智慧城市燃气范文篇1

我们知道,建设低碳城市必须从政策、社会、文化、技术等各领域开展工作,协调诸多层面的关系。如在文化层面,要深入研究环境“和学”理论这一创新思想在低碳城市建设中的基础作用;在社会层面,全民践行低碳生活方式是低碳城市建设的社会基础;在技术层面,推广应用“智慧能网”技术是低碳城市建设的实践基础。

“智慧能网”(CIEN)是以城市社区为空间范围,集社区热能网、电能网、智能网为一体的能源供应网络系统。CIEN是低碳城市能源建设的关键技术;是物联网在低碳城市中的应用;是“感知中国”的组成部分。

CIEN在需要时间、地点,以精确的数量供应需要的能源品种(热能、电能、自然光、风力等),满足城市的生产、生活、流通等所有领域的低碳能源需求。通过多个社区的CIEN的互联运行,可以实现整个城市或地理区域的低碳、环保、安全的能源保障战略。

“智慧能网”技术,集供能、用能、节能、蓄能和智能技术为大成,具有技术创新和集成创新的“五能合一、三网互联”的物联网特点。CIEN可以满足在提高市民生活品质的前提下,大幅度节约能源,降低二氧化碳排放量的低碳城市的技术要求。CIEN是低碳城市能源供应的最佳网络系统。

在世界低碳城市的研究领域,“智慧能网”技术具有前瞻性、独创性和实用性,引领低碳城市能源建设的发展方向。

“智慧能网”的基本概念

城市的性质不同,城市用能的品种和强度均有所差异。粗略统计,在一般的服务型城市的终端用能中,电能和热能的使用比例,各占半壁江山。在低碳城市的能源供应系统中,热能的“智慧”供应是一个不可忽视的重要环节。

同时,在城市中有大量的温差能源未被利用。这些能源以热能的形式存在,由于其能源品位较低,往往只能以热能的形式通过热能网络供给城市建筑使用,维持居住空间的环境热舒适。如地表水、地下水、上水、下水的温差热能,发电站、变电站的排热,产业余热,建筑排热以及地铁排热等温差能源,由于单独直接利用的难度较大,往往采用管路网络回收后集中处理,再由管路网络送至用能终端的热能管道网络系统加以利用。

热能管道网络系统,又多以分布式能源系统(如热电联产系统、燃料电池等)为能源生产中心、低碳新能源系统(太阳能、风能、生物质能等)以及城市未利用能源(温差能等)作为辅助能源,构成城市社区的供热供冷系统(DHC)。今天,DHC技术已经趋于成熟,非常适于服务型城市社区的供热、供冷需要。

另外,2006年,美国开发成功“电力中枢神经系统”,标志着智能电网的诞生。智能电网是通过广泛应用传感和测量技术、设备和控制技术、以及决策支持技术,使得地域、城市、社区、建筑以及家庭的各种发电和用电设备具备一定的智慧能力。智能电网可以接入大量的分布式气候低碳能源(如风能、太阳能),实现发电、输电、卖电、买电、蓄电等电力产业的流程智能化。社区型智能电网技术是构成CIEN的组成部分之一,在技术上基本趋于成熟。

近来,物联网的概念已被世界广泛接受。其定义是把所有物体通过传感信息技术与互联网连接起来,实现智能化管理。美国政府、中国政府都把物联网技术的推广应用作为未来的国家战略。美国有IBM提出的“智慧地球”的概念,中国有总理命名的“感知中国”的设想。

“智慧能网”(CIEN)是综合利用当今世界新技术而形成的,适用于低碳城市的新能源保障技术。CIEN创新集成上述的社区用热能的DHC系统,用电能的智能电网系统,以及赋予相关物体以聪明智慧的物联网系统。

CIEN在城市能源的生产、使用、储存和管理方面,以人为本,最大限度地满足城市生产、生活、交流的能量需求;最大限度地节约能源和开发利用低碳能源;在能源安全方面,综合利用,协调用能,广域联网,确保安全。

