智慧能源與城市發展
By 欣建築2015/04/02
智慧能源具備能源三要素:可靠性、經濟性與永續低碳,這是討論能源發展或永續環境不可忽略的路線之一,更是下一代節能減碳可以仰賴的重要策略。
圖片說明:能源三要素;圖片提供/ARUP
綠建築概念已成為近年設計的必選項目,對於環境的永續性有一定程度的提升;不過,這畢竟還是停留在同一塊基地上的發展狀況,缺乏個體間的整合串聯,無法真正發揮由下而上的群體效益。我們認為下一代的永續策略必須擴大整體寬度,以長遠的發展為考量,徹底改善基礎設施及傳統的系統概念,唯有如此,才能滿足個別發展所需的資源,以整合性的面貌發揮預期的設計成效。
圖片說明:下一代的永續策略必須擴大整體寬度以整合效益;圖片提供/ARUP
智慧能源
智慧能源系統透過能源網路串聯區域中的使用端,並因應不同的使用模式進行調控以取得最高的使用效率。相較於傳統電網,智慧能源微型電網具備下列明顯優勢:
1.即時監測及反應
2.利用能源階梯提升使用效率並降低碳排放
3.具備彈性及可靠性的供給模式避免停機
4.即時訊息傳遞-鼓勵行為改變以降低能耗
圖片說明:傳統能源網路;圖片提供/ARUP
圖片說明:智慧能源網路;圖片提供/ARUP
範例:韓星城
中國為了解決經濟發展所帶來的都市化及污染問題,期望藉由整合式的能源總體規劃策略。計畫以青島韓星城為示範點,著重在供應端採用節能措施,配合先進的設備系統及開創式的整合概念例如能源階梯,最終以一個可複製的商業模型為目標,期望可以應用於其他城市。
韓星城-微能源網K-MEG (Korea Micro Energy Grid)
-地點:中國青島
-基地面積:3.76 平方公里
-樓地板面積 (預估):3,200,000平方公尺
-總人口 (預估):100,000人
-機能:綜合使用、醫療、住宅
圖片說明:青島氣候同時具備冬季供暖、夏季供冷與除濕需求,微能源網將可依據逐時氣候狀況調整系統以更精確地使用能源;圖片提供/ARUP
智慧能源兩項主要的重點為整合調配與能源階梯:
1.整合調配
韓星城利用先進系統及基礎設施串聯各使用端,以智慧化的方式調配各項所需的資源,例如電力與天然氣,系統可以即時並精準地反應使用端的需求,相比傳統模式具備較高的可靠性,這些統計資料甚至對於未來的費用制定、系統調校與區域發展都有非常大的幫助。整合的另一項優勢在於減少系統負載,依照不同使用端的需求模式調配,本身即可降低相當程度的系統負載,進而減少設備容量、設備空間及能源需求。
圖片說明:能源整總體規劃;圖片提供/ARUP
2.能源階梯
能源階梯是藉由不同能源系統的整合,提高原生能源的使用效益。這裡採用了冷熱電共生系統 (CCHP),透過完善的系統整合及精確的計算,提高原生能源的使用效益。韓星城能源整合總體規劃預期將可以達到相當於137,334棵樹的年減碳成效。
圖片說明:減少系統負載;圖片提供/ARUP
長遠策劃城市發展
整體性的基礎規劃耗時、耗力又無法立即獲得成效,造成決策者遲遲無法下定決心;偏偏這樣的策略具備相當高的時效性,一旦錯失了開發初期的時間點,整件事的難度又會往上翻了幾倍,最後便不了了之。一座偉大城市的誕生,需要有遠見、具決心且敢做夢的決策者,台灣近年有許多精彩的建築,但是卻嗅不到偉大城市的訊息,我們期望各方面的技術及經驗都能落實在新興的開發區域中,以一種長遠且實質的角度共同思考城市的未來。
【延伸閱讀】
區域供冷系統提高能源效益
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為台灣制定低碳建築與規劃評估框架
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Arup 英商奧雅納工程顧問有限公司
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圖文提供/ ARUP 鄭長芳
josh.cheng@arup.com
綠建築ARUP鄭長芳智慧能源
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