下一波智能建筑的三个考虑因素

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作者:Fleming Voetmann,国际铜业协会。

根据《2017年联合国全球状况报告》,今天,世界上36%的能源使用和近40%的碳排放来自建筑。为了实现在巴黎达成的气候目标,我们必须加快采用具有节能技术的智能建筑--并进一步以智能社区和城市为目标。

启用下一波智能建筑需要三个组成部分。

1:人工智能(AI)。建筑物将需要减少能源消耗,而不是像恒温器、冰箱、灯泡和绝缘材料这样的老旧和成熟的技术。

例如,想象一下,智能建筑结合了人工智能,为每个人提供定制的体验--预测人类和环境行为,以减少照明、水、加热和冷却的能源使用。这些技术可以在办公大楼、学校、医院、机场和私人住宅中实施。根据我们的行为调整水和能源需求将节省大量的能源成本。

对于建筑用户、业主和运营商来说,这将带来更好的体验--以及巨大的节约。此外,该技术将在后台运行,在用户不花费任何时间或改变其行为的情况下寻求不断的改进。

2:需求响应和灵活性。鉴于未来世界对波动能源和分布式能源的依赖,需求响应正成为城市资源计划中的一个重要工具。微规模的需求响应已经存在,允许个人在能源高涨时改变能源消耗,从而激励降低电价。美国和欧洲的一些地区已经在尝试需求响应,试图既确保正确的经济激励措施,又更有效地分享千瓦时。

在未来的智能建筑中,这些技术能力也将作为电动汽车的加油站,并根据价格和电网容量调整其充电时间。同样的思维可以用于抽水、冷却数据中心、食品冷藏等等。大多数需要用电的需求都可以在能源高峰期互换,为消费者省钱,避免停电,提高电网优化。

3:智能建筑为智能社区提供动力。这种加热、冷却和运输的电气化是智能建筑的一个关键组成部分。除了单一建筑和单一用途的物品,智能基础设施的机会是巨大的。城市可以被分解为社区,而社区可以被分解为单个建筑。因此,为了拥有智能城市,我们必须着眼于社区,找到新的合作方式,在能源和废物解决方案中创造大规模的协同效应。

这引入了对新商业模式的需求。公用事业公司必须将能源作为一种服务来销售,并将目光投向推送的千瓦时之外。一个工业公司的工业热能或废水可以成为整个社区的未来热能和电力。例如,在德国汉堡,欧洲最大的铜生产商Aurubis为该市的新地区提供碳中和供暖。使用这些热能,每年将节省20,000吨二氧化碳 排放,或每年1.6亿千瓦时。

具有前瞻性的组织已经在开发解决方案。苹果、Facebook和谷歌计划出售数据中心的剩余热量。德国连锁超市Lidl在爱尔兰的分店为电动车提供充电站。在丹麦,废水处理厂通过废水的气化产生电力,并根据风向优化淡水的抽水。

除了技术提供的机会,我们需要解决一些基本的全球条件。最重要的是,人口增长将带来供应基本资源的问题,如安全的食物、清洁的水和充足的电力,同时也要确保整体经济、社会和环境的可持续性。智能城市可以为这些挑战提供解决方案,并为市民提供良好的生活质量,尽管这只有在改进的建筑法规和标准以及巧妙的监管的帮助下才有可能,迫使开发商投资于最先进的技术(照明、节能HVAC等)。如果没有这些组件,人口快速增长的国家将锁定在旧的和低效的技术上,这是不可持续的。

当我们为另外十亿公民提供电力并以可持续的方式促进快速城市化时,欧洲和美国正面临着略有不同的挑战。陈旧而低效的建筑群。欧洲和北美的现有建筑群需要通过更新自动化设备(根据欧洲建筑性能研究所的数据,可以节省总能耗的8%到22%)和更新电器来提高能效,这需要反应性和主动性地进行。等待在故障点进行改造的成本很高,庞大的开支对纳入智能技术的能力产生负面影响。美国和欧洲必须投资于建筑物的加速改造。

然而,好消息是,我们需要的所有技术已经存在。我们需要智能建筑来实现智能城市和一个可持续的未来。实现这一雄心壮志需要聪明的人和聪明的监管,更好的经济激励和更多的合作创新。释放智能能源技术的全部潜力的关键不仅仅是技术进步:它是关于促进创新者、市长、建筑运营商、车队所有者和公民之间的新关系。

铜业致力于为一个更可持续的未来提供动力。据Wood Mackenzie称,估计到2035年,由于可再生能源和能源效率的更新,我们需要的铜将比现在多43%。自托马斯-爱迪生推出第一个电网以来,现代生活一直建立在铜的基础上,并由铜提供动力,而且铜比以往任何时候都更有意义。

2018年9月24日

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