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链向科技

2021-06-28

链向观察

中国正在轰轰烈烈铺开的大规模智慧城市建设，是对未来城市形态的新探索。这种探索体量巨大、系统复杂、影响深远，而海外较早进入该领域的国家，其经验及教训将对中国智慧城市建设有很强的借鉴意义。

全球新一轮科技革命和产业革命加速发展，作为第四次工业革命重要载体，智慧城市建设正在世界各国不断提速，成为全球新的经济增长点之一，也是国家经济实力、创新能力和治理水平的体现。《经济参考报·高端智造》将连线全球驻地记者，纵览各国智慧城市建设进程及经验，以资为国内参考。

西班牙：巴塞罗那转型“欧洲创新之都”

随着通信技术的发展，智慧城市的概念应运而生。所谓智慧城市，即通过信息技术整合城市的系统与服务，优化城市管理，让社会投资、人力资本、通信和基础设施等与可持续经济和谐共存，从而改善城市居民的生活质量。

西班牙东北部文化旅游胜地巴塞罗那市曾是欧洲重要的纺织产品生产和出口地，但20世纪80年代，经济萧条和大规模失业几乎使整座城市一蹶不振。为此，巴塞罗那市政府做出决定，改变城市的经济和社会形象，促进基于知识产业、城市旅游业和优质基础设施等新经济的发展，以使巴塞罗那向现代化城市转型。

2013年，在时任市长特利亚斯的推动下，巴塞罗那开始朝着打造西班牙第一个真正智慧城市的战略努力，希望能在一个高度互联且零排放的大都会区域里创建一个拥有自给自足特性的城市。加泰罗尼亚自治区政府和欧盟对巴塞罗那市政府提出的各项倡议给予了支持。当地公司和大学也参与了这一战略计划的实施。

从2013年开始，巴塞罗那市政府增加了公共区域无线热点区域的数量，让无线网络覆盖到了城区的几乎所有角落。目前在巴塞罗那的公交地铁和市场里可以免费使用无线网络，一些公园、广场和图书馆也提供无线热点。据统计，每月全城约有超过25万人连接免费无线网。

与此同时，随着智能手机的普及，巴塞罗那市议会也开发了一系列应用程序来帮助当地居民和游客，这其中有的程序可为当地居民提供移动市政服务，有的可用于支付停车费或是给电动汽车充电的费用，有的可咨询实时交通状况并查看市内交通摄像机所拍摄画面，有的能与地图结合展示巴塞罗那的博物馆、景点、旅游路线、著名打卡地以及自然和城市空间，有的能帮助游客设计具体景点的参观路线及了解等候时间和相关文化信息，还有一些则能通过定位与增强现实技术展示巴塞罗那的历史画面与旧日城市风貌。

与其他公共行政部门的合作以及建立公私合作联盟的举动被证明是卓有成效的。2014年3月，欧洲委员会授予巴塞罗那“欧洲创新之都”的称号，认为该市通过新技术更好地维持了与市民间的联系。这一奖项也帮助巴塞罗那获得了在2023年前持续主办世界移动通信大会的资格。

世界移动通信大会、物联网解决方案世界大会和世界智慧城市博览会等展览落户巴塞罗那，也进一步巩固了巴塞罗那作为智能城市的地位。正如巴塞罗那前市议会议员兼经济学家哈维尔·穆勒拉斯在接受《经济参考报》记者采访时所说的那样：“在1992年奥运会之后，世界移动通信大会成为在巴塞罗那举行的最重要的活动。”

