全球数治︱龙惟定:能源转型应成为智慧城市建设的核心

中国需求侧能源规划理论奠基人、暖通空调与能源领域的杰出专家、国际制冷学会E学部(空调/热泵/热回收学部)前主席,同济大学中德工程学院教授、机械与能源工程学院博士生导师龙惟定长期致力于建筑能源与环境管理研究的教学、科研和国际交流工作,在国内外享有极高的学术声誉。2023年1月30日,龙教授因病医治无效,在上海逝世,享年76岁。

2022年8月,澎湃研究所曾就绿色低碳智慧城市建设和实施能源转型等相关问题专访了龙教授。他专门和我们分享了亲赴德国柏林“欧瑞府”零碳能源科技园区调研后的观察与思考。他认为,能源转型应当成为绿色低碳智慧城市建设的核心。柏林在这方面积累了不少好的探索和实践,对上海建设以人为本、宜业宜居的全球智慧城市具有积极的借鉴意义。

今天,澎湃研究所刊发对龙惟定教授的访谈,以缅怀故人、寄托哀思。

同济大学中德工程学院教授、机械与能源工程学院博士生导师、国际制冷学会空调/热泵/热回收学部前主席龙惟定 受访人 供图

当前,数字化与智慧化已成为全球城市发展的主流趋势。作为一座矢志攀登科技高峰的创新之城,上海也提出了在2035年前后建成卓越“全球城市”的愿景,把握新一轮科技革命和产业变革机遇,将科技创新作为创建绿色低碳智慧城市的关键支撑,推动高质量发展、创造高品质生活、实现高效能治理。

正如著名建筑大师梁思成先生所说,“所谓市镇者,都是一种机构。这机构之最高目的在使居民得到最高度的舒适,在使居民工作达到最高度的效率,就是古谚所谓使民‘安居乐业’四个字”。智慧城市首先应当是在使用相同或较低水平资源的情况下,实现明显更高或更稳定的生活质量的城市。技术只是创建智慧城市的工具与手段,“以人为本、宜业宜居”才是智慧城市的核心要义。

在这方面,德国首都柏林无疑走在了世界前列。随着柏林智慧城市战略的推进,年轻人口大量涌入,创新创业和数字经济热潮涌动,令这座饱经沧桑的城市焕发全新的生命力和吸引力。然而,问题也随之而来,城市被数十亿传感器、物联网设备和机器包围,实现深度互联互通,对基础设施承载、能源供给、碳排放等都形成了明显压力。

那么,柏林是如何克服创新发展与环境保护的双重挑战,以包容性方式实现城市绿色转型?柏林政府又是如何统筹城市转型战略和路线,做到既高质量发展数字经济,又普及了绿色低碳生活方式?带着这一系列问题,我们专访了同济大学中德工程学院教授龙惟定。

澎湃新闻:在您看来,柏林在推进城市升级转型和智慧城市建设方面具有怎样的特点,它做对了什么?

龙惟定:这些年来,我觉得柏林在智慧城市建设上找到了一个最正确的方向——不是大兴土木,而是通过吸引人才的方式,致力于打造全欧洲的创新中心。特别是在英国脱欧以后,柏林有志于取代伦敦成为新的金融与科技中心,于是依托自身深厚的科技底蕴,大力发展创新经济。柏林发展创新经济,并不着重采取“开发区”的模式。相反,它优先着眼于打造好的生活和工作环境,从而吸引中小型创新企业前来创业,同时大量吸纳高科技人才。有了好的人才,自然就会带来好的研究机构和企业落地,进而逐步形成上下游全产业链的集聚效果,推动城市的转型和发展。

澎湃新闻:请问您认为一个好的智慧城市,应该具备哪些特点,才能够吸引足够的人才?

龙惟定:著名建筑大师梁思成先生曾说过:“所谓市镇者,都是一种机构。这机构之最高目的在使居民得到最高度的舒适,在使居民工作达到最高度的效率,就是古谚所谓使民‘安居乐业’四个字”。无论是什么样的城市,最重要的还是“宜居”。所谓“宜居”,不仅包含优美的环境,更重要的是能够提供国际一流的城市服务,包括住房、医疗、教育等基本生存和发展需要,创造有品质的生活。尤其是教育,不仅包括传统意义上对未成年人的教育,还应包括成人的继续教育。只有劳动力的素质得到提高,产业转型和智慧城市建设才能具备坚实的基础。例如瑞典的马尔默,这个城市超过20%的人口都具有研究生学历,因而能够从以重工业为主的港口城市成功转型为繁荣的科技中心。

澎湃新闻:您曾经专门赴柏林“欧瑞府”零碳能源科技园区实地考察。在您看来,像欧瑞府这样的园区是如何进行改造,以实现绿色低碳目标的?