CIEN是城市能源供应系统的中间关键环节。向下,互联企业、建筑、家庭;向上,互联城市或者地域的智能电网。

我们可以这样描述CIEN:上班时,进入办公大楼,空间照明、电梯会自动开启,办公系统自动打开;坐在办公桌前,空调系统会自动判别启动个人空调系统还是空间空调系统;判别采用变风量(改变系统电能),变水量(改变系统热能),还是采用直接电力方式,在满足热舒适的前提下节约能源;判别采用改变遮阳装置的角度或开启自然光管系统,还是打开局部灯光照明,在满足视舒适的前提下节约能源;

建筑能源中心根据气象参数及建筑全体的用能情况,明确空调系统中热能和电能的量化指标,提出各自的供能方案。对于电力需求,是采用太阳能系统,风能系统,蓄能系统,还是向CIEN买电;对于热能需求,是采用太阳能系统,蓄能系统,还是向CIEN买热;

下班时,智能交通系统会帮你选择最优的回家路线和交通工具。家用电器在你到家之前已经部分启动。此时,家庭需要多少热能(炊事,洗浴),需要多少电能(电视,照明,电动汽车充电),这些热能、电能如何获得,是采用家用太阳能制热、发电,家用风力发电,自家电动汽车的蓄电,是启动燃料电池发电产热,还是向CIEN买电买热,以及向CIEN卖电,等等都会自动运行。

此时,与建筑或家庭的“智慧能网”互通的CIEN根据气象参数以及网内企业、建筑、商场、宾馆、学校、医院、家庭、电动汽车等用能情况,确定CIEN系统中的风力发电,太阳能发电、产热,垃圾发电,热电联产系统热电比例,以及燃料电池等等,优化低碳能源和温差能源的使用条件。同时提出用能决策辅助方案:是向城市电网买电,还是向城市天然气购气。

CIEN与城市电网智慧互通。城市电网根据气象参数以及各CIEN情况,优化核电、水电、煤电、低碳发电、生物质电以及蓄电等供电系统,确定发电和供电方案。城市或地域的天然气网络也会根据用气量的需求调整沼气产量,天然气供气量以及蓄气量等等。

简言之,CIEN使得城市的所有产能和用能设备智能对话,合理分工,具体负责,在节能、低碳、环保、安全的前提下保证我们的生活用能。

也就是说,在CIEN范围,社区的办公建筑与住宅建筑的能量使用昼夜错峰互补;办公建筑与商业建筑的能量使用节假日错峰互补;产业与建筑也可以错峰互补。极大地减低了社区能网的用能峰值,节约能源。CIEN内的不稳定的气候低碳能源(太阳能、风能等)与稳定的低碳能源(氢能、生物质能)互为补充,最大限度地利用气候低碳能源,减少社区的二氧化碳排放。

“智慧能网”的技术节点

低碳产能技术是CIEN应用实践的关键之一。

太阳能利用技术是CIEN的低碳产能技术之一。涵盖太阳能发电技术、太阳能制热技术、太阳能建筑技术、太阳能空调技术和太阳能照明技术等等。

太阳能发电技术在我国发展很快,去年光伏产业的年销售额为1000亿人民币,世界前15名的光伏企业中中国占1/2。同年,太阳能热水器行业的国内销售为380亿人民币,年增长率为30%。

太阳能空调技术的发展方向是聚焦太阳光能,进一步加热通过太阳能热水器的液体,使其蒸发制冷空调循环。太阳光能是人类最早利用的太阳能。人类在室内享受自然光,是满足生理心理舒适感觉的关键因素之一。加之节能的需要,日本在近期推出了采用自然光照明的“建筑光管系统”,也称为光调系统。光调系统有望在地下空间、隧道、住宅,以及光源底部照明等领域广泛使用,带动光道、光管、光井等相关领域的产业发展。

CIEN的另一个低碳产能技术是风能。风能是一种广义的太阳能。地球上可利用的风能资源约为水能的20倍。风能广泛利用于风力发电、风力提水、风力致热、风帆助航、城市通风、建筑通风等领域。风力发电产业近年发展很快,去年全球的风电约增加30%,预计2023年全球发电量的1/8将由风电提供。