另一方面，巴塞罗那还积极谋求物联网技术的发展来改善公民的生活。通过铺设物联网系统，该市共创造了47000个工作岗位，还在一年内创造了3650万欧元的收入。

在城市街道照明方面，市政府给路灯设置智能照明传感器，根据经过的行人数量调节光的强度，将电力消耗减少30%，这意味着每年全市可节省下3000万欧元的电费。在环境保护方面，智能垃圾桶的使用有助于优化垃圾收集，并通过垃圾的焚烧为取暖系统提供能源。公交系统方面，全市大力推广混合动力公交车以进行减排，并设立配备了太阳能电板的智能停车站。而在绿化灌溉系统上，地面传感器可收集有关湿度、温度、风速、阳光和大气压等信息，从而使人们了解植物的需求，减少水资源消耗。

创新技术的使用使巴塞罗那成了一个更具包容性、生产力、创新力且能自给自足的城市，并为当地居民、投资者和游客带来了便利。这座城市因此在2014年获得了彭博慈善基金会重大挑战奖，并在2015年朱尼珀研究公司发布的全球智慧城市排行榜上名列第一。

哈维尔·穆勒拉斯对《经济参考报》记者说：“智慧城市是使一座城市跻身世界大城市前列中的绝佳机会。这座城市通过设立更好的基础设施获得了改变，但是它仍须不断发展，以改善当地的企业生存环境和居民生活质量。”同时他也指出，眼下社会不同阶层和不同年龄的人之间仍存在着巨大的“数字鸿沟”，以至于还无法让所有人从城市的现代化发展中受益。他认为，这将是未来巴塞罗那朝着进一步确认其“智慧城市”身份努力的方向之一。

韩国：打造“智慧城市国家”

作为高度城市化的国家，韩国一直重视智慧城市群建设，韩国总统文在寅表示，今后韩国将通过实施“新政”成为世界上最好的“智慧城市国家”。

韩国的智慧城市项目初期名为“Ubiquitous City”，意为“无处不在的城市”，后于2018年将项目名称变更为“Smart City”。据《智慧城市宣传手册》介绍，韩国计划从现有的28个城市拓展到包括大邱、春川、浦项在内的45个城市，2025年之前，计划在智慧城市项目投资10万亿韩元（约合575亿元人民币），至少可提供15万个就业岗位。

文在寅政府将智慧城市选定为“八大革新成长动力”之一，针对智慧城市项目的现有问题，如开发模式、可持续收益能力、居民体验感等做了一系列政策调整，并于2019年6月整理制定了《第三版智慧城市一揽子计划》（下称“计划”）。计划第一次明确规定了“智慧城市”的定义，即将信息通信技术（ICT）如人工智能、大数据等各种新技术应用于城市规划，以解决各种城市问题，改善居民生活质量的城市模型。釜山市和世宗市被选为智慧城市“国家模范城市”。

今年2月，韩国国土交通部向文在寅汇报了2021年的主要工作计划，其中包括通过“国家示范城市·地区中心城市·智慧服务·综合管理”等平台将全国所有城市打造为智慧城市的计划，并力求上半年内成立世宗和釜山“官民合作”PPP模式下的特殊目的公司，正式着手打造“智慧服务”系统。

将釜山选为“城市实验室”，目的是通过试行各种“新政”，将七大“创新要素”——交通、医疗、教育、能源、文化、就业、治理，逐一应用于釜山城市区域，为解决城市问题积累经验。作为韩国第一大港口城市，釜山市重点发展对象是能源、机器人和水资源。能源方面，计划通过燃料电池发电厂、地热水供暖等技术实现所需能源的超100%可再生能源供应；机器人方面，计划通过建造机器人基础服务设施将釜山打造为世界级“机器人城市”；水资源方面，计划通过水循环过程中的尖端技术应用打造韩国科技“水城”。

有“迷你首都”之称的世宗市重点发展的是交通和医疗。交通方面，计划将无人驾驶、共享汽车等技术全面引入世宗市，构建“出行即服务”系统，打造面向未来的交通运输体系；医疗方面，从预防、急救、管理三方面入手，打造先发制人、灵活机动的尖端医疗试验台。