龙惟定:欧瑞府是柏林旧城改造的一个典范。它原来是一家民营燃气厂,所以里面有大的煤气罐、旧厂房、磨坊等等很古旧的一些建筑。在改造过程中,这些设施被充分利用起来,例如煤气罐被改造成会议中心,那里举行过多次国际性学术会议;又如磨坊下面改建成食堂,作为“公共空间”供人们沟通交流。许多原先的老建筑,外面也加上了玻璃幕墙,实现微更新。

同时,作为能源转型的示范区,欧瑞府内部也修建了大量的电动汽车充电桩等绿色低碳设施,在设计上兼顾“低碳环保”和“宜居宜业”。值得注意的是,除园区内的历史保护建筑,所有新建建筑全部采用被动式建设方案,建筑内耗能每平方米仅为90千瓦时/年,通过太阳能、风能、热电联供(沼气)等清洁能源以及1.4万个传感器组成的分布式供电系统,园区内部基本实现了能源的自给自足,碳排放量相比上世纪90年代也减少了近50%。以上这些都值得中国借鉴和学习。

澎湃新闻:欧瑞府为了实现智慧能源管理,采用了一个专门的系统叫“智能微电网”。您认为中国城市是否可以大规模推广这样的数字技术手段,让大数据和人工智能的成果惠及绿色低碳的城市建设?

龙惟定:目前,中国已经有很多企业在做数字化的能源管理系统,但仍有较大改进空间。例如,人工智能和机器学习技术应用在能源管理方面,存在数据使用和分析相对滞后,暂不能很好适应复杂多变的外界情况等问题。如果要大规模使用相关数字技术,就需要在今后的城市和区域规划当中,提前将智慧能源管理系统纳入规划的考量。同时,在借鉴国际经验的时候,也要结合自己的特点,制定合理的后续管理和提升措施,才能够让技术的效率更上一个台阶。

澎湃新闻:对照德国发展绿色建筑的经验,中国需要朝哪个方向来改进我们的城市建筑?

龙惟定:绿色建筑的首要目标还是安全,包括社会安全、结构安全、技术安全、信息安全等等。在这个基础上,德国非常注重两点,一个是被动式技术,一个是可再生能源利用。所谓“被动式建筑”,就是尽量利用自然能源来解决人的需求,例如夏天靠通风来解决炎热的问题;在可再生能源利用方面,德国也一直走在世界前列。这两个方面都值得中国学习。但学习德国的经验,尤其是被动式技术,必须因地制宜,根据中国的国情,包括气候条件、人口密度、生活习惯等等,来选择适宜的技术。

澎湃新闻:中国现在也进入到了智慧城市建设的关键时期,您认为我们在做相关规划过程中需要提前做好哪些准备?

龙惟定:我认为,能源转型一定要成为智慧城市的核心。目前我们国家的城市能源规划还是在更多地采取以稳定性、可靠性为主导的老思路,缺乏不同供能主体之间的协调,也缺乏供需之间的平衡,更没有对可再生能源应用作统筹,由此导致能源使用的过程中会出现一些不科学不合理的情况。有鉴于此,能源规划一定要纳入城市总体规划体系,考虑到供应端、需求端的各种最新情况,做好综合协调,才能实现真正的能源转型。

澎湃新闻:在智慧城市建设过程中,除了政府的引导之外,“市场的力量”也至关重要,德国柏林注重构建良性的PPP(Public Private Partnership)机制,通过推动政府和企业合作来促进绿色低碳事业的发展。不过在中国,政府可能更多地占据主导地位。您认为中国城市应怎样适当依托市场机制,更有效率地去努力呢?

龙惟定:能源转型,特别像节能减碳这种工作,实际上是一个不完全市场化的工作。即使是柏林,政府也在这些问题上占据主导的地位。不过,在政府之外,柏林政府非常重视“人”的因素,注意倾听民众的需求,发挥民众的力量。目前在中国国内,大多数企业还是从赢利的角度来考虑绿色问题,对社会效益和企业社会责任不够重视。往往是被动地接受节能标准,更多是想要“压线”来套政策的红利,而不是真地想要减碳和保护环境。然而,如果光靠政府的积极性,在强政策引导下去实现碳中和的目标,是不可持续的。我们需要大力培养市场的自觉性和主动性,让企业、公众真正接受和认同绿色低碳发展理念,并化为实际行动。