawie, gdzie dokonano modernizacji całego układu zasilania wraz z systemem monitoringu i wizualizacji. Złożoność oraz trudność zadania polegała na tym, iż prace były wykonywane na czynnym obiekcie, który – z racji pełnionej funkcji – dostarcza wody pitnej dla całej Warszawy, dlatego też musiał pracować bez przerwy.
Inteligentne usługi publiczne
Obszar ten ma najbardziej bezpośredni wpływ na życie codzienne mieszkańców miasta. Dotyczy on bezpieczeństwa na ulicach, które jest zapewniane dzięki budowie systemu monitoringu i zarządzania sytuacjami kryzysowymi. Tylko wprowadzenie kompleksowego systemu może dziś dać miastu możliwość w pełni skutecznego nadzoru nad bezpieczeństwem jego mieszkańców.
Usługi publiczne to również takie elementy, jak e-Urząd, edukacja, ochrona zdrowia i turystyka. Dzięki przeniesieniu tych usług do Internetu mieszkańcy są w stanie szybciej załatwić swoje sprawy. Co więcej, istnieje możliwość zespolenia różnych portali, co pozwoli użytkownikom na regulowanie różnych spraw – urzędowych, związanych ze zdrowiem czy edukacją – za pomocą jednego zintegrowanego systemu. Stanowi to również duże ułatwienie dla samych urzędów, które mogą w ten sposób efektywniej zarządzać bazami danych mieszkańców.
Tworzone dzięki współpracy
Powołanie do życia inteligentnego miasta to proces, który można przeprowadzić wyłącznie dzięki kooperacji firm i instytucji samorządowych. Współpraca ta musi być rozumiana jako partnerstwo i opierać się na wzajemnym zaufaniu podmiotów biorących udział w projekcie. Istotne znaczenie ma ponadto komplementarność stosowanych przez partnerów rozwiązań, zaspokajających określone potrzeby mieszkańców miast. Tworzenie inteligentnych przestrzeni miejskich jest ściśle zintegrowane z rozwojem światowych trendów w energetyce, a także rozwojem gospodarczym Europy i świata. Rozwój Smart City w powiązaniu z tymi czynnikami jest więc kolejnym wyzwaniem, przed którym muszą stanąć projektanci nowoczesnych aglomeracji.
Aby ułatwić współpracę między przedstawicielami samorządów a biznesem, powstał projekt Polskie Miasto Przyszłości, czyli platforma wymiany doświadczeń, inspiracji i rozwiązań dla miast. Firmy biorące udział w projekcie dostarczają technologię i know-how, które umożliwiają tworzenie systemów w obszarach kluczowych dla budowy inteligentnego miasta. Skonstruowana w ten sposób inicjatywa ma pomóc zarządzającym w zdobywaniu wiedzy na temat rozwiązań dla miast, poznawaniu najlepszych praktyk zarówno z polskiego, jak i światowego rynku oraz szukaniu inspiracji, które sprawiają, że miejsca, w których mieszkamy, stają się bardziej przyjazne i zorganizowane. Dzięki spotkaniom w grupie firm dostarczających różnorodne rozwiązania – od IT do oświetlenia – planowanie rozwoju miasta jest dużo prostsze, a jednocześnie bardziej efektywne.
Fot.: Wikimedia/Regiars
