به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، بهینهسازی مصرف انرژی به یکی از مهمترین اولویتهای شهرهای بزرگ جهان تبدیل شده است. رشد سریع جمعیت شهری، توسعه صنایع و افزایش تقاضا برای انرژی، فشار سنگینی بر شبکههای برق و منابع طبیعی وارد کرده است. در چنین شرایطی، استفاده از فناوریهای نوین و سیاستهای هوشمند برای کاهش مصرف و افزایش بهرهوری انرژی یک ضرورت حیاتی است.
روشهای مختلفی برای بهینهسازی مصرف انرژی وجود دارد که یکی از مهمترین آنها شبکههای هوشمند برق است. شبکههای هوشمند با استفاده از حسگرها و الگوریتمهای پیشرفته، مصرف لحظهای را پایش و امکان مدیریت بار شبکه را فراهم میکنند. این شبکهها میتوانند در ساعات اوج مصرف، بار را بهصورت خودکار کاهش دهند یا از منابع ذخیرهسازی انرژی استفاده کنند.
ذخیرهسازی انرژی شامل باتریهای لیتیومیون، سدیمیون و سیستمهای ذخیرهسازی حرارتی به شهرها اجازه میدهد انرژی مازاد تولیدی از منابع تجدیدپذیر همچون خورشید و باد را ذخیره و در زمان نیاز آزاد کنند. ساختمانهای سبز و هوشمند با استفاده از عایقبندی پیشرفته، سیستمهای تهویه هوشمند و پنلهای خورشیدی، مصرف انرژی را تا ۳۰ تا ۴۰ درصد کاهش میدهند. حملونقل برقی نیز با جایگزینی خودروهای فسیلی، سهم بزرگی در کاهش مصرف سوخت و انتشار آلایندهها دارد.
لزوم اجرای این فناوریها به دلیل بحرانهای زیستمحیطی و اهداف جهانی کاهش انتشار کربن بیش از پیش احساس میشود. کشورهایی همچون چین با هدف رسیدن به کربنخنثی تا سال ۲۰۶۰، سرمایهگذاریهای عظیمی در این حوزه انجام دادهاند. اجرای این راهبردها نهتنها به کاهش مصرف انرژی کمک میکند، بلکه فرصتهای اقتصادی جدیدی ایجاد میکند و کیفیت زندگی شهری را بهبود میبخشد. بهینهسازی مصرف انرژی، پلی میان توسعه پایدار و رفاه اجتماعی است که بدون آن آینده شهرهای بزرگ با چالشهای جدی روبهرو خواهد شد.
پکن؛ گذار به شبکههای هوشمند و ذخیرهسازی پیشرفته
پکن بهعنوان پایتخت سیاسی و یکی از بزرگترین مراکز اقتصادی چین، در سالهای اخیر تمرکز خود را از توسعه صرف ظرفیت انرژیهای تجدیدپذیر به بهینهسازی مصرف و مدیریت هوشمند شبکه تغییر داده است. این شهر توانسته است اهداف ملی چین برای ظرفیت انرژی خورشیدی و بادی را زودتر از موعد محقق کند؛ بهطوری که در سال ۲۰۲۴ ظرفیت نصبشده انرژی خورشیدی در کل کشور را به ۸۸۶ گیگاوات و ظرفیت انرژی بادی را به ۵۲۰ گیگاوات رساند.
یکی از اقدامات کلیدی پکن، حذف یارانههای سنگین و حرکت به سمت قیمتگذاری رقابتی برق است. این سیاست موجب شده است مصرفکنندگان و صنایع بهینهتر عمل کنند و هزینههای غیرضروری کاهش پیدا کند. پکن سرمایهگذاری گستردهای در ذخیرهسازی انرژی نسل جدید انجام داده و برنامهای برای ایجاد سه تا پنج شرکت پیشرو در این حوزه تا سال ۲۰۲۷ در دست اجراست. ذخیرهسازیها شامل باتریهای لیتیومیون با ظرفیتهای چندصد مگاواتساعتی و فناوریهای نوین همچون باتریهای سدیمیون و ذخیرهسازی حرارتی هستند.
