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滁州西门子总代理商
产品时间:2020-11-23
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解决之道,始于城市

 

虽然城市只占地球表面积很小一部分,但却消耗了全世界大约三分之二的能源,排放了全球大约三分之二的温室气体。因此,要寻找应对气候变化和自然资源日益稀缺等问题的解决方案,城市的作用十分关键。焦点在于节能增效技术。

城市是人类文明的摇篮。无论是在美索不达米亚、罗马帝国、古埃及还是在中国,城市始终是文化、贸易、艺术、手工艺和人类进步的缩影。

然而,从古至今,人类的生活格局已发生了巨大变化。200年前,全世界只有3%的人口居住在城市。现如今全世界一半以上的人——超过35亿——在城市生活。

与墨尔本及其联邦广场开发项目一样,许多城市都在努力减轻自身对环境的影响。

目前,最大的600座城市创造了全球一半左右的经济产值。相应地,城市消耗的能源约占全球总量的三分之二,排放的温室气体约占全球总量的70%——尽管它们只占地球表面积的2%。

因此,在寻求解决当今最紧迫的问题——尤其是气候变化问题以及自然资源日益稀缺问题——的解决方案时,我们必须首先从城市着手。由于城市人口密度非常之大,因此,提升城市发电、配电效率以及市区建筑与交通系统的用电效率的潜力巨大。也就是说,确保人类未来发展的关键在于人类文明的发祥地——城市。

令人欣慰的是,许多城市开始勇敢地承担这一重任,正在采取措施减轻其环境影响。在这方面,走在前列的是哥本哈根和墨尔本。丹麦首都哥本哈根计划在2025年之前将二氧化碳净排量降低为零,而澳大利亚第二大城市墨尔本也希望在2020年之前达到相同的减排目标。下面的例子阐明了为实现上述减排目标可采取的各种措施:

清洁能源。据西门子估算,从现在到2030年,全球电力需求将增长三分之二左右,在此期间,预计将新建总装机容量为70亿千瓦的发电厂,其中三分之一以上将使用不含碳的可再生能源,比如风能、水电与太阳能,但燃煤和燃气电站等传统发电厂仍占该装机总量的45%左右。也就是说,今后20年内,采用化石燃料的发电厂的装机容量将增加50%左右。这种增长将主要发生在亚洲和美国,因为这两个地区目前正在大力发展更加高效的燃气发电,其中部分电厂将采用西门子的技术。

今后数年内,燃煤发电,尤其是现有发电厂,仍将是全球电力生产行业的主力。过去五年来,尽管全球新建了总装机容量为3.5亿千瓦的先进燃煤发电厂,但全球传统燃煤发电厂的总装机容量超过16亿千瓦,其中很大一部分为服役时间较长的老电厂。比如,在俄罗斯,80%以上的燃煤发电厂服役期在20年以上,其中部分发电厂的发电效率只有23%。也就是说,这些发电厂每发一度电的二氧化碳排放量是发电效率在45%以上的现代化发电厂的两倍。

如果能对全球各地数以千计采用化石燃料的发电厂进行现代化改造,其效率可增加若干个百分点。这还可大幅降低它们的二氧化碳排量,从而有助于保护气候。此外,现代化改造还可降低发电厂的运营成本、延长其使用寿命、增强其综合竞争力。

常驻佛罗里达州奥兰多市、负责协调西门子能源全球服务业务的Steve Welhoelter指出,“仅在美国,2000年以来对100多台蒸汽轮机进行的升级改造,每年可减排2000万吨二氧化碳。”

对清洁能源发电而言,另一个至关重要的因素是大幅增加可再生能源资源的使用量。比如,预计到2050年,土耳其的人口总量将从目前的7500万人增至9500万人,同期,该国能源耗用量预计也将大幅增长。为了减轻对于进口天然气的依赖,该国计划对电力行业进行结构调整,尤其是促进本国优势能源(比如风能)的开发和利用。自2008年以来,土耳其的风电装机容量增长了十倍,达到350万千瓦。