事实上，韩国提出智慧城市的蓝图构想，早在本世纪之初就已形成。最早的智慧城市——松岛新城位于仁川市南端，占地约607.5万平方米，均由填海造地而成，且距离首尔市不到65公里。2003年，为扩大吸引外资规模，将韩国打造成为东北亚物流·商务中心国，韩国政府成立了仁川经济自由区（IFEZ）。依托这一优势，松岛新城的智慧城市计划也被提上日程，意在将松岛建设成为超越香港、上海浦东、新加坡等经济特区的全球商务中心。

为保持资金链的良性运转，松岛新城优先开发的是回笼资金较快的住宅地产。建设初期采用了基础设施、住宅和商务办公地产同步进行的方式，完成了主要道路建设，并首先建造和出售了一批高端住宅区，再将所得资金用作进一步基础设施的建设完善投资。但是，以技术供应商为市场主导的“自上而下”的开发模式忽视了实际入住者对于服务设施体验感；以技术为中心的过度投资又导致该项目不具备可持续的收益能力，进而阻断了民营企业的加入。

简而言之，所谓“智慧城市”俨然成了政府背书的房地产开发项目。项目后期虽然对开发模式进行了调整，但仍未能改善松岛新城的尴尬局面。就松岛新城的发展现状来看，房地产开发势头较好，住宅等地产销售情况较乐观。但是产业和人口的集聚效应都不明显，有产业发展滞后的情况。项目原计划吸引人口约为27万，但经过十余年的发展，截止到2020年2月其实际入住人口也仅完成了目标的三分之二，约为19万。原计划开办的“海洋第三小学”也因入住人口不足这一原因于今年5月10日在教育部、行政安全部共同投资审查会上被否决。而税收优惠政策下被规划为各大学地方校区的教育用地也因久未动工，一度发展到双方对簿公堂的地步。

鉴于此前的发展经验教训，文在寅政府的相关“新政”可以说是因地制宜，针对城市具体情况“量体裁衣”，做了不少调整。但仍然不是十全十美。比如在“智慧挑战解决方案”项目上，地方自治团体采取公开征集的方式选择解决方案，对智慧城市的建设缺乏总体规划；官民沟通渠道的“缺席”可能会导致居民的体验感不佳，前车之鉴不可不察；智慧城市的所谓“智慧”又是否能跨越贫富差距，真正将全国所有城市都打造为“智慧”城市，将“智慧”变成一种“看得见摸得着”的东西惠及全体国民？这些都是韩国智慧城市建设所面临的问题。

除了国内，韩国政府还打算将自己的智慧城市模型——“韩国智慧新城（K-Smart City）”推广到其他国家。今年4月，韩国政府贸易投资促进机构——大韩贸易投资振兴公社（KOTRA）刊发了名为《智慧城市海外市场开发》的战略报告书。报告中分析了泰国、印度尼西亚、越南和土耳其四国的智慧城市开发现状、政策以及今后的相关推进策略。在此之前，韩国就已经参与了12个海外城市的智慧城市总体规划项目。 “2025年全球智慧城市市场规模将达到8200亿美元，年均增长14%以上，成为新的经济增长点之一……智慧城市注定是城市的未来”。文在寅能否在任期最后一年，做到智慧城市国内建设和国际推广“两手抓”，将是摆在其面前的一大考验。

瑞典：创新解决数字化管理与隐私安全

瑞典自上世纪60年代以来始终致力于智慧城市的探索，积极协调城市建设与资源环境、经济发展、人口结构等多方面的关系，在城市合理规划及系统性解决方案制定方面积累了宝贵的经验。瑞典首都斯德哥尔摩是全球知名的智慧城市之一，尽管早已榜上有名，但其所在的斯德哥尔摩省依然力求打造全球最领先的创新、开放和互联的智慧之都，通过创新的解决方案，开放性实现智慧城市和互联互通，在信息安全与隐私保护方面更是不断加码升级，以确保智慧城市未来发展。

