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解決之道，始于城市

雖然城市只占地球表面積很小一部分，但卻消耗了全世界大約三分之二的能源，排放了全球大約三分之二的溫室氣體。因此，要尋找應(yīng)對氣候變化和自然資源日益稀缺等問題的解決方案，城市的作用十分關(guān)鍵。焦點(diǎn)在于節(jié)能增效技術(shù)。

城市是人類文明的搖籃。無論是在美索不達(dá)米亞、羅馬帝國、古埃及還是在中國，城市始終是文化、貿(mào)易、藝術(shù)、手工藝和人類進(jìn)步的縮影。

然而，從古至今，人類的生活格局已發(fā)生了巨大變化。200年前，全世界只有3%的人口居住在城市?，F(xiàn)如今全世界一半以上的人——超過35億——在城市生活。

與墨爾本及其聯(lián)邦廣場開發(fā)項(xiàng)目一樣，許多城市都在努力減輕自身對環(huán)境的影響。

目前，最大的600座城市創(chuàng)造了全球一半左右的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值。相應(yīng)地，城市消耗的能源約占全球總量的三分之二，排放的溫室氣體約占全球總量的70%——盡管它們只占地球表面積的2%。

因此，在尋求解決當(dāng)今最緊迫的問題——尤其是氣候變化問題以及自然資源日益稀缺問題——的解決方案時(shí)，我們必須首先從城市著手。由于城市人口密度非常之大，因此，提升城市發(fā)電、配電效率以及市區(qū)建筑與交通系統(tǒng)的用電效率的潛力巨大。也就是說，確保人類未來發(fā)展的關(guān)鍵在于人類文明的發(fā)祥地——城市。

令人欣慰的是，許多城市開始勇敢地承擔(dān)這一重任，正在采取措施減輕其環(huán)境影響。在這方面，走在前列的是哥本哈根和墨爾本。丹麥?zhǔn)锥几绫竟?jì)劃在2025年之前將二氧化碳凈排量降低為零，而澳大利亞第二大城市墨爾本也希望在2020年之前達(dá)到相同的減排目標(biāo)。下面的例子闡明了為實(shí)現(xiàn)上述減排目標(biāo)可采取的各種措施：

清潔能源。據(jù)西門子估算，從現(xiàn)在到2030年，全球電力需求將增長三分之二左右，在此期間，預(yù)計(jì)將新建總裝機(jī)容量為70億千瓦的發(fā)電廠，其中三分之一以上將使用不含碳的可再生能源，比如風(fēng)能、水電與太陽能，但燃煤和燃?xì)怆娬镜葌鹘y(tǒng)發(fā)電廠仍占該裝機(jī)總量的45%左右。也就是說，今后20年內(nèi)，采用化石燃料的發(fā)電廠的裝機(jī)容量將增加50%左右。這種增長將主要發(fā)生在亞洲和美國，因?yàn)檫@兩個地區(qū)目前正在大力發(fā)展更加高效的燃?xì)獍l(fā)電，其中部分電廠將采用西門子的技術(shù)。

今后數(shù)年內(nèi)，燃煤發(fā)電，尤其是現(xiàn)有發(fā)電廠，仍將是全球電力生產(chǎn)行業(yè)的主力。過去五年來，盡管全球新建了總裝機(jī)容量為3.5億千瓦的*燃煤發(fā)電廠，但全球傳統(tǒng)燃煤發(fā)電廠的總裝機(jī)容量超過16億千瓦，其中很大一部分為服役時(shí)間較長的老電廠。比如，在俄羅斯，80%以上的燃煤發(fā)電廠服役期在20年以上，其中部分發(fā)電廠的發(fā)電效率只有23%。也就是說，這些發(fā)電廠每發(fā)一度電的二氧化碳排放量是發(fā)電效率在45%以上的現(xiàn)代化發(fā)電廠的兩倍。

