Разработка и реализация модели "Умного города"

Принципы Умного города (Smart City):

• Микрорайон как градостроительная единица
• Автономность города
• Социальная, деловая и  культурная самодостаточность
• Разработка по стандартам экологичного строительства
• Использование новейших информационных и коммуникационных технологий
• Внедрение инновационных технологий энергетики, транспорта и строительства

Основные механизмы оптимизации потребления ресурсов в «умном» городе:

• распределение нагрузки на инфраструктурные сети во времени, т.е. снижение неравномерности потребления в период пиков и провалов (основная проблема всех инфраструктур);
• распределение в пространстве, т.е. создание сетевых, а не линейных систем поставки ресурса позволят маневрировать потоками и «обходить» аварийные или пиковые участки;
• создание динамически управляемых источников мощности: малоинерционные генераторы, накопители, демпферы и др.;
• создание распределенной генерации различного масштаба;
• снижение потерь и ресурсопотребления конечных пользователей («умные» дома, энергоэффективное оборудование и др.)

"Умные" города мира.

"Умными" могут быть новые  города, которые сразу строятся  как "умные", или города, основанные  для конкретных целей (например, промышленные города или технопарки), или, что чаще, обычные города, которые  шаг за шагом становятся "умными". Многие крупнейшие города мира  начали осуществление проектов  создания "умного" города, в том  числе Сеул, Нью-Йорк, Токио, Шанхай, Сингапур, Амстердам, Каир, Дубай, Коти  и Малага. Учитывая современные  темпы инноваций, вполне вероятно, что уже в ближайшее десятилетие  модели "умных" городов станут  широко распространенными реальными  и популярными стратегиями городского  развития.

Существующие проекты "умного" города различаются. В Амстердаме основное внимание уделяется усилению экологической устойчивости на основе более рациональной организации работ, применения новейших технологий для сокращения вредных выбросов в атмосферу, более эффективного использования энергии. В других городах принимаются меры для преобразования широкого диапазона городских функций в "умные", используя повсеместно распространенные "умные" технологии во всех аспектах жизни горожан. Двумя примерами такой стратегии могут служить проект "Город электронной интеграции" (u-город) в Республике Корее (реализация началась в 2004 году) и проект Deutsche Telekom "T-город" в Германии (реализация началась в 2006 году). Проект "Умный Сеул"  осуществляется с целью преобразования системы управления городом в более "умную" и повышения качества жизни горожан.

В разных городах ставятся разные приоритетные цели и задачи, но все "умные" города имеют три важнейшие черты. Первая — наличие инфраструктуры ИКТ. Защищенная инфраструктура ИКТ последующих поколений имеет первостепенное значение для успешного предоставления новых услуг в "умных" городах и для обеспечения готовности к будущему спросу на новые услуги. Вторая — в городе должна быть создана четко выстроенная и интегрированная система управления. Многочисленные системы "умного" города будут действовать слаженно только на основе строгого соблюдения единых стандартов. Третья — в "умном" городе должны быть "умные" пользователи. ИКТ – это средства, обеспечивающие функционирование "умного" города, но они бесполезны в отсутствие компетентных пользователей, умеющих взаимодействовать с "умными" услугами. "Умный" город должен не только расширять доступ к "умным" устройствам для всех категорий населения с разными уровнями доходов и разных возрастных групп, но и обеспечивать доступ к обучению работе с этими устройствами. Основу "умного" города составляет открытая для всех сеть пользователей "умных" устройств, а горожане требуют или создают услуги, которые представляют для них наибольшую ценность.

Стандартизация для "умных" городов.

Учитывая большое значение стандартизации для создания "умных" городов, в различных организациях осуществляются в этой области разнообразные мероприятия. Например, Международная организация по стандартизации (ИСО) рассматривает стандарты "умных" городов в рамках группы, занимающейся темой "системы показателей "умной" инфраструктуры сообществ". В Секторе стандартизации электросвязи МСЭ (МСЭ–Т) сформирована Оперативная группа по "умным" устойчивым городам для оценки потребностей в стандартизации городов, стремящихся усилить свою социальную, экономическую и экологическую устойчивость через интеграцию ИКТ в городскую инфраструктуру и деятельность.

