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数字治理智慧城市的构建:欧洲社区灯塔项目与可持续规划案例

2025-12-07 15:08:13
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  报告按“智慧社区灯塔项目、战略可持续城市规划、超低能耗新建筑、高性能区域能源系统、近零能耗既有建筑改造、城市级热电冷联供系统、可持续能源社区”七大主题,系统梳理了各城市在能源、交通、ICT、建筑、治理与公众参与等领域的创新做法、技术路线、关键绩效指标(KPI)与投融资模式,并提炼出可复制推广的最佳实践、政策障碍与解决方案。通过案例式“经验包”,报告为地方政府、企业与投资者提供了从顶层设计到落地实施的全流程操作指南,以降低下一代智慧城市项目的风险与成本。

  巴塞罗那是 2014 年 “欧洲创新之都”,拥有悠久的工业与创业传统,早在 30 多年前就通过铺设光纤连接市政建筑开启智慧城市探索。如今,市政府通过公私合作模式,在交通、商业、街道照明、环境监测等领域推动创新,将城市打造为 “城市实验室”,试点开放、高效、友好的服务与项目。本次 GrowSmarter 项目的智慧解决方案落地于 “第 22 区”,该区域是集住宅、工业、学术建筑于一体的多功能区域,毗邻地中海,具备丰富的场景多样性。

  科隆位于莱茵河畔,是德国第四大城市,聚集了众多工商业核心企业。该市承诺实现欧盟 2020 年气候目标(较 1990 年减少 20% 温室气体排放、提升 20% 可再生能源占比、提升 20% 能效),并进一步提出 2030 年 CO₂减排 50% 的目标。为达成目标,科隆与本地企业深度合作,聚焦可持续交通、建筑能效、低排放供暖设施及城市扩张中的基础设施整合,本次 GrowSmarter 项目在东北部穆尔海姆再生区域(活力型区域)示范 12 项智慧解决方案。

  佛罗伦萨拥有 37.76 万居民,每年接待 1200 万游客,不仅是艺术遗产与文化名城,还具备高效数字公共服务、高水平创新技术产业与优质培训机构。作为 REPLICATE 项目的核心城市之一,佛罗伦萨联合本地利益相关方(基于 FP7 STEEP 项目框架)制定整合智慧城市计划,在诺沃利城市公园(混合住宅、 tertiary 功能,配套高速公路、机场、主要车站等交通设施)打造首个可复制、可规模化的智慧区域。

  里斯本的智慧城市战略以 “居民需求为核心”,技术仅作为实现工具,目标是打造智慧、可持续、有竞争力、参与性强、创新且以人为本的城市。该市制定了未来数十年城市发展战略,承诺投入 3.07 亿欧元(里斯本 2020 区域运营计划),重点包括改善住房质量吸引居民、发展研发与创业提升经济与就业、通过能效与交通措施提升生活质量,同时重视本地再生与居民参与。本次 Sharing Cities 项目的示范区域面积 10km²,覆盖 10 万居民,从河岸延伸至市中心,包含历史与旅游核心区,面临地形复杂、建筑历史悠久、人口老龄化等挑战。

  伦敦于 2011 年发布《智慧伦敦计划》,由 “智慧伦敦委员会”(含学术界、企业代表、基础设施提供商及 ICT 与能源企业)协助制定技术应用战略,覆盖交通、能源、社会与基础设施政策。《伦敦 2050 基础设施计划》聚焦技术与数据对城市资产设计与运营效率的提升,同时搭建 “伦敦数据仓库” 整合城市数据生态。本次 Sharing Cities 项目的示范区域为格林威治(面积 516 公顷),沿河岸从联合国教科文组织世界遗产 “海事格林威治” 延伸至格林威治半岛,包含 O2 体育馆、创业园区、新旧住宅区与滨水区,具备多元场景价值。

  曼彻斯特是大曼彻斯特都市区(人口 260 万,英国第二大经济体)的核心城市,项目聚焦 “科里多曼彻斯特” 创新区(长 2 公里,包含英国两大高校与西欧最大医疗研究园区之一)。过去五年,合作伙伴已制定区域联合战略,预计投入 30 亿欧元资本(占城市 GDP 的 20%),未来 10 年知识经济领域将新增 1.4 万个就业岗位,区域学生数量预计 2020 年达 8 万人。项目以 “城市系统思维” 为核心,整合能源、交通与 ICT 系统,重点突破历史建筑碳减排难题。

  本报告由欧盟委员会(European Commission)资助,Smart Cities Information System(SCIS)项目组于2017年发布。报告汇集了欧盟“地平线”计划(Horizon 2020)下80座欧洲城市、19个国家的近百个智慧城市与低碳能源示范项目的经验,旨在为欧洲及其他地区城市提供可复制、可推广的智慧城市解决方案,助力实现欧盟2030/2050年碳中和与能源转型目标。

