城市如何朝向永續零碳?可從智慧化著手 | 環境資訊中心

城市如何朝向永續零碳?可從智慧化著手

2021年10月20日
文:王振益(台達基金會低碳生活部落格寫手)
如果能解決隱私、公平及可靠性問題,數位解決方案在高密度的城市環境,更能達到規模經濟與創造新機會。

城市有過半的全球人口,占了80% GDP、3/4的能源消耗與超過70%的碳排放。而2050年預估有七成的人口集中在都市裡。城市的減碳是巨大且重要的課題。國際能源署IEA《Empowering Cities for a Net Zero Future》報告針對城市如何邁向零碳未來提出了建言。

智慧永續城市的樣貌(來源:IEA)
智慧永續城市的樣貌。圖片來源:IEA

城市是實現淨零排放未來的關鍵

隨著全球COVID-19疫情逐漸受到控制,碳排放也快速反彈,很可能今年排碳會大漲15億噸,增速將是有紀錄以來第二高。高排碳的城市因此有巨大挑戰和機會來努力邁向減碳目標。隨著數十國相繼宣布淨零碳排目標,已有上萬個城市與地方政府加入全球氣候與能源市長聯盟(Global Covenant of Mayors for Climate & Energy),至2030年減碳潛力可達23億噸,台灣六都也已加入。

利用數位工具能幫助城市邁向零碳目標(來源:IEA)
利用數位工具能幫助城市邁向零碳目標。圖片來源:IEA

數位化推動城市永續能源轉型

數位資訊的發展使得空氣品質、耗能、地理空間資訊和交通相關數據應用與工具愈來愈多,可幫助城市解決關於永續運營的問題。如果能解決隱私、公平及可靠性問題,數位解決方案在高密度的城市環境,更能達到規模經濟與創造新機會,例如增加分布式再生能源發電量、減少化石燃料使用及供暖電氣化等能源基礎設施議題。

在建築方面,可預期亞洲與非洲都市人口未來將快速成長,電力需求尤其是空調用電將會大增,預估2040年東協的空調用電將占尖峰負載三成之多。如果不優化建築能效和能源需求,各國就無法實現其氣候目標。例如:可恆溫與智慧控制的建築能幫助人們有效使用能源,配備新技術的建築也能靈活使用電力,幫助電力系統減碳與彈性。預估到2050年,數位化和智慧控制可將建築物的碳排放減少3.5億公噸。

由於城市交通佔交通部門排放量40%以上,因此利用資訊技術能提高能源效率、促進共享交通,提高公共交通的便利可靠性。資訊技術也能以智慧充電與車對電網充電(V2G)等靈活性,實現交通電氣化與電動車使用再生能源的能源轉型。時間電價策略也能將電動車充電盡量移至離峰時間,降低電動車增加對電網負載的壓力。

城市也能發展再生能源

根據IEA零碳排情境,要達到2050年零碳目標,全球每年的清潔能源投資必須在未來十年增加三倍以上,超過4兆美元,讓能源快速轉型。此舉能讓電動車公共充電樁在2030年達到4000萬支,太陽光電在2050年增長20倍。

但都市寸土寸金,要如何發展再生能源?「中新天津生態城」案例,便以未來完全使用再生能源為目標,包括年產13GWh的太陽光電(包括屋頂)、3GWh的七支風機和中央儲能廠。建築供暖與空調使用地源熱泵,且綠地比例已過半。廚餘轉換成沼氣的發電廠在建置中。城市內的第一間零碳建築已於今年啟用,建築上安裝的太陽能板發電量240MWh已超過建築所需,因此配備儲能系統,可輸出餘電到電網。

全球屋頂仍有相當多的潛力可安裝太陽能板(來源:IEA)
全球屋頂仍有相當多的潛力可安裝太陽能板。圖片來源:IEA

對政策制定者的建議

報告對政策制定者如何加速城市能源轉型,提出六項建議:設計以人為本的包容性政策和計劃;建立跨數位化和能源的能力;確保及時、穩健、透明地取得數據;保障金融可及,推動金融創新;促進國際標準和基準的制定和採用創造分享和學習的機會。

都市雖然能源消耗量大,從另一個角度來看,反而更容易建置新技術來增加效率及減少能源傳輸浪費,仍舊有機會看到城市淨零碳排的未來。

※本文轉載自低碳生活部落格〈城市如何朝向永續零碳?可從智慧化著手

參考資料