如果能對全球各地?cái)?shù)以千計(jì)采用化石燃料的發(fā)電廠進(jìn)行現(xiàn)代化改造，其效率可增加若干個百分點(diǎn)。這還可大幅降低它們的二氧化碳排量，從而有助于保護(hù)氣候。此外，現(xiàn)代化改造還可降低發(fā)電廠的運(yùn)營成本、延長其使用壽命、增強(qiáng)其綜合競爭力。

常駐佛羅里達(dá)州奧蘭多市、負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)西門子能源全球服務(wù)業(yè)務(wù)的Steve Welhoelter指出，“僅在美國，2000年以來對100多臺蒸汽輪機(jī)進(jìn)行的升級改造，每年可減排2000萬噸二氧化碳。”

對清潔能源發(fā)電而言，另一個至關(guān)重要的因素是大幅增加可再生能源資源的使用量。比如，預(yù)計(jì)到2050年，土耳其的人口總量將從目前的7500萬人增至9500萬人，同期，該國能源耗用量預(yù)計(jì)也將大幅增長。為了減輕對于進(jìn)口天然氣的依賴，該國計(jì)劃對電力行業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，尤其是促進(jìn)本國優(yōu)勢能源（比如風(fēng)能）的開發(fā)和利用。自2008年以來，土耳其的風(fēng)電裝機(jī)容量增長了十倍，達(dá)到350萬千瓦。

低損耗輸配電。然而，可再生能源使用量的大幅增加，還將為全球能源體系帶來新的挑戰(zhàn)。

與通常建在靠近能源需求中心的傳統(tǒng)發(fā)電廠不同的是，使用可再生能源的發(fā)電廠通常建在替代能源儲量比較豐富的地方。也就是說，太陽能電站一般建在陽光充足的地區(qū)，而風(fēng)電場則建在高原或海上，因此，需要建設(shè)更多的遠(yuǎn)距離輸電線路。

比如在中國，由西門子提供設(shè)備的一條高壓直流（HVDC）輸電線路，以僅僅百分之幾的損耗，將零碳水電輸送到1500公里以外的東南沿海地區(qū)。傳統(tǒng)交流輸電線路的輸電損耗是直流輸電線路的兩三倍。

此外，其他國家也在采用西門子設(shè)備建設(shè)類似的高壓直流輸電系統(tǒng)，比如英格蘭和蘇格蘭之間以及西班牙與法國之間的輸電線路等。印度也在采用西門子設(shè)備建設(shè)新的輸電線路。印度電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量非常差，通常無法將電能輸送至真正有需要的用戶。從蒙德拉到Mahendragarh城的輸電線路長約1000公里，幾乎沒有任何電能損耗。依照《氣候變化框架公約》（UNFCCC），這條線路所采用的西門子輸電技術(shù)已被認(rèn)定為綠色技術(shù)。該輸電線路可為超過100萬印度住戶輸送充足的電力。

發(fā)電。中國上海臨港聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠。

輸電。印度的高壓直流輸電線路。

用電。一家汽車工廠。

優(yōu)化能源使用。確保能源供應(yīng)安全的較可靠和較環(huán)保的方式是減少能源耗用量。在城市，這一點(diǎn)尤其適用于建筑物。城市建筑物的耗能量占全球總耗量的40%，而且城市建筑物因使用電能和熱能而排放的溫室氣體約占全球排放總量的20%。采用能效最高的照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、IT系統(tǒng)與安防系統(tǒng)，能夠?qū)⒊鞘薪ㄖ锏哪茉葱枨罅繙p少30到40%。

工業(yè)設(shè)施是另一個耗能大戶。在這里，采用可降低能源需求的智能化解決方案同樣至關(guān)重要。由于能源價(jià)格不斷上漲，采用這類解決方案可為企業(yè)節(jié)約大量成本，從而增強(qiáng)其競爭力。以汽車行業(yè)為例，它的主要目標(biāo)之一是降低工廠的基礎(chǔ)用電負(fù)荷。設(shè)在奧地利林茨的西門子工業(yè)能源管理系統(tǒng)公司的負(fù)責(zé)人Rudolf Traxler解釋說：“即使是沒有生產(chǎn)的停工日，汽車廠的能源需求也非常高，通常相當(dāng)于正常工作日的30%。”裝有大量傳感器的西門子*能源管理系統(tǒng)，可展示一幅更加清晰的能源需求圖景，并將標(biāo)出能夠節(jié)約成本的環(huán)節(jié)。比如，設(shè)在奧地利斯泰爾市的寶馬汽車發(fā)動機(jī)車間在停工期的基礎(chǔ)用電負(fù)荷已從8000千瓦降至5000千瓦。