  报告按“智慧社区灯塔项目、战略可持续城市规划、超低能耗新建筑、高性能区域能源系统、近零能耗既有建筑改造、城市级热电冷联供系统、可持续能源社区”七大主题,系统梳理了各城市在能源、交通、ICT、建筑、治理与公众参与等领域的创新做法、技术路线、关键绩效指标(KPI)与投融资模式,并提炼出可复制推广的最佳实践、政策障碍与解决方案。通过案例式“经验包”,报告为地方政府、企业与投资者提供了从顶层设计到落地实施的全流程操作指南,以降低下一代智慧城市项目的风险与成本。

  STEEP(Systems Thinking for Comprehensive City Efficient Energy Planning,系统思维导向的城市综合能效规划)项目由西班牙圣塞巴斯蒂安、英国布里斯托尔、意大利佛罗伦萨 3 个城市联合实施,核心是采用 “系统思维方法论” 与 “开放数据共享”,整合智慧城市概念,优化城市能源价值链(从生产到消费),同时开发可复制的开放源方法论与关键绩效指标(KPI),为其他城市提供 “从规划到落地” 的完整工具。

  • 西班牙圣塞巴斯蒂安:聚焦 “旅游城市的能源系统优化”,通过系统思维模型发现,城市冬季供暖(游客住宿需求)与夏季制冷(商业设施需求)的峰谷负荷可通过 “区域供能 + 储能” 平衡。项目在旅游核心区扩建区域供暖 / 制冷网络,同时部署 1000 m³ 的热水储 tank 与 500 m³ 的冷水储 tank,在供暖高峰期(冬季游客增多)释放存储热水,制冷高峰期(夏季旅游旺季)释放存储冷水,使区域供能系统的能效提升 20%,同时减少峰值时段的化石能源备用机组使用。

  • 意大利佛罗伦萨:针对 “历史城市的能源转型”,通过系统思维模型平衡 “历史保护与能效提升”,在诺沃利城市公园(试点区域)规划了 “季节性太阳能储热 + 区域供暖” 方案,利用公园闲置土地建设大型太阳能集热器与地下储热库(容量 5000 m³),在夏季收集太阳能并存储,冬季为周边社区(含历史建筑)提供供暖,同时避免在历史建筑上安装大型设备,实现历史风貌保护与可再生能源占比提升(区域供暖的可再生能源占比从 25% 提升至 60%)。

  • 荷兰阿姆斯特丹:聚焦 “高密度城市的能源系统整合”,通过 DSE 工具优化了 “区域供能 + 储能 + 电动交通” 方案,在新西部区扩建区域供暖 / 制冷网络,接入 waste-to-energy 电厂余热与太阳能热,同时部署 2000 m³ 地下储热库与 500 kWh 电池储能,为区域内 5000 户家庭与 1000 辆电动车辆供电 / 供暖,使该区域的碳减排达 55%;同时,开发 “能源地图”(整合 DSE 数据),向居民公开区域能源流(如光伏发电量、供暖能耗),提升透明度与参与度。

  • 丹麦哥本哈根:结合 “低碳城市先锋” 定位,通过项目优化了 “风能 + district 能源” 协同方案,在城市西部建设 10MW 陆上风电场,同时将风电接入区域供暖网络(通过 “电力 - 热力转化” 技术,在风电过剩时将电能转化为热能存储),解决风电 “间歇性” 问题,使区域供暖的可再生能源占比从 60% 提升至 85%;在 stakeholder 参与中,通过 DSE 平台收集居民对风电场选址的意见,最终选择 “远离居住区但交通便利” 的位置,降低反对声音。

  • 德国汉堡:聚焦 “工业城市的余热回收”,通过决策支持工具模拟发现,将本地炼油厂的余热接入区域供暖网络,可满足城市 15% 的供暖需求,同时减少化石能源使用 1.5 万吨。项目随后推进 “余热管道建设”,采用 “市政企业 + 工业企业合作” 模式,由炼油厂提供余热,市政企业负责管道建设与运营,收益按比例分成,投资回收期控制在 12 年以内;同时,通过 DSE 平台向居民展示余热回收的环境效益(如年减少 CO₂排放 8000 吨),提升项目接受度。

  • 奥地利维也纳:结合 “宜居城市” 定位,通过 KPI 监测发现,“居民行为节能潜力大”,随后开发 “居民节能激励计划”,通过 APP 向居民推送个性化节能建议(如 “调整室内温度 1℃可节省 5% 供暖费”),同时设立 “节能奖励”(如年度节能前 10% 的家庭可获得免费能效检测),使参与家庭的供暖能耗平均降低 8%;此外,在区域供暖规划中,通过 DSE 工具优化 “生物质锅炉 + 太阳能热” 的供应比例,使可再生能源占比提升至 70%,同时控制供暖成本上涨(不超过居民可承受范围)。

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