低损耗输配电。然而,可再生能源使用量的大幅增加,还将为全球能源体系带来新的挑战。

与通常建在靠近能源需求中心的传统发电厂不同的是,使用可再生能源的发电厂通常建在替代能源储量比较丰富的地方。也就是说,太阳能电站一般建在阳光充足的地区,而风电场则建在高原或海上,因此,需要建设更多的远距离输电线路。

比如在中国,由西门子提供设备的一条高压直流(HVDC)输电线路,以仅仅百分之几的损耗,将零碳水电输送到1500公里以外的东南沿海地区。传统交流输电线路的输电损耗是直流输电线路的两三倍。

此外,其他国家也在采用西门子设备建设类似的高压直流输电系统,比如英格兰和苏格兰之间以及西班牙与法国之间的输电线路等。印度也在采用西门子设备建设新的输电线路。印度电网运行质量非常差,通常无法将电能输送至真正有需要的用户。从蒙德拉到Mahendragarh城的输电线路长约1000公里,几乎没有任何电能损耗。依照《气候变化框架公约》(UNFCCC),这条线路所采用的西门子输电技术已被认定为绿色技术。该输电线路可为超过100万印度住户输送充足的电力。

发电。中国上海临港联合循环发电厂。

输电。印度的高压直流输电线路。

用电。一家汽车工厂。

优化能源使用。确保能源供应安全的较可靠和较环保的方式是减少能源耗用量。在城市,这一点尤其适用于建筑物。城市建筑物的耗能量占全球总耗量的40%,而且城市建筑物因使用电能和热能而排放的温室气体约占全球排放总量的20%。采用能效最高的照明系统、空调系统、IT系统与安防系统,能够将城市建筑物的能源需求量减少30到40%。

工业设施是另一个耗能大户。在这里,采用可降低能源需求的智能化解决方案同样至关重要。由于能源价格不断上涨,采用这类解决方案可为企业节约大量成本,从而增强其竞争力。以汽车行业为例,它的主要目标之一是降低工厂的基础用电负荷。设在奥地利林茨的西门子工业能源管理系统公司的负责人Rudolf Traxler解释说:“即使是没有生产的停工日,汽车厂的能源需求也非常高,通常相当于正常工作日的30%。”装有大量传感器的西门子*能源管理系统,可展示一幅更加清晰的能源需求图景,并将标出能够节约成本的环节。比如,设在奥地利斯泰尔市的宝马汽车发动机车间在停工期的基础用电负荷已从8000千瓦降至5000千瓦。

取得上述进步的关键在于相关国家、城市和行业能够让气候保护与其自身利益协调*。这也是西门子多年来遵循的、取得了巨大成功的战略。2012财年,西门子环保相关业务组合的高效技术与解决方案为公司创造了332亿欧元的营收,同期使用上述技术和解决方案的西门子客户减排了大约3.32亿吨二氧化碳,大致相当于德国2010年二氧化碳总排量的41%。

换言之,西门子的环保业务树立了又一个环境效益和经济效益兼收的典范。但是,人类仍面临着一个重大挑战。由于世界人口快速增长、经济日益繁荣、对自然资源的需求不断增长,我们能否在21世纪做到可持续发展?我们的城市必须首先作答。而且城市对这一问题的答案将决定它们能否继续成为人类发展的光辉榜样。

压力与日俱增。目前,西门子正在努力整合TAM与机场运营相关的技术和安全功能。其出发点是,通过直接在控制中心平台进行评估,直接优化机场运营对环境的影响,比如能源利用、温室气体排放和噪声污染等,对机场运营商大有裨益。

控制中心的许多工作人员还希望改善机场五花八门的复杂信息的管理。个中原因不言自明:如何优化和减少乘客登机、落机、行李装运和卸运、换装燃料、机检甚至更换机组成员的时间,一直是机场的压力所在。有鉴于此,现阶段迫切需要一种能够令流程运作更加高效、更加经济且更加环保的管理平台。