风电的成本较低。据资料(kane2008)分析,假定风电成本为1.0,则核电为1.82,煤电为2.13。当然,风电也有一些技术瓶颈需要研究攻克。主要有噪音、占地问题,风力机变浆距技术,发电机的恒频技术等等。

生物质能利用也是CIEN的低碳产能技术。在城市中主要是如何利用生活垃圾产能。这是该项技术的重点研究。

固定式燃料电池的开发应用是CIEN低碳产能技术的重要部分。固定式燃料电池的理想的应用路线为:利用建筑、家庭的生活垃圾就地产生生物质沼气,直接用于燃料电池发电、产热和生产纯净水,供应家庭和办公建筑使用。相信该项技术不久就会进一步成熟,引领CIEN低碳产能技术的一场革命。

另外,城市中存在大量的温差热能也是CIEN低碳产能领域的有用之材。地表水、地下水、上水、下水的温差热能,发电站、变电站的排热,产业余热,建筑排热以及地铁排热等,量大面广。据估计(NEDO1994),假定城市垃圾焚烧热量为1的话,则变电站排热量为1.7,地铁排热量为5,下水热量为25,发电站排热量为85,地表水温差热量为3362。如何在CIEN内,充分利用这些温差热能是今后重点研究开发的课题之一。

在低碳能网系统的技术节点中,除了上述的低碳产能技术之外,还有用能技术、节能技术、蓄能技术以及智能技术(物联网技术)。它们对于CIEN的推广应用均起到关键作用。如何协调“五能技术”的全面协调发展,更是智慧能网技术的重要研究课题之一。由于篇幅的限制,对于这部分技术内容的发展和展望,拟在其他的文章中具体描述。

“智慧能网”的应用研究

CIEN的应用研究正在中国科学院上海高等研究院(中科院高等院)基地中,有步骤地规划实施。中科院高等院基地位于上海浦东张江高科技园区,总用地面积1600亩,总建筑面积88万平方米。

中科院高等院是由中国科学院与上海市人民政府共同发起,致力于战略高新技术、多学科交叉前沿技术、应用技术研究的非赢利性机构。是一个交叉型、集成型、开放型的科技创新平台。围绕国家安全、人口健康、资源环境等关系我国经济社会协调、可持续发展的重大问题,针对低碳、环境、通讯等领域的急切课题,为我国经济社会的可持续发展提供系统解决方案。

中科院高等院基地中,规划建设新技术创新(包括信息与电子技术、能源与环境技术、医药与生物技术、新材料与工艺技术、空间技术与国防科技),交叉前沿科学研究,转移转化,以及高层次人才教育的综合平台。其中,教育平台包括工学院、理学院、管理学院、生命学院和能源与环境学院等。

结合自身的特点,中科院高等院希望在基地建设中、采用最新的低碳理念和低碳技术,把中科院高等院基地打造成为中国低碳城市研究的展示平台,低碳新技术的应用平台,引领世界低碳城市的发展方向。

为此,该基地建设以环境和学理论为思想指导,用CIEN作为技术基础,结合基地居住人员的低碳生活意识的普及教育,三位一体,创新理论和技术,力争在短时间内把该基地建设成为世界领先、中国最优的低碳城市示范区。

其中,充分利用CIEN技术是基地低碳建设的亮点之一。首先,明确基地的低碳目标。提出,样板办公楼的碳排放量为控制在30千克/年•平米以下,非样板办公楼碳排放量为控制在40千克/年•平米左右。住宅也按低碳标准设计、建设和管理,使之成为国内同类住宅建筑的低碳化样板。

基地总体规划按低碳化标准进行优化,确定公交优先,人车分流;基地内步行优先,自行车优先;设置公共电动巴士以及自用电动汽车充电站;建设城市轨道交通与基地间的公交摆渡;在教学区和科研区集中设置电动巴士;设置公共自行车网络租赁服务系统。

能源系统低碳化。利用CIEN,合理配套分布式的地源热泵和水源热泵系统。充分利用风力散热,应用太阳能、风能、燃料电池、生物质能、地热能,以及温差能源与热电联产结合(DHC)等综合措施减少能源系统碳排放。