Решение о создании этой новой Оперативной группы приняла 5 я Исследовательская комиссия (Окружающая среда и изменение климата) на своем собрании, которое состоялось 29 января — 7 февраля 2013 года в Женеве. Создание этой Оперативной группы стало ответом на призыв к действиям, который прозвучал в ходе второй "Недели "зеленых" стандартов МСЭ", проводившейся в сентябре 2012 года в Париже. "Умные" устойчивые города — это также тема третьего конкурса МСЭ "Приложения на базе экологически чистых ИКТ".

Для того чтобы формирование "умных" городов стало следующим этапом процесса урбанизации, потребуются новые стандарты, инфраструктура и решения ИКТ, только тогда эта концепция получит реальное воплощение. Оперативная группа МСЭ–Т по "умным" устойчивым городам будет служить открытой площадкой для заинтересованных сторон создания "умных" городов — муниципалитетов, академических и научно-исследовательских учреждений, неправительственных организаций и организаций в области ИКТ, а также отраслевых форумов и консорциумов. Заинтересованные стороны смогут обмениваться знаниями в целях выработки стандартизованных основ, необходимых для обеспечения интеграции услуг на базе ИКТ в "умных" городах.

Понимание концепции «Умный город» в России.

Повышение качества электроснабжения на примере Белгорода и Нижнего Новгорода:

Нижний Новгород - один из городов мира, где начал осуществляться проект «Умный город». Инфраструктура такого города должна быть полностью выстроена на новых технологиях, позволяющих рационально использовать источники энергии и минимизировать воздействие на окружающую среду. Уже сегодня в Нижнем Новгороде внедрены:

• энергосберегающие автоматические программы управления уличным освещением с использованием фотоэлементов и ламп малой мощности;
• автоматизированная система учета электроэнергии в работе городского электротранспорта.

В Нижнем Новгороде и Белгороде, где также реализуются проекты «умного» города, экономика динамично развивается и постоянно растет уровень энергопотребления, поэтому вопрос энергосбережения весьма актуален.

В Белгороде и Нижнем Новгороде сегодня частично используется автоматизированная система, позволяющая контролировать состояние электросетей, вести учет энергопотребления, определять количество перегоревших ламп и дистанционно управлять режимами освещения с районных диспетчерских пунктов.

Интеллектуальные счетчики электроэнергии обеспечивают точность расчетов энергетиков с потребителями, позволяют дистанционно снимать показания со счетчиков, контролировать качество электроэнергии.

«Умные сети» способны повышать качество электроснабжения посредством применения реклоузеров, бустеров и других современных устройств.

В водоснабжении водоканал Нижнего Новгорода первым в России применил комплексную систему очистки воды с применением предварительной амонизации, озона, гипохлорита и ультрафиолета, активно реализует программу по ресурсосбережению путём установки в домах приборов учёта, управляемых с помощью средств сотовой связи. На Нижегородской станции аэрации проектируется создание установки по утилизации метана совместно с ведущим немецким предприятием «РВЕ Пауэр АГ», которая позволит не только сократить выбросы парниковых газов в атмосферу, но и увеличить энергоэффективность предприятия.

С полным применением технологий «умного города» внедрение новых технологий перестанет быть «точечным» и охватит всё водоснабжение в целом, сделав его в разы более эффективным.

По мнению Александра Коваленко, на сегодняшнем этапе развития в России "умные" города могут появиться только при поддержке правительства как эксперимент в отдельно взятом месте: "Концепцию "умного" города можно было бы реализовать при комплексном освоении территории, но в лучшем случае девелопер продумывает инфраструктурное оснащение, зонирование с максимальным разведением автомобильного и пешеходного потоков. Нужно понимать, что сегодня задача девелоперов — построить наиболее доступное по цене жилье либо дома высокого класса. Ни покупатель, ни застройщики пока не видят смысла в проектах, соответствующих концепции “умный город"", — констатирует эксперт.

 России  понятие «умного» города некоторые  компании и эксперты отождествляют  с компьютеризированным коммунальным  хозяйством. Но понятие «умного»  города не исчерпывается только  управлением городскими инфраструктурами  в автоматизированном режиме. Оно  гораздо шире. Это и системы  общественной безопасности, и транспорт, и образование, и охрана здоровья, и экология, культурная и общественная  жизнь горожан.

РАЗДЕЛ II. РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ «УМНЫЙ ГОРОД» (НА ПРИМЕРЕ ГОРОДА БЕЛГОРОД)

В тройку городов мира, где реализуется проект «умный город», попал и российский Белгород – среднестатистический город центра России с населением около 350 тыс. человек, динамично развивающейся экономикой и постоянно растущим уровнем энергопотребления. Инициатором внедрения проекта стали администрация Белгородской области, ОАО «Холдинг МРСК» и ОАО «МРСК центра». В качестве пилотной площадки выбран филиал «МРСК центра» – «Белгородэнерго». Инициативы энергетиков нашли понимание и поддержку у губернатора Белгородской области Евгения Савченко.

