Polityka energetyczna w smart city. Na czym musi się opierać?

Współcześnie dla nikogo nie jest zaskoczeniem, że postępująca urbanizacja negatywnie wpływa na jakość środowiska naturalnego, zwiększając zanieczyszczenie powietrza i niekorzystnie oddziałując na warunki życia w miastach. Niemniej, co roku liczba mieszkańców miast zwiększa się  o 60 mln osób, a do 2030 r. sześć na dziesięć osób będzie mieszkańcem miasta[1]. To właśnie w miastach zużywane jest 2/3 światowej energii. Remedium na wynikające z tego problemy zużycia i zarządzania energią może być koncepcja smart city.

Koncepcja smart city skutecznie odpowiada na wyzwania, stojące przed sektorem energetycznym.  Integracja odnawialnych źródeł energii w przestrzeni miejskiej oraz wzrost efektywności energetycznej to kluczowe zagadnienia dla miast przyszłości. Aspekty rozwoju smart city na gruncie energetyki podejmowane są m.in. przez Europejskie Stowarzyszenie Instytucji Energetycznych EERA, skupiające się na rozwoju nisko-emisyjnych technologii energetycznych. Stowarzyszenie wyróżnia cztery podprogramy, realizowane w inteligentnych miastach: energia w miastach, miejskie sieci energetyczne, energetycznie efektywne i interaktywne budynki oraz miejskie technologie zasilania[2]. Wsparcie Unii Europejskiej w realizacji każdego z wymienionych podprogramów w oparciu o nowoczesne technologie wydaje się niezbędne. Tylko wówczas możliwe będzie ujednolicenie systemów energetycznych w miastach oraz osiągnięcie efektywności energetycznej i oszczędności energii. Przejście na czystą energię jest kluczowym aspektem inicjatyw dotyczących inteligentnych miast, mających na celu stworzenie przyjaznych dla klimatu i zrównoważonych obszarów miejskich[3]. W tym kontekście na uwagę zasługuje aktualnie realizowany przez UE projekt CityxChange, który zakłada, że do 2050 r. każdy region miejski, skupiony wokół inicjatywy, będzie w 100 proc. wykorzystywał energię ze źródeł odnawialnych. Chodzi o stworzenie energooszczędnej zabudowy, która da początek dzielnicom i miastom o dodatnim bilansie energetycznym. Pomocne mogą okazać się innowacyjne oprogramowania dla bezpiecznego i zrównoważonego dostarczania energii, pozwalające na płynną integrację z istniejącymi stacjami sterowniczymi i systemami. Takie nowoczesne programy wykorzystują jeden system sterowania w celu zapewnienia szybkiej integracji z istniejącymi fabrykami i maksymalnego poziomu bezpieczeństwa. Opierają się o kilka aplikacji, gromadzących oraz analizujących dane pomiarowe, a także przedstawiających je w atrakcyjnej formie wizualnej. Smart rozwiązania pozwalają w ramach jednego systemu kontrolować wszystkie sieci energetyczne w mieście, dzięki czemu dostawy energii są stabilne, a połączenie rozproszonych wcześniej urządzeń pozwala zmniejszyć koszty i poprawić produktywność.

Badacze wyróżniają kilka aspektów energetycznych w smart city[4]. To przede wszystkim efektywność energetyczna, możliwa do osiągnięcia m.in. za pośrednictwem energooszczędnych sprzętów, ulg podatkowych dla tego typu inwestycji czy termomodernizowania budynków w celu zmniejszenia ich energochłonności. Istotne jest systematyczne zwiększanie procentowego udziału energii pozyskanej z odnawialnych źródeł energii w ogólnym bilansie energetycznym miasta. OZE to w chwili obecnej obligatoryjny aspekt każdego miasta, aspirującego do miana smart city. Przykładem smart technologii w odniesieniu do OZE są chociażby systemy informacji geograficznej, pozwalające tworzyć mapy 3D miast. Na takich wirtualnych modelach można m.in. określić potencjał solarny dla budynków miejskich. Analiza takich map pomogłaby np. odpowiedzieć na pytanie, jak optymalnie rozmieścić ogniwa fotowoltaiczne na budynkach[5].

Dodatkowo istotne jest modernizowanie sieci elektro-ciepłowniczej tak, aby minimalizować nie tylko odsetek awarii, ale przede wszystkim straty na przesyle. Podzielniki ciepła czy usługi zmiany komfortu cieplnego i automatycznej regulacji temperatury uzależnionej od różnych składowych to absolutne minimum dla inteligentnych miast. Do tego należy dodać termomodernizowanie obiektów publicznych i prywatnych, inwestycje w kogenerację i trójgenerację, zróżnicowanie taryf za media energetyczne w zależności od wielkości popytu dla klienta indywidualnego i przedsiębiorcy, powstawanie ośrodków badawczych oraz podejmowanie inicjatyw w zakresie edukacji społecznej.

Przeszkodami w skutecznej transformacji energetycznej w duchu smart city może być przede wszystkim konwencjonalny charakter polskiego systemu energetycznego, ale nie tylko. To także utrudniony przepływ danych (różne jednostki odpowiedzialne za energię na różnych szczeblach), niechęć mieszkańców do współpracy i ich niska świadomość energetyczna, koszty transformacji oraz konflikt interesów na linii oszczędność energii – zysk przedsiębiorstw[6]. Warto jednak nie ustawać w wysiłkach, ponieważ zrównoważona (czyli inteligentna) energetyka, jest w stanie przyczynić się z  jednej strony do redukcji kosztów utrzymania miasta i wzrostu ekonomicznego, a z drugiej pozwoli lepiej wywiązywać się z ekologicznych zobowiązań, nakładanych przez UE na państwa członkowskie. A te ostatnie, jak dobrze wiemy, wciąż rosną.

[1] M. Noga, Smart city, http://www.ptes-ises.itc.pw.edu.pl/art/2015_12.pdf

[2] j.w.

[3] https://cordis.europa.eu/article/id/422088-positive-energy-solutions-for-smart-cities-of-the-future/pl

[4] M. Noga, Smart city, http://www.ptes-ises.itc.pw.edu.pl/art/2015_12.pdf

[5] https://www.energetyka24.com/technologie-smart-city-pomoga-w-realizacji-wymogow-pakietu-zimowego

[6] M. Noga, Smart city, http://www.ptes-ises.itc.pw.edu.pl/art/2015_12.pdf