智慧城市的建设不是一夕之功，瑞典已将智慧城市建设纳入构建“无化石燃料国家”的规划当中，通过与数字化、生命科学、环境技术等配套领域的协同发展促进瑞典建成更加优越的公共环境。据介绍，斯德哥尔摩打造智慧城市的运营指标主要有以下几个方面：建立方便且可靠的互联互通设施；以暗光纤形式组成的数字技术基础架构，该架构所有权为斯德哥尔摩省，并且提供平等与不涉及竞争的条款；数字技术为内置，且在住宅、交通系统与城市环境中不断发展；斯德哥尔摩省的运营、流程和数据是开放的，且易于访问和创新；斯德哥尔摩为企业、商业、居民和学术界提供创新的氛围；斯德哥尔摩是协作、学习和创新的地方——这座智慧城市由市政、地区、商业、学界和居民共同建设。

为了达到上述目标，各级委员会和相关公司董事会都需要在此策略的基础上积极地管理其运营。至关重要的是，智慧城市的建设工作不能被片面地对其单个职能（例如数字技术）分割对待，而是业务管理的自然组成部分。

首先是数据交换的集成平台，斯德哥尔摩省下辖各市政府对不同的集成平台负责，这些平台支持在操作系统和物联网设备之间交换数据。其次是数据收集、存储和分析平台：各市政府管理可以收集、整理和存储来自传感器、应用设施和操作系统等各种渠道的数据的平台，并对它们负责。根据斯德哥尔摩市政府的指导原则，如果特定应用需要，各级委员会和公司董事会经各地市政府批准后可以查看本地平台数据。在涉及应用与服务方面，根据指南，不同的委员会对其与智能城市连接的应用程序和服务负责。数字化计划中将明确斯德哥尔摩市的应用程序组合中应共同使用哪些应用程序，并研究进一步开发可用于协调多个业务领域所需的开发程序的可能性。

据斯德哥尔摩政府介绍，信息与隐私安全在数字化程序的框架内可形成管理体系结构。实现这一管理目标，三个技术推动因素至关重要。在应用与服务方面，一个重要的推动因素是信息和数据必须共享，根据应用程序的用途和目标人群，城市可以同时充当主体或合作伙伴。在数字平台和数字技术基础架构方面，应用程序和服务在数字平台上安装和运行，技术架构需要使应用程序和服务能够从系统和物联网设备收集数据，与此同时，应用程序和服务还需要能够轻松发送数据进行分析，并需要用于处理对数据访问的功能以及用于处理敏感信息过滤的功能。这些平台应使在斯德哥尔摩市的管理部门与公司董事会之间共享数据成为可能。

此外，信息安全与隐私保护方面更是值得关注。智慧城市中的新解决方案将产生和使用大量信息，这意味着斯德哥尔摩市处理的信息将大大增加。目前已经有用于信息管理和安全性的系统和专业知识。因此，重要的是要确保所有新解决方案都符合当前的信息安全准则，并根据当前的信息安全准则对信息进行分类，还必须考虑到现行法律，例如《个人数据法》和欧盟有关数据保护的法规，以及与此相关的未来变更。

鉴于将在智慧城市中处理的信息量不断增加，斯德哥尔摩市相关单位认为，应审查信息安全准则和信息分类准则，尤其应特别考虑将来自多个数据源的信息混合在一起的数据处理。此外，还需要开发通用的工作方法和过程以及通用的信息结构，以确保所收集信息的一致性。

在智慧城市的信息管理中，重要的是要明确分配信息所有者对收集和使用的数据的责任。关于信息的安全问题，由于物联网设备数量的增加，在斯德哥尔摩市的各个地方，包括无线在内的通信将日益增加。对于新的解决方案，应权衡给用户带来的便利和信息处理的私密性。

在智慧城市开发的所有新解决方案中，都必须考虑到数据完整性问题。为了解决这个问题，斯德哥尔摩市还计划建立一个与新的数字解决方案相关的正直与道德问题委员会，该委员会可以在这一领域提供指导，进而更大程度地实现隐私保护。