未来的机场控制平台会是什么样?去年十月,西门子在慕尼黑机场会议中心举办的“2012机场技术与通讯大会”上提出了机场运营控制中心(APOC)概念。APOC控制平台将整合多种类型的数据,包括天气状况、飞机起落时间以及影响机场运营的干扰事件等。然而,应该提供多少信息呢?西门子基础设施与城市航空信息技术主管Christoph Meier称:“我们吸收信息的能力有限。因此,控制平台应提供有助于我们掌握总体概况的信息。”

Meier的同事,西门子交通与物流集团机场管理系统*专家DietmarBöhme博士补充说:“一旦有干扰事件,必须*时间发现。起飞时间大幅延迟将致使乘客大量聚集在航站楼的特定部位,这本身就会招致安全风险,需要调集其他人员到这些地方维持安保。对于负责营运的工作人员而言,快速发现并评估潜在风险,比了解哪趟航班延迟要重要得多。”

引进中央控制平台,最大的好处在于它可以让所有人同时了解特定的情形。“几乎每个大型机场都经历过这种情况:当意料之外的事件发生时,由于各部门对事件的评估大相径庭,往往不必要地导致事态升级。”Meier解释道。如果发生这样的问题,机场人员必须进行细致全面的检查,即便他们不在办公室。比如,就像船长一样,负责机场整体运营的值班主管必须能够随时被联络到。即使不在控制中心,他或她必须能够借助平板电脑等途径作出决策。

西门子中央研究院(CT)的用户界面设计专家Klaus Hermes一直在深入思考这一构想。Hermes认为,解决方案就在于可随时访问的数据云。他说:“任何时候都可以从数据云获取重要信息,意味着主要负责人无须时时刻刻待在控制中心。”

在未来的机场中,服务提供商可在控制中心获取相同的数据。软件将精准地提供他们所需的信息并给予行动建议。

预测性支持。 未来,控制中心人员将具备另一关键优势:在评估状况时,他们不需要仅仅依靠自身经验判断,因为囊括所有机场流程数据的系统,将为他们制定决策提供支持。该系统会回答各种问题,诸如谁需要跟谁接洽。由于不满足要求,决策流程必须在什么时间中断。

决策作出后,系统还支持对决策过程进行全面的分析。因此,通过确保相关人员可随时了解状况,尽可能高效地调配和部署额外资源,系统不仅可以提高自身的性能,还可以改善关键决策人员的绩效。

如果这种学习型系统识别到与过去类似的事件,它还可以提出预案。Meier说:“这会让我们受益匪浅,特别是如果几年前就发生了类似事件的话。”系统还会根据互联资源信息进行计算,预测某个决策对事态的影响。换言之,系统会根据以往的经验作出预测。其设计概念是,系统可对机场未来六个小时的运营情况作出预测。在系统中,行李无人照管这一类典型情况将会被登记为重大安全事件,系统会自动启动必要措施。

除此以外,Meier还解释道:“大型机场的运营管理团队通常不知道是哪位员工在处理具体事件。如果使用我们的系统,这种问题将不复存在,我们的系统采用IP地址识别法自动识别参与事件处理的人员,并且能时刻与他们保持联络,协助他们更好地协调处理事件。”

实际上,所有这些功能如今在理论上都是可行的,因为所需的技术已经摆在眼前。“在机场,我们不需要任何其他技术和数据;我们只需要更加智能化地利用现有的基础设施。”西门子楼宇科技集团机场市场经理Steve Batt说:“这样的结果就是,相比让控制中心员工监视特定的IT系统,而非专注于任务关键型服务,机场全面管理平台会自动调集适当的支持团队处理特定事件。”比如,当系统发现2号航站楼有一个蓝色手提箱无人照管时。

 

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