取得上述進(jìn)步的關(guān)鍵在于相關(guān)國家、城市和行業(yè)能夠讓氣候保護(hù)與其自身利益協(xié)調(diào)*。這也是西門子多年來遵循的、取得了巨大成功的戰(zhàn)略。2012財(cái)年，西門子環(huán)保相關(guān)業(yè)務(wù)組合的高效技術(shù)與解決方案為公司創(chuàng)造了332億歐元的營收，同期使用上述技術(shù)和解決方案的西門子客戶減排了大約3.32億噸二氧化碳，大致相當(dāng)于德國2010年二氧化碳總排量的41%。

換言之，西門子的環(huán)保業(yè)務(wù)樹立了又一個環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益兼收的*。但是，人類仍面臨著一個重大挑戰(zhàn)。由于世界人口快速增長、經(jīng)濟(jì)日益繁榮、對自然資源的需求不斷增長，我們能否在21世紀(jì)做到可持續(xù)發(fā)展？我們的城市必須首先作答。而且城市對這一問題的答案將決定它們能否繼續(xù)成為人類發(fā)展的光輝榜樣。

壓力與日俱增。目前，西門子正在努力整合TAM與機(jī)場運(yùn)營相關(guān)的技術(shù)和安全功能。其出發(fā)點(diǎn)是，通過直接在控制中心平臺進(jìn)行評估，直接優(yōu)化機(jī)場運(yùn)營對環(huán)境的影響，比如能源利用、溫室氣體排放和噪聲污染等，對機(jī)場運(yùn)營商大有裨益。

控制中心的許多工作人員還希望改善機(jī)場五花八門的復(fù)雜信息的管理。個中原因不言自明：如何優(yōu)化和減少乘客登機(jī)、落機(jī)、行李裝運(yùn)和卸運(yùn)、換裝燃料、機(jī)檢甚至更換機(jī)組成員的時(shí)間，一直是機(jī)場的壓力所在。有鑒于此，現(xiàn)階段迫切需要一種能夠令流程運(yùn)作更加高效、更加經(jīng)濟(jì)且更加環(huán)保的管理平臺。

未來的機(jī)場控制平臺會是什么樣？去年十月，西門子在慕尼黑機(jī)場會議中心舉辦的“2012機(jī)場技術(shù)與通訊大會”上提出了機(jī)場運(yùn)營控制中心（APOC）概念。APOC控制平臺將整合多種類型的數(shù)據(jù)，包括天氣狀況、飛機(jī)起落時(shí)間以及影響機(jī)場運(yùn)營的干擾事件等。然而，應(yīng)該提供多少信息呢？西門子基礎(chǔ)設(shè)施與城市航空信息技術(shù)主管Christoph Meier稱：“我們吸收信息的能力有限。因此，控制平臺應(yīng)提供有助于我們掌握總體概況的信息。”

Meier的同事，西門子交通與物流集團(tuán)機(jī)場管理系統(tǒng)*專家DietmarBöhme博士補(bǔ)充說：“一旦有干擾事件，必須*時(shí)間發(fā)現(xiàn)。起飛時(shí)間大幅延遲將致使乘客大量聚集在航站樓的特定部位，這本身就會招致安全風(fēng)險(xiǎn)，需要調(diào)集其他人員到這些地方維持安保。對于負(fù)責(zé)營運(yùn)的工作人員而言，快速發(fā)現(xiàn)并評估潛在風(fēng)險(xiǎn)，比了解哪趟航班延遲要重要得多。”