英国：智慧建筑示范节能未来

伦敦水晶大厦。资料照片

水晶大厦坐落于伦敦东部的皇家维多利亚码头，是世界上最为智慧和环保的建筑之一。这座于2012年投入使用的大厦因外观呈晶体几何形状酷似水晶而得名。由于比英国其他办公楼降低了70%的碳排放，被称为最具可持续发展的建筑。大厦目前用于展览和办公，伦敦市政府也将于今年年底搬入。可以说，水晶大厦达到了景观性、环保性和实用性的完美统一，是未来智慧建筑发展的样本。

水晶大厦运营所需的能源100%都可以通过电力满足，不使用任何化石燃料，是世界上第一个获得建筑行业最高等级的可持续性证书（BREEAM杰出奖和LEED白金奖）的建筑。负责大厦运营的西门子公司项目经理维尔纳·克鲁克说：“水晶大厦中的一切都经过精密的规划，这座可持续发展建筑的技术核心就是将尖端的技术与先进的设计完美结合在一起，充分利用了每一千瓦可以利用的能源。”

水晶大厦的智慧性体现在控制整个大厦的能源管理系统。该系统通过收集户外的天气信息以及大厦内部3500个数据点的所有信息，可对大厦的供暖、空调、通风、照明、热泵、热水、储水、火警等所有能源和机械系统进行智能控制。大厦所有能源和水的消耗数据都在大厦内部的展览中实时呈现，每15分钟更新一次。

具体而言，大厦地下有总长17公里，包括199条管道的地源热泵系统，满足了大厦所有的供暖需求和大部分的制冷需求。在夏天需要降低室温时，系统可以将热能排入地下，到了冬天，再将热能从地下抽上来为大厦供暖。这意味着大厦使用了100%的天然热源而不会产生任何的供暖费用。

照明方面，覆盖大厦表面的高性能太阳能玻璃经过特殊设计后可以吸纳70%的自然光，但只保留30%的太阳能以防止房间内过热。而且建筑中几乎每个空间都有自然光，这意味着只需要极少的人造光。大厦的控制系统可以自动调节每盏灯，提供舒适的亮度水平而不浪费电力。大厦楼顶上还有覆盖了屋顶三分之二的光伏电池组，它们可以收集阳光利用太阳能发电，以满足大厦20%的用电需求。

大厦的能源管理系统可以感知室内和室外条件，然后为建筑的每个部分控制最合适且节能的通风环境。温度适中时，采用自然通风，窗户自动打开。在低温或高温下，窗户会关闭，机械通风系统会取而代之。夜间也可以使用自然通风，减少第二天的制冷需求。

水晶大厦还实现了水资源的循环利用。雨水可以收集到大厦地下30立方米的储存罐中，采用过滤和紫外线消毒等高水平处理后，可用于整个地区的灌溉和厕所冲洗。回收水资源已经满足了建筑中所有厕所冲洗用水的需求。此外，建筑中大约80%的热水是通过屋顶的太阳能和地源热泵的组合加热。

西门子基础设施和城市部门首席执行官罗兰·布施表示：“全球各大城市都在进行投资，以改善其供水、电网、运输系统和建筑基础设施，仅我们可发现的市场规模就达到3000亿欧元。在这个不断增长的市场中，水晶大厦成了我们重要的展示台。”

水晶大厦只是伦敦智慧建筑建设的一个案例。作为全球国际大都市之一，伦敦建设智慧城市的步伐还在加速。早在2010年，伦敦数据商店就用开放的数据平台，为建设智慧城市奠定了坚实的基础。伦敦市长萨迪克·汗还在2018年发布了伦敦智慧城市路线图，力图把伦敦建设成为世界上最智慧的城市。