太阳光照明、光导管和中庭采光技术。通过建筑形状、位置等优化组合充分利用自然通风;外墙外窗遮阳,减少建筑空调负荷;园区道路照明利用太阳能。

建筑物的层高、净高要留有余地,建筑单元组合便利化。减少建筑维修和改建的碳排放量。建筑材料低碳化。建筑设备的长寿命化和高效率化,在整个建筑寿命周期内实现二氧化碳的低排放。

利用雨水作为绿化灌溉的基本水源。将绿化引入建筑物地面和屋顶。在园区垃圾分类的前提下,进行园区可燃性生活垃圾的生物质能利用。

智慧城市燃气范文篇2

关键词智慧城市；顶层框架；物联网；数字城市

中图分类号TU20文献标识码A文章编号1674-6708（2013）84-0087-02

1概述

2008年11月，IBM提出了“智慧的地球”理念，把智慧城市定义为：“能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活”。李德仁院士则运用一个等式形象的说明了他对于智慧城市的理解，即智慧城市=数字城市+物联网。

本质上来说，智慧城市是通过各种信息化手段，实现城市社会、经济等资源的优化配置和智能管理，实现政府、企业和居民的智能化，提高城市管理、服务的效率和人民的生活水平，进而使得城市更有利于人类生存和社会可持续发展。

2国内外智慧城市发展

2.1国外

2.1.1美国

为减少温室气体排放并实现能源独立性，2009年6月，美国启动智能电网项目，建设新一代智能电网，通过安装各种控制设备来实现减少温室气体排放和能源独立性的目标。2009年9月，IBM与迪比克市合作，准备建设第一个“智慧城市”。届时，迪比克市全部公共资源（如交通、公共服务、水、电、燃气等）将被完全数字化，并通过物联网连接起来，IBM通过获取和分析各类数据，智能化的为市民提供各种服务，并实现降低城市的能耗、改善政府和公民之间的关系的目的，使城市更适合经济的发展和市民居住。2012年5月，美国宣布将在霍布斯市附近兴建一座没有居民的小城，以帮助科研人员针对现有的基础设施进行新技术测试。

2.1.2欧盟国家

2005年7月，欧盟实施“i2010”战略，以建设新网络、发展新通信技术、提供新服务等为主要目标。2007年欧盟提出了智慧城市评价标准，并对70座城市进行综合评价。在2010年3月欧盟委员会出台的《欧洲2023战略》中，“欧洲数字化议程”被确立为欧盟促进经济增长的七大旗舰计划之一。

瑞典的“智慧城市”建设在交通系统上得到了最大体现。斯德哥尔摩“智慧交通”建设利用监测器，通过激光扫描、自动拍照和射频识别等技术对进入市中心的车辆进行自动识别，在指定时间对进出市中心的车辆收取拥堵税，既缓解了城市交通堵塞，又减少了空气污染问题。另外芬兰、荷兰、比利时、卢森堡、奥地利等城市智慧程度较高。

2.1.3日本

日本于2009年7月推出了“i-japan（智慧日本）战略2015”，包括电子政务、医疗和教育三大核心领域，计划在2015年实现数字化社会，进而推动经济社会的大发展。目前日本的医疗信息化建设基本实现了诊疗过程的数字化，东京的各类医院已基本普及电子病历系统。在电子政务领域，“i-japan（智慧日本）战略2015”提出整顿体制以促进电子政府和电子自治体建设，居民可以通过多种方式参与电子政务。

2.1.4其他国家

韩国在2004年3月提出u-Korea战略，计划以无线传感器网络为基础，实现资源数字化、网络化、可视化、智能化。2009年，仁川市提出打造一个绿化的、信息化的、便捷的生态型智慧城市。仁川市在2009年提出建设一个信息化的、绿化的、便捷的生态型智慧城市。2011年6月，首尔市又了“SmartSeoul2015”（即“智慧首尔2015”）计划，以实现“智能绿色城市”为具体目标，为市民创造便捷舒心的环境。