引進(jìn)中央控制平臺，最大的好處在于它可以讓所有人同時(shí)了解特定的情形。“幾乎每個大型機(jī)場都經(jīng)歷過這種情況：當(dāng)意料之外的事件發(fā)生時(shí)，由于各部門對事件的評估大相徑庭，往往不必要地導(dǎo)致事態(tài)升級。”Meier解釋道。如果發(fā)生這樣的問題，機(jī)場人員必須進(jìn)行細(xì)致全面的檢查，即便他們不在辦公室。比如，就像船長一樣，負(fù)責(zé)機(jī)場整體運(yùn)營的值班主管必須能夠隨時(shí)被聯(lián)絡(luò)到。即使不在控制中心，他或她必須能夠借助平板電腦等途徑作出決策。

西門子中央研究院（CT）的用戶界面設(shè)計(jì)專家Klaus Hermes一直在深入思考這一構(gòu)想。Hermes認(rèn)為，解決方案就在于可隨時(shí)訪問的數(shù)據(jù)云。他說：“任何時(shí)候都可以從數(shù)據(jù)云獲取重要信息，意味著主要負(fù)責(zé)人無須時(shí)時(shí)刻刻待在控制中心。”

在未來的機(jī)場中，服務(wù)提供商可在控制中心獲取相同的數(shù)據(jù)。軟件將精準(zhǔn)地提供他們所需的信息并給予行動建議。

預(yù)測性支持。 未來，控制中心人員將具備另一關(guān)鍵優(yōu)勢：在評估狀況時(shí)，他們不需要僅僅依靠自身經(jīng)驗(yàn)判斷，因?yàn)槟依ㄋ袡C(jī)場流程數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，將為他們制定決策提供支持。該系統(tǒng)會回答各種問題，諸如誰需要跟誰接洽。由于不滿足要求，決策流程必須在什么時(shí)間中斷。

決策作出后，系統(tǒng)還支持對決策過程進(jìn)行全面的分析。因此，通過確保相關(guān)人員可隨時(shí)了解狀況，盡可能高效地調(diào)配和部署額外資源，系統(tǒng)不僅可以提高自身的性能，還可以改善關(guān)鍵決策人員的績效。

如果這種學(xué)習(xí)型系統(tǒng)識別到與過去類似的事件，它還可以提出預(yù)案。Meier說：“這會讓我們受益匪淺，特別是如果幾年前就發(fā)生了類似事件的話。”系統(tǒng)還會根據(jù)互聯(lián)資源信息進(jìn)行計(jì)算，預(yù)測某個決策對事態(tài)的影響。換言之，系統(tǒng)會根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)作出預(yù)測。其設(shè)計(jì)概念是，系統(tǒng)可對機(jī)場未來六個小時(shí)的運(yùn)營情況作出預(yù)測。在系統(tǒng)中，行李無人照管這一類典型情況將會被登記為重大安全事件，系統(tǒng)會自動啟動必要措施。

除此以外，Meier還解釋道：“大型機(jī)場的運(yùn)營管理團(tuán)隊(duì)通常不知道是哪位員工在處理具體事件。如果使用我們的系統(tǒng)，這種問題將不復(fù)存在，我們的系統(tǒng)采用IP地址識別法自動識別參與事件處理的人員，并且能時(shí)刻與他們保持聯(lián)絡(luò)，協(xié)助他們更好地協(xié)調(diào)處理事件。”

實(shí)際上，所有這些功能如今在理論上都是可行的，因?yàn)樗璧募夹g(shù)已經(jīng)擺在眼前。“在機(jī)場，我們不需要任何其他技術(shù)和數(shù)據(jù)；我們只需要更加智能化地利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施。”西門子樓宇科技集團(tuán)機(jī)場市場經(jīng)理Steve Batt說：“這樣的結(jié)果就是，相比讓控制中心員工監(jiān)視特定的IT系統(tǒng)，而非專注于任務(wù)關(guān)鍵型服務(wù)，機(jī)場全面管理平臺會自動調(diào)集適當(dāng)?shù)闹С謭F(tuán)隊(duì)處理特定事件。”比如，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)2號航站樓有一個藍(lán)色手提箱無人照管時(shí)。