伦敦政府相信，智慧城市的互联未来始于智慧建筑，是城市实现真正转型的根本。传统建筑物消耗了世界30%的能源，并贡献了全球40%的碳排放量，智能建筑对实现英国政府制定的减排目标和人类的可持续发展至关重要。

调查机构Technavio最新的报告认为，智能建筑领域35%的增长将来自欧洲地区。欧洲智能建筑市场的增长受到用户对提高建筑物能源效率、舒适度和运营能力的意识增强所推动。其中，英国和德国是欧洲智能建筑的主要市场。

德国：智慧住宅兼顾安全舒适

德国黑森州小城巴特瑙海姆。资料照片

近年来，随着互联网宽带发展和居家数字技术新产品的不断涌现，德国智慧住宅在追求居家生活更加安全、舒适的同时，将节能环保列为重点发展目标。

巴特瑙海姆是德国黑森州一个只有3万多人口的小城。去年8月底，在这个小城的南部，一座新型的能源中心宣告落成，这是德国规模最大的利用“地源热泵”区域供暖制冷项目的核心设施。该项目以零排放的方式为400套住宅、约1000名居民提供生活热水和冷、暖气。

在专家看来，巴特瑙海姆南部地区通过地表热能来创新地供热和制冷是一个“灯塔”式的项目。它借助土壤-空气热交换装置，从地下1.5米至3米处吸收热量到达地表后，通过几公里长的管网将热能输送到每个建筑物，市政公用事业机构在各建筑物中安装的高效热泵就可以将10摄氏度到55摄氏度的生活热水，以及不超过35摄氏度的地暖供水提供给各家各户。

在夏季，该系统就会以制冷的方式运行，建筑物可以自然冷却，从而无需使用空调。记者在德国曾亲身体验过这样的“生态绿屋”：当室外温度高达37摄氏度时，室内没有任何空调设备，仅靠加速空气循环的新风系统，室温就可以保持在23摄氏度左右。当人走进这样的“生态绿屋”，马上就感受到非常舒适的凉爽。

要达到这样理想的效果，除了低能耗的冷却系统外，建筑节能设计是必不可少的。现在越来越多的德国城市要求新建的建筑必须达到被动房的标准，即每平方米年能耗仅为15千瓦/小时。加厚的墙体、密封性极强的门窗已经是德国建筑的标配。外伸的阳台、外墙加装光伏太阳能板和覆盖绿植等节能设计也在引领潮流。

德国已确定到2050年实现碳中和的目标。在建筑能源供应领域，德国以法律形式严格设定了在新建建筑中强制使用可再生能源供热技术的最低要求。目前德国新建建筑中可持续和可再生能源供热技术的普及率达到了50%。

巴特瑙海姆项目自2020年5月开始启动，由德国联邦经济和能源部出资约400万欧元，超过了项目总资金需求的一半。除巴特瑙海姆市政公用事业机构外，纽伦堡应用技术大学等多所高校，以及能源数字化管理、开发智能解决方案的企业也参与了该项目。这充分体现出德国政府资助下的科技创新的特色，即在明确的市场需求下，企业和研究机构联合创新的模式。

因为该项目的能源供应100%来自可再生能源，以二氧化碳零排放的方式为居民供暖制冷，这对市政公用事业部门非常有吸引力。与传统能源相比，巴特瑙海姆市政公用事业公司预计每年可减少多达750吨二氧化碳的排放量，这相当于巴特瑙海姆市森林吸收的二氧化碳量的三分之一。

巴特瑙海姆市长克劳斯·克雷斯称，这个能源中心的落成是智能住宅的又一个里程碑，它是生活舒适度、环境保护和数字化完美结合的典范。

以零排放的区域供暖制冷能源中心为起点，巴特瑙海姆最现代的住宅区正在这里建造。所有的建筑物均由光纤网络连接，使用者可以轻松地实施智慧住宅解决方案。建设中的智慧住宅，将比以往更高效、绿色，更具社会包容性并且在技术上更先进。