2006年，新加坡启动“智慧国2015”计划，通过信息通信技术的把新加坡打造成一个智慧的国家和全球化的城市，在智能交通、电子政务、服务民生及泛在互联方面都已取得了引人注目的成绩。2011年6月推出了“电子政府2015”总体规划，旨在建立一个与国民互动、共同创新的合作型政府。

2.2国内

在全球智慧风潮和国家政策的鼓励下，宁波、深圳、上海、南京、昆山等城市均已经开始了“智慧城市”的建设。

宁波智慧城市的建设内容广泛，涵盖智慧医疗、智慧交通、智慧物流等领域。智慧交通建设交通监控系统和动静态交通诱导系统，缓解城市交通压力，提高汽车运行效率。智慧医疗目标是建成一批成熟的智慧健康保障应用系统，统一全市所有卫生数据信息的存储和管理、共享全市居民健康档案，实现全市医疗卫生信息的互联互通和业务协同。智慧物流，建立智慧物流平台，解决“空载”问题，有效降低物流成本。

另外，“智慧深圳”以发展电子商务支撑体系、完善智慧基础设施、培育智慧产业基地、推进智能交通等为主要目的；上海智慧城市建设内容包括电子健康档案、数字教育工程及全球贸易投资运行监控预警系统等；“智慧南京”建设以智慧基础设施建设、智慧政府建设、智慧产业建设、智慧人文建设为基础，促进产业转型升级，加快发展创新型经济；昆山智慧城市建设包括智能交通、智慧医疗、服务型电子政务等方面。

3智慧城市建设的思考

第一，建立统一的顶层框架。智慧城市的建设涉及政务、社区、交通、生活、医疗等方面，如何把各方面有机整合在一起是智慧城市首先要思考的问题，这就必须要有一个标准化的顶层设计，因此，慧城市需要遵从统一标准，统一规范，统一准则；

第二，完善数字城市的基础地位建设，在数字城市基础上进行信息的深入挖掘和利用。智慧城市的建设离不开数字城市的支撑，智慧城市的建设过程中需要利用和优化已建成的数字城市基础，提高数据共享速度、扩展数据共享内容，对数字城市的数据成果进行进一步的整合和利用；

第三，智慧城市应用领域的扩展。目前智慧城市的应用主要集中在物联网、信息基础设施、信息化平台的构建及政府部门的管理服务方面，而智慧城市的主体是城市居民，社会服务与管理应用是智慧城市建设的主要内容。因此，智慧城市的应用领域应向服务方向扩展，使智慧城市为每个人提供他们需要的服务。通过重点建设一批社会应用示范项目，以点带面、逐步深入的方式进行智慧城市的建设。

参考文献

[1]李德仁.从数字城市到智慧城市[J].中国建设信息，2011（23）．

[2]王辉.智慧城市[M].北京：清华大学出版社，2010．

智慧城市燃气范文篇3

我们生活在城市里，是我们为城市带来了无尽的生机和发展的活力，如果没有我们，城市只不过是一片钢铁森林，毫无生气。我们大多数人的生活是忙碌、焦急而低效的，我们渴望更加便捷的生活，因此我们不断地推动城市发生变革。

从根本上说，城市的出现和发展直接反映了人类的发展进程。我们的老祖先没有生活在城市里。他们居无定所，渔猎而食，为抵抗体型庞大的凶猛动物联合起来而逐渐强大，后来猎物丰富了，需要贮存，我们的祖先才开始了定居生活。伴随交换行为和工商业的发展，城市崛起，城市文明开始传播。工业革命之后，城市获得了前所未有的发展。

进入现代社会，随着人口数量的不断增长，我们的城市变得越来越大，也越来越拥挤。过去的100多年，全球经历了史无前例的城市化进程。1900年，全球仅13％的人口居住在城市，当时百万级人口的城市仅12个；20世纪中叶，全球30％人口居住在城市，百万级人口城市数量增至83个。2007年，城市人口第一次占到总人口数量的一半以上。现在，百万级人口城市已超过400个，其中20个都市圈人口超过1000万。

