Помощь студентам в учебе
КОНЦЕПЦИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ГОРОДА И ЦИФРОВИЗАЦИЯ ЖКХ
|
Введение 3
1. Концепция пространственного развития города 5
1.1. Пространственное развитие города, взаимосвязь экономических и
социальных процессов в городе 5
1.2. Социальная структура города 11
1.3. Внутреннее пространство города 16
1.4 Градостроительные теории и пространственное развитие городов 23
2. Смартизация (интеллектуализация) городского пространства 29
2.1. Основные составляющие интеллектуального города 29
2.2 Мировая практика реализации умных решений 34
2.3. Энергосети интеллектуального города 41
3. Умные сети энергоснабжения поселка городского типа 51
3.1 Расчеты эффективности внедрения интеллектуального решений для поселков городского типа 51
3.2. Умные сети электроснабжения коттеджного поселка «Три медведя» 61
Заключение 68
Список использованных источников
1. Концепция пространственного развития города 5
1.1. Пространственное развитие города, взаимосвязь экономических и
социальных процессов в городе 5
1.2. Социальная структура города 11
1.3. Внутреннее пространство города 16
1.4 Градостроительные теории и пространственное развитие городов 23
2. Смартизация (интеллектуализация) городского пространства 29
2.1. Основные составляющие интеллектуального города 29
2.2 Мировая практика реализации умных решений 34
2.3. Энергосети интеллектуального города 41
3. Умные сети энергоснабжения поселка городского типа 51
3.1 Расчеты эффективности внедрения интеллектуального решений для поселков городского типа 51
3.2. Умные сети электроснабжения коттеджного поселка «Три медведя» 61
Заключение 68
Список использованных источников
Городское пространство - постоянно меняющаяся среда. С приходом современных технологий появляются новые методы инновационного развития фундаментальных основ городской экономики. На смену устаревшим экстенсивным методам развития городского пространства приходят интенсивные, в виде интеллектуальных решений.
Актуальность темы заключается в том, что умный город значительно повышает качество жизни своих резидентов. Интеллектуальные решения позволяют уменьшить издержки рабочих процессов благодаря способности анализировать окружающую обстановку и исходя из полученных данных принимать самостоятельные, заранее запрограммированные решения. Важнейшей стратегической задачей в настоящее время является создание условий для устойчивого развития городов, что предполагает их стабильное социально-экономическое положение при сохранении благоприятной природной среды в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущего поколения людей.
Концепция интеллектуального города, впервые была сформирована около 15 лет назад. Она имела направление, в первую очередь, на развитие технологий и инфраструктуры. В результате дальнейших исследований и инвестиций появились новые технологии, крупные центры обработки данных, умные датчики и автоматизированные электросети. Но в то время реализовать ее не позволяли различные факторы, в том числе и экономические. Объектом в данной работе является интеллектуальный город, а предметом - интеллектуальные решения, повышающие качество жизни людей.
Современный интеллектуальный город - это не просто муниципальное образование с хорошо развитой технологической инфраструктурой. Это место, где жизнь человека обретает новое качество благодаря интеллектуальным решениям. Благодаря использованию технологий и цифровизации традиционных услуг люди используют свои ресурсы и время более рационально и производительно.
Исследования по тематике умных городов посвящены в первую очередь технологическим аспектам. Действительно, инвестиции и усилия городских администраций остаются важными факторами успешного внедрения технологий, однако многие из них оказывают лишь косвенное, а иногда и незаметное влияние на жизнь горожан. В своем исследовании я уделил основное внимание экономическому аспекту.
Теоретико-методологическую основу исследования составляют концептуальные исследования отечественных и иностранных авторов, таких как З.Г. Френкель, Т.М. Говоренкова, В.Л. Глазычев и др.
Целью данной работы является создание пилотного проекта по внедрению интеллектуальных решений для поселка городского типа «Три медведя». Для этого необходимо провести анализ теоретической стороны вопроса, изучить мировую практику и статистические данные по реализации умных решений в других странах. Полученные результаты могут в дальнейшем быть использованы для интеллектуализации периферийных, городских территорий.
Актуальность темы заключается в том, что умный город значительно повышает качество жизни своих резидентов. Интеллектуальные решения позволяют уменьшить издержки рабочих процессов благодаря способности анализировать окружающую обстановку и исходя из полученных данных принимать самостоятельные, заранее запрограммированные решения. Важнейшей стратегической задачей в настоящее время является создание условий для устойчивого развития городов, что предполагает их стабильное социально-экономическое положение при сохранении благоприятной природной среды в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущего поколения людей.