پکن با گسترش خودروهای برقی و ایستگاههای شارژ سریع، توانسته است مصرف سوختهای فسیلی را در حوزه حملونقل کاهش دهد. در سال ۲۰۲۴ بیش از ۲۶ درصد رشد تولید ناخالص داخلی چین ناشی از صنایع مرتبط با انرژی نو همچون خودروهای برقی، پنلهای خورشیدی و باتریها بوده است که نشان میدهد بهینهسازی مصرف انرژی نهتنها یک سیاست زیستمحیطی، بلکه یک محرک اقتصادی بزرگ است.
پکن همچنین پروژههای ساختمان سبز را با جدیت دنبال میکند. استانداردهای جدید ساختمانی در این شهر الزام میکنند که هر ساختمان جدید دستکم ۳۰ درصد کمتر از میانگین معمول انرژی مصرف کند. برای رسیدن به این هدف، در طراحی و ساخت بناها از پنلهای خورشیدی روی پشتبام، سیستمهای تهویه هوشمند و عایقبندیهای پیشرفته استفاده میشود تا مصرف انرژی کاهش پیدا کند و ساختمانها پایدارتر شوند.
شانگهای؛ انرژیهای نو و نیروگاههای مجازی
شانگهای بهعنوان بزرگترین بندر تجاری چین و شهری با جمعیت بیش از ۲۴ میلیون نفر، یکی از پرمصرفترین نقاط کشور است. سهم انرژیهای تجدیدپذیر در ظرفیت نصبشده این شهر تا نوامبر ۲۰۲۴ حدود ۱۹.۳ درصد بود، اما فقط ۹.۶۶ درصد از مصرف برق را پوشش میداد. این موضوع نشان میدهد که شانگهای نیازمند پروژههای عظیم برای افزایش سهم انرژیهای نو در مصرف واقعی است.
یکی از پروژههای شاخص، مزرعه بادی فراساحلی جینشان است که با ظرفیت ۳۰۸ توربین و مجموع ۴.۳ گیگاوات در حال توسعه است. این پروژه میتواند سالانه بیش از ۱۲ میلیارد کیلوواتساعت برق تولید کند و بخش قابلتوجهی از مصرف صنعتی شهر را پوشش دهد. علاوه بر این، پروژه خورشیدی توزیعشده در منطقه وایگائوچیاو با ظرفیت ۱۸.۲۶ مگاوات نمونهای از تمرکز شانگهای بر تولید محلی و کاهش فشار بر شبکه اصلی است.
شانگهای در حال توسعه نیروگاههای مجازی است که با اتصال صدها واحد کوچک تولید انرژی همچون پنلهای خورشیدی خانگی و باتریهای ذخیرهسازی به یک شبکه هوشمند، امکان مدیریت بار و پاسخگویی سریع به تقاضا را فراهم میکنند. پیشبینی میشود تا سال ۲۰۲۶ ظرفیت نیروگاههای مجازی شانگهای به بیش از دو گیگاوات برسد.
این شهر یکی از پیشرفتهترین شبکههای شارژ خودروهای برقی را دارد. بیش از ۵۰ هزار ایستگاه شارژ در سطح شهر نصب شده و هدف رسیدن به ۱۵۰ هزار ایستگاه تا ۲۰۳۰ است. این اقدام نهتنها مصرف سوختهای فسیلی را کاهش میدهد، بلکه بار شبکه برق را نیز با مدیریت هوشمند متعادل میکند. شانگهای با ترکیب پروژههای عظیم بادی و خورشیدی، نیروگاههای مجازی و شبکه شارژ خودروهای برقی، در مسیر تبدیل شدن به یکی از پایدارترین شهرهای جهان حرکت میکند.
شنژن؛ پایلوت کربن صفر
شنژن با جمعیت ۱۸ میلیون نفر، بهعنوان شهر نوآوری چین شناخته میشود. در سال ۲۰۲۴ بیش از ۱۱۳ پروژه پایلوت کربن نزدیک به صفر در این شهر اجرا شد. این پروژهها شامل نصب پنلهای خورشیدی روی بامها، بازسازی ساختمانها با استانداردهای سبز و ایجاد فضای سبز شهری بودند. نتایج این پروژهها چشمگیر است: کاهش ۴۵ درصدی انتشار گازهای گلخانهای در بعضی محلهها و کاهش ۲۲ درصدی هزینه برق خانوارها که معادل حدود ۸۰ دلار در سال است.