除了建筑公司对智慧住宅进行基础设施建设外，德国智慧住宅在考虑节能环保外还会考虑以下两个方面：首先是安全性，例如安装房门电子锁、楼房可视对讲机，加装房屋、门窗防盗窃功能、通过网络与手机连接起来。德国智慧住宅倡议协会5月26日在柏林举办了第10届智慧住宅产品颁奖仪式，其中一款窗户上安装的电子设备获奖。这款窗户上安装了一个显示器，通过红绿灯的指示，便可确定窗户是否已关好。类似的居家产品在德国近年来大量涌现。例如电磁炉自动熄火功能、电熨斗自动断电功能等。政府建议家中火灾报警器与消防部门联网，以防居家老年人因耳聋而延误消防救灾。

其次是舒适性。德国居家生活的方便舒适性产品发展快速。例如开门不用钥匙，而是用房卡或手机感应。老人出门可用智能拐杖。家里的窗帘可通过手机进行远程遥控，让它关上或打开。家中的各种电器可以通过无线网连接起来，通过居家主人的声音控制一个终端，让音乐播放音量调大调小或电灯开关等。目前远程医疗已不再是梦想，智慧住宅依靠的是网络连接，与医生视频问诊对话便可轻松地实现居家看病。

德国政府目前鼓励智慧住宅发展，联邦家庭部呼吁住宅建造时应为居家生活提供上网服务，预设好网线，数字辅助系统尽可能方便操作。为推动智慧住宅发展，联邦家庭部希望住宅建筑公司在铺设好因特网线路后，为购房者做好智慧住宅的咨询工作，并创造样板房，让客户了解、掌握住宅辅助技术系统。

在新冠疫情下，智慧住宅让人们通过视频同家人朋友网上见面，这对老人和残障人士非常重要。但同时智慧住宅也面临一些挑战，如老年人必须同步学习，才能跟上现代技术进步的步伐；智慧住宅与个人数据保护存在一些相关性，德国也在法律上严防个人数据遭到滥用。

随着不同年代、使用者需求、研究主题或是产业产品特性的不同，智慧住宅的定义也各有不同背景与内涵。正如上世纪80年代，当人们使用黑白电视机的时候用手去开关电视，后来技术发展了，人们用上了遥控器来开关电视。近年来，电子和信息通讯产业与生活空间整合的智慧化居住空间平台逐渐受到信息通讯产业以及建筑产业的重视，人工智能化更加速了住宅智慧化服务技术的发展，智慧住宅成为产业与学术研究的重点发展方向。相信随着科技的进步，智慧住宅会让居家生活更安全舒适环保。

丹麦：智慧能源趋向全面绿电

未来的能源系统中，风电、光伏发电、潮汐发电等可再生电力将逐渐成为能源系统的支柱，太阳热能和地热能在供暖部门中的比例也将大规模提升。但在目前技术条件下，可再生能源具有较大的波动性，这对能源系统的灵活性提出了比火电等传统能源系统更高的要求。

2020年，丹麦电力系统中80%为可再生能源，其中超过50%来自风能和太阳能，且从未出现过任何弃风限电的情况。丹麦的目标是在2030年实现100%绿色电力，预计这一目标在2028年就能够提早实现。在丹麦的区域供热部门，超过60%的能源来源由生物质、沼气、太阳能、地热能等可再生能源提供。

丹麦能源协会首席顾问汉瑞克·马滕斯在接受《经济参考报》记者采访时表示，未来的能源系统必须在生产端和消费端之间建立起数字化连接，以保证兼容大量波动性强的可再生能源，保持系统内每一秒的动态平衡。

丹麦能源系统中大规模可再生能源的接入，得益于一个智能、灵活的能源系统。该系统综合天然气、电力、热能和交通运输系统，使用智能的数字解决方案，确保城市和社会获得可靠的绿色能源。根据丹麦工程师协会发布的《丹麦2050愿景》，丹麦实施100%的智慧能源战略，从技术和经济上都是可行的。