Энергетики и правительство региона поддерживают тесный контакт с участниками международного консорциума «умных городов». В конце октября прошлого года топ-менеджеры ОАО «Холдинг МРСК», ОАО «МРСК центра», филиала ОАО «МРСК центра» – «Белгородэнерго» и представители областной администрации побывали в Амстердаме, где приняли участие в конференции «Сеть «умных городов». В ходе встречи специалисты энергетических компаний Москвы, Белгорода, Амстердама, Кейптауна (ЮАР), Боулдера (штат Колорадо) обменялись идеями, познакомились с последними исследованиями, а также обсудили практические решения и шаги в области внедрения интеллектуальных сетей и других интеллектуальных технологий «умного города».

В Белгороде реализуется проект «умного» города, экономика динамично развивается и постоянно растет уровень энергопотребления, поэтому вопрос энергосбережения весьма актуален.

В Белгороде сегодня частично используется автоматизированная система, позволяющая контролировать состояние электросетей, вести учет энергопотребления, определять количество перегоревших ламп и дистанционно управлять режимами освещения с районных диспетчерских пунктов.

Интеллектуальные счетчики электроэнергии обеспечивают точность расчетов энергетиков с потребителями, позволяют дистанционно снимать показания со счетчиков, контролировать качество электроэнергии.

«Умные сети» способны повышать качество электроснабжения посредством применения реклоузеров, бустеров и других современных устройств.

Концепция создания «умного города» реализуется в Белгородской области с 2009 года. Начало было положено на рабочей встрече губернатора Белгородской области Евгения Савченко с представителями Консорциума «умных городов» Accenture. Концепция «умного города», реализующаяся в Белгородской области, направлена на улучшение целого ряда параметров, характеризующих качество жизни человека в городской среде обитания.

Управление современным городом – сложный многогранный процесс. Информационные технологии, транспортная логистика, городская инфраструктура, сервисы для жизни, учебы и работы, снижение нагрузки на окружающую среду, бесперебойное функционирование систем жизнеобеспечения города, оперативность всех служб, комфорт и безопасность жителей, новые возможности для общения и личного роста.  Концепцией «умного города» должно быть предусмотрено сбалансированное развитие и качественное улучшение с применением современных технологий каждого из этих направлений.

Это тестирование и системы «умного» учета, и системы автоматизированного управления наружным освещением, и цифровые устройства управления сетями, обеспечивающие автоматизацию, мониторинг и контроль передачи электроэнергии.

Работа по формированию интеллектуальной транспортной системы города, которая проводится лабораторией интеллектуальных транспортных систем. Проводятся исследования энергоэффективных строительных материалов и адаптация западных технологий для российских производств.

Была проведена большая работа энергетиками и учеными вуза по вводу в общую городскую сеть электроэнергии, получаемой на биогазовых и солнечных станциях, введенных в эксплуатацию компанией «Альтэнерго». В вузе работают экспериментальная биогазовая установка, действующие альтернативные источники энергии – солнечные батареи и коллекторы, ветроустановки нескольких типов. Внедрены энергоэффективные тепловые пункты и комплексная распределенная система диспетчеризации энергетических объектов университета, которая является собственной разработкой вуза. Применение комплекса энергосберегающих технологий уже позволили сократить затраты на тепловую энергию в университете более чем на 60%. С 2010 года введено новое направление подготовки бакалавров «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии».

Концепции умного города, энергоэффективности, должны закладываться и реализовываться на стадиях и проектирования, и эксплуатации, и реконструкции уже существующих городов и объектов. А весь набор компонентов «умного города» необходимо и создавать, и грамотно обслуживать.

Губернатор Белгородской области Евгений Савченко 25 марта 2009 года встретился с представителями Консорциума «умных городов» Accenture. Губернатор Евгений Савченко назвал этот проект «амбициозным». Проект «Умный город» – это и есть повышение качества жизни населения. В рамках этой встречи состоялась презентация решений «Умных городов» и обсуждение предложения о построении первого в России «Умного города» в Белгороде. Участие в проекте вместе с областной администрацией принимает филиал ОАО «МРСК Центра» - «Белгородэнерго».