یکی از پروژههای شاخص شنژن، نیروگاه «حلقه انرژی» است که بهعنوان بزرگترین نیروگاه زبالهسوز جهان شناخته میشود. این نیروگاه روزانه ۵۰۰۰ تن زباله را به انرژی تبدیل میکند و سالانه بیش از ۱.۲ میلیارد کیلوواتساعت برق تولید میکند. این پروژه علاوه بر تولید انرژی، مشکل مدیریت زباله شهری را نیز حل کرده است.
شنژن همچنین در حوزه حملونقل پیشرو است. این شهر نخستین کلانشهری در جهان است که ناوگان اتوبوسهای خود را بهطور کامل برقی کرد. در حال حاضر بیش از ۱۶ هزار اتوبوس برقی در شنژن فعالیت میکنند که منجر به صرفهجویی سالانه میلیونها لیتر سوخت فسیلی میشود.
شنژن یکی از پیشروترین شهرهای جهان در استفاده از اینترنت اشیا برای مدیریت مصرف انرژی است. هزاران حسگر هوشمند در ساختمانها، شبکههای برق، سامانههای حملونقل و تجهیزات خانگی نصب شدهاند که بهصورت لحظهای دادههایی همچون میزان مصرف برق، دما، رطوبت، وضعیت روشنایی و بار شبکه را جمعآوری میکنند. دادهها سپس به مراکز پردازش ابری منتقل میشوند تا الگوریتمهای هوش مصنوعی و یادگیری ماشین آنها را تحلیل و الگوهای مصرف را شناسایی کنند.
نتیجه این تحلیلها، ارائه مسیرهای بهینه برای کاهش مصرف انرژی است. بهعنوان مثال، در ساختمانهای اداری، سیستم تهویه و روشنایی بهطور خودکار بر اساس حضور افراد و شرایط محیطی تنظیم میشود. در شبکه برق شهری، الگوریتمها میتوانند بار مصرف را در ساعات اوج بهطور هوشمند کاهش دهند و انرژی ذخیرهشده در باتریها یا منابع تجدیدپذیر را وارد شبکه کنند. در بخش حملونقل، ایستگاههای شارژ خودروهای برقی با توجه به میزان تقاضا و ظرفیت شبکه مدیریت میشوند تا از فشار بیشازحد بر شبکه جلوگیری شود.
شنژن همچنین از پلتفرمهای مدیریت انرژی یکپارچه استفاده میکند که امکان کنترل همزمان مصرف در مقیاس خانگی، تجاری و صنعتی را فراهم میسازد. این پلتفرمها به شهروندان اجازه میدهند از طریق اپلیکیشنهای موبایل، مصرف انرژی خود را پایش کنند، هشدارهای صرفهجویی دریافت کنند و برق مازاد تولیدی از پنلهای خورشیدی خانگی را به شبکه بفروشند.
اجرای این فناوریها در شنژن موجب کاهش ۴۵ درصدی انتشار گازهای گلخانهای در بعضی مناطق پایلوت و کاهش ۲۲ درصدی هزینه برق خانوارها شده و صرفهجویی سالانه در سطح شهر به بیش از ۲۸۰ میلیون دلار رسیده است.
گوانگژو؛ ساختمانهای هوشمند و انرژی هیدروژنی
گوانگژو تمرکز خود را بر ساختمانهای هوشمند کممصرف و انرژی هیدروژنی گذاشته است. در سال ۲۰۲۴ نخستین دستگاه تبدیل دوطرفه برق-هیدروژن در این شهر راهاندازی شد که توانایی تولید و مصرف هیدروژن را در سطح ۱۰۰ کیلووات دارد. این فناوری امکان ذخیرهسازی انرژی در قالب هیدروژن و استفاده دوباره از آن را فراهم میکند. پروژههای بادی فراساحلی در استان گوانگدونگ نیز با توربینهای ۱۱ مگاواتی در حال توسعه هستند. طبق برنامه، تا سال ۲۰۲۵ ظرفیت تولید انرژیهای نو در استان به ۱۴۴.۳ گیگاوات رسیده و درآمد صنعت انرژی نو از مرز یک تریلیون یوان عبور کرده است.