智慧能源系统一般被定义为一个使用智能电力、热力和天然气管网，与储能技术相结合，通过能源分部门之间的协调，为每个部门和整体能源系统创造最佳解决方案的综合模式。

智慧能源系统主要围绕三大电网基础设施建设：智能电网、智能热网和智能燃气电网，系统由新技术和基础设施组成，在能源系统的“转化”阶段，创造出新的灵活性，其特性是能够容纳大量间歇性可再生能源和较为稀缺的生物质能源。

丹麦的智慧能源发展经验可以概括为以下几点：

首先是通过生活实验室和先进的设备进行大量测试。丹麦的智能能源解决方案通常是在以用户为中心的、透明的生态系统中测试和开发的，这种公私合营的伙伴关系，让公共部门、私营部门和居民都能够为新解决方案的探索和开发作出贡献。此类实验室通常还会作为创新平台对国内外来访者开放学习。

与世界上许多城市一样，　丹麦首都哥本哈根也在现代城市化的进程中快速发展。其中，北港新区是一个预计能容纳4万名住户和提供4万个工作岗位的地标性新区。坐落在北港新区的能源实验室是丹麦最大规模的智能电网研发中心，由丹麦技术大学主导，哥本哈根市政府、丹麦公用事业公司、企业等共为合作伙伴，为能源公司、设备制造商和研究人员提供了一个靠近消费端和终端市场的解决方案测试平台。

在能源实验室测试的解决方案不仅仅包括像热泵、电池之类的硬件设备，也包括了基于市场的创新型构思和概念。北港能源实验室的关键工作就是研究和测试如何将电力、供热、高能效解决方案与交通电气化集成为一个智能灵活优化的能源系统。例如，丹麦公用事业公司HOFOR为北港新区的15栋住户提供低温区域供热，以测试区域供热系统的灵活性和减少使用煤燃厂和天然气厂的可能性。

其次是数字技术的应用。通过数字化建立耦合的能源系统，结合大数据分析、人工智能和信息物理系统，能够实现可再生能源发电的高性价比集成，这使得以更低的容量成本实现更大比例的可再生能源成为可能。例如，丹麦输电系统运营商（TSO）Energinet收集了大量能源数据，向社会提供全部或部分信息。

无论是在市场方面，还是供应安全方面，数据收集都是输电系统运营商的一个重要部分。其中一个被称为数据中心（Datahub）的独立IT系统，是一个由Energinet拥有和运营的独立IT系统，负责收集和客户、价格及消耗量相关的信息，处理电力市场参与者之间的所有数据通信。丹麦电力市场的参与者是Datahub的主要用户，通过对数据的使用，确保满足客户所需。这些数据信息确保了电力市场参与者之间的正确结算，有助于保持电力生产和消耗的平衡，而保持平衡是确保供电安全的必要条件。

第三是政治共识。丹麦政府于2019年底制定了到2030年减排70%的目标，根据丹麦技术大学的分析，这一减排目标只能通过数字化、能源部门的耦合和大力挖掘各部门的减排潜力来实现。政治支持是能源改革的驱动力，丹麦的政治目标和倡议引导能源电力行业向数字化、智能化转型发展，为全面能源结构转型提供坚实支持。

丹麦能源协会首席顾问马滕斯说，目前发展智慧能源系统主要面临三方面挑战：一是需要对现有能源系统进行大量改造和重建，这当然需要来自政策、资金、人才配备等各方面支持；二是数据的采集和应用，如何采集到准确“高质量”的数据信息，以确保智慧能源系统正常运转；三是需要具有前瞻性的法规和监管机制。智慧能源系统是面向未来的，因此在制定相关法规和规范时必须“向前看”，做好各方面的准备。

▶ 来源 | 经济参考报

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