据预测，到2050年，全球将有超过70％的人口生活在城市，这意味着每一年地球上都会增加7个纽约。亚洲城市化尤为迅猛，在印度，每分钟有30个人进入城市。到2030年将有11亿亚洲人进入城市。

城市是一个由众多系统组成的系统，人们在这样的系统中工作生活。在城市中能源、金融、医疗、交通、教育、公共安全、政府等不同的系统每天都在运行。由于历史问题，大多数城市在建设之前缺乏充分的设计，因此人口膨胀、饮水卫生、食品安全、医疗和教育、环境污染和交通拥挤等问题都在严重制约着城市的发展。城市的规模在扩张，人们的生活质量却在降低。交通堵塞会耗费掉GDP的1％―3％，60％的二氧化碳排放来自于城市。在发达国家，根据一项国际经合组织的调查，1995年-2004年年间，教育成本上涨了42％。

于是城市迎来了它的又一次变革。无数人致力于解决城市的各种问题、提高人们的生活质量、保证城市可持续发展的能力，信息技术的突破将使生活在未来智慧城市的居民生活变得非常便捷。

随着城市变革的深入，我们可以假想未来的城市形态。未来我们将生活在一座座智慧而又聪明的城市里，在这里网络是最基本的基础设施，它无处不在，就像城市的神经系统，而一个强大的数据处理中心将成为城市的“大脑”，它能够按照规定的程序自动帮助我们思考怎样让我们的生活更加便捷高效。

我们姑且将这样的城市称为smartcity――智慧城市。它是城市的信息化和一体化管理，是全球信息化高速发展的典型缩影，是信息基础设施和实体基础设施的高效结合，利用网络技术和IT技术实现的城市智能化。我们通常所说的数字城市、无线城市都可以纳入Smartcity的范畴。它的运作形态是：遍布各处的传感器和智能设备组成“物联网”，对城市运行的核心系统进行测量、监控和分析，随时随地进行全面感测；“物联网”与互联网系统完全连接和融合，籽数据整合为城市核心系统的运行全图，提供智慧的基础设施；基于智慧的基础设施，城市里的各个关键系统和参与者进行和谐高效地协作，达成城市运行的最佳状态。

我们可以设想Smartcity的重点领域将包括智慧的基础设施、智慧政府以及智慧的公共服务等。智慧的基础设施包括智慧的信息通讯系统、智慧的交通运输系统、智慧的能源供应和管理系统以及智慧的环保系统等；智慧政府架构在电子政务公共服务体系之上，全面覆盖街道、社区和乡村；智慧的公共服务则涵盖了智慧医疗系统、智慧教育系统、智慧社保系统、智慧生态系统和智慧安防系统等。届时，城市将充分借助物联网和传感网连接方方面面。而这其中最根本的一点，是以“城市居民”为中心，利用先进的信息技术随时随地感知、捕获、传递和处理信息，以信息化来服务大众，进而创造安全、便捷、高效、环保的人类生存环境。

智慧城的星星之火

SmartCity是全球信息化高速发展的必然趋势，在一些地区，智慧城市的“星星之火”已经初见雏形并开始为居民服务。据不完全统计，全球已启动或在建的SmartCity已达一千多个，未来还会以每年近20％的复合增长率增长，新加坡的“智慧国”计划，德国的T―CITY等都是其中的典型代表。从这些城市中我们可以窥见未来智慧城市的身影，一“触”即达的便利生活将借助智慧政府、智慧的基础设施以及智慧的公共服务得以迅速实现。

新加坡的电子政府公共服务架构(PublicServiceInfrastructure)已经可以提供超过800项政府服务，真正建成了高度整合的全天候电子政府服务窗口；其网络建设现有130万用户，其中35％的用户每周平均用网超过3.6小时，迄今为止，网速达1千兆／秒的新一代全国宽带网络已覆盖新加坡35％的房屋和建筑，并将于2012年实现95％；作为有线宽带的补充，“无线@新加坡”项目通过7500多个热点提供速度高达IMbps的无线Wi-Fi上网服务，相当于每平方公里就有10个公共热点，2009年6月，新加坡政府宣布将其免费服务期延长至2013年3月31日。