گوانگژو همچنین پروژههای گستردهای در حوزه ساختمانهای سبز اجرا کرده است. استانداردهای جدید الزام میکنند که ساختمانهای جدید حداقل ۴۰ درصد کمتر از میانگین مصرف انرژی داشته باشند. این سیاست با نصب سیستمهای تهویه هوشمند، پنلهای خورشیدی و عایقبندی پیشرفته همراه است.
تیانجین؛ ذخیرهسازی بلندمدت و شهر اکولوژیک
تیانجین یکی از مراکز صنعتی بزرگ چین است و به همین دلیل مصرف انرژی در این شهر بسیار بالاست. برای پاسخ به این نیاز، در سال ۲۰۲۵ نخستین نیروگاه ذخیرهسازی بلندمدت در این شهر راهاندازی شد. این نیروگاه با ظرفیت ۱۵۶ مگاوات توان و ۱۱۱۵ مگاواتساعت ذخیرهسازی، قادر است روزانه بیش از ۱.۱ میلیون کیلوواتساعت برق آزاد کند که معادل مصرف روزانه برق بیش از ۳۰۰ هزار خانوار شهری است. این پروژه سالانه بیش از ۲۰۰ هزار تن دیاکسیدکربن را کاهش میدهد و بهعنوان یکی از بزرگترین پروژههای ذخیرهسازی انرژی در آسیا شناخته میشود.
فناوری مورد استفاده در این نیروگاه ترکیبی از باتریهای لیتیومیون و سیستمهای ذخیرهسازی حرارتی است که امکان تأمین بار پیک شبکه را فراهم میکند. این موضوع برای شهری همچون تیانجین با صنایع فولاد، پتروشیمی و تولیدات سنگین، اهمیت حیاتی دارد؛ زیرا مصرف انرژی در ساعات اوج میتواند فشار زیادی بر شبکه وارد کند. با ذخیرهسازی بلندمدت، شبکه قادر است بار مصرف را متعادل کند و از خاموشیهای احتمالی جلوگیری کند.
افزون بر این، تیانجین با همکاری سنگاپور پروژه «اکوسیتی تیانجین» را اجرا کرده است. این شهرک نمونهای از شهر پایدار است که ساختمانهای آن با استانداردهای «صفر انرژی» ساخته شدهاند. هر ساختمان مجهز به پنلهای خورشیدی با ظرفیت متوسط ۴۰ کیلوواتساعت و باتریهای ذخیرهسازی داخلی است که میتواند نیاز انرژی ساختمان را برای دو روز تأمین کند. سیستمهای هوشمند مدیریت انرژی در این ساختمانها مصرف برق را بهینه و دادههای مصرف را به شبکه مرکزی ارسال میکنند تا الگوهای مصرف تحلیل شوند.
تیانجین سرمایهگذاری گستردهای در ناوگان اتوبوسهای برقی و ایستگاههای شارژ سریع انجام داده است. تا پایان ۲۰۲۴ بیش از ۸۰۰۰ اتوبوس برقی در سطح شهر فعال بودند و هدف رسیدن به ۱۲ هزار دستگاه اتوبوس تا ۲۰۳۰ است. این اقدام سالانه میلیونها لیتر سوخت فسیلی را صرفهجویی میکند و انتشار آلایندهها را کاهش میدهد.
این شهر در حوزه مدیریت صنعتی سبز نیز پیشرو است. صنایع فولاد و پتروشیمی این شهر ملزم به استفاده از فناوریهای بازیافت گرما و کاهش مصرف انرژی شدهاند. بهعنوان مثال، کارخانههای فولاد با نصب سیستمهای بازیافت حرارت توانستهاند مصرف انرژی خود را تا ۱۵ درصد کاهش دهند. تیانجین با ترکیب پروژههای ذخیرهسازی بلندمدت، ساختمانهای صفر انرژی، حملونقل برقی و مدیریت صنعتی سبز، الگویی از شهری ارائه داده است که مصرف انرژی را بهینه و همزمان رشد صنعتی خود را حفظ میکند.