Концепция интеллектуального города, впервые была сформирована около 15 лет назад. Она имела направление, в первую очередь, на развитие технологий и инфраструктуры. В результате дальнейших исследований и инвестиций появились новые технологии, крупные центры обработки данных, умные датчики и автоматизированные электросети. Но в то время реализовать ее не позволяли различные факторы, в том числе и экономические. Объектом в данной работе является интеллектуальный город, а предметом - интеллектуальные решения, повышающие качество жизни людей.
Современный интеллектуальный город - это не просто муниципальное образование с хорошо развитой технологической инфраструктурой. Это место, где жизнь человека обретает новое качество благодаря интеллектуальным решениям. Благодаря использованию технологий и цифровизации традиционных услуг люди используют свои ресурсы и время более рационально и производительно.
Исследования по тематике умных городов посвящены в первую очередь технологическим аспектам. Действительно, инвестиции и усилия городских администраций остаются важными факторами успешного внедрения технологий, однако многие из них оказывают лишь косвенное, а иногда и незаметное влияние на жизнь горожан. В своем исследовании я уделил основное внимание экономическому аспекту.
Теоретико-методологическую основу исследования составляют концептуальные исследования отечественных и иностранных авторов, таких как З.Г. Френкель, Т.М. Говоренкова, В.Л. Глазычев и др.
Целью данной работы является создание пилотного проекта по внедрению интеллектуальных решений для поселка городского типа «Три медведя». Для этого необходимо провести анализ теоретической стороны вопроса, изучить мировую практику и статистические данные по реализации умных решений в других странах. Полученные результаты могут в дальнейшем быть использованы для интеллектуализации периферийных, городских территорий.
Активность использования умных решений зависит от ряда объективных факторов, а также от степени их соответствия культуре региона. К важным объективным факторам относятся возраст и плотность населения, климат, обеспеченность общественным транспортом, уровень автомобилизации и показатели дохода. Например, при снижении среднего возраста населения всего на два года популярность умных решений возрастает на один процентный пункт. В районах с высокой плотностью населения активность использования выше, а экономические показатели умных решений становятся привлекательнее и для поставщиков, и для пользователей, особенно в случае с услугами совместного пользования, такими как прокат велосипедов и каршеринг. Теплый климат ощутимо способствует распространению умных решений, связанных с занятиями на свежем воздухе, — это могут быть системы проката велосипедов, решения для бега или проведения различных общественных мероприятий. При широком развитии системы общественного транспорта снижается потребность в частном транспорте и стимулируется развитие умных решений в транспортной сфере. От уровня автомобилизации зависит распространение таких решений, как умные системы парковки и приложения для навигации. Решения, которые пока находятся на ранних этапах технической проработки, могут получить хороший импульс к развитию благодаря экспериментальной работе и подключению партнеров из частного сектора.
При всем многообразии вышеперечисленных факторов важную роль играет отношение властей города к умным решениям. Вероятно, лучше всего, когда высокую активность проявляет и население, и городская администрация, особенно в районах, где только идет цифровизация государственных услуг и функций, а частный сектор не может взять инициативу на себя. Тем не менее даже в пределах одного города популярность отдельных решений может сильно варьироваться.
Решения для умного города широко используются людьми во всем мире, а в некоторых городах уже вошли в повседневную жизнь почти каждого жителя. Лидерами являются: Гонконг, Дубай, Мехико, Москва, Нью-Йорк, Сан- Паулу, Сеул, Сингапур и Шанхай составляют группу городов, средний уровень использования умных решений в которых превышает 30%. Если же рассматривать самые популярные умные технологии, доступные в каждом из этих мегаполисов, коэффициент их использования достигает 70-80%. Татарстан и, в частности, г.Казань являются подходящими площадками для реализации ряда интеллектуальных решений, так как город обладает подходящей инфраструктурой для дальнейшего развития интеллектуальной составляющей.
Расчеты показывают, что в результате внедрения умного освещения на территории коттеджного поселка «Три Медведя», мы получаем увеличение энергоэффективности на 59 % при затратах в 31 тысячу рублей (на одну постройку), при сроке окупаемости равном 2 годам.
Снижение затрат на электроэнергию означает, что жители коттеджного поселка получат экономию денежных средств в размере 18100 рублей в год для домов первого типа и 22367 рублей для домов второго типа. Месячное потребление электроэнергии в коттеджном поселке снизится на 19400 кВатт, что в свою очередь снизит нагрузки на электросети, особенно это важно для часов, в которые наблюдаются пиковые нагрузки.
С экономической точки зрения нововведения, описанные в пилотном проекте оправданы для использования не только в пределах данного коттеджного поселка, но и в офисных зданиях, а также в многоквартирных домах, что позволяет задуматься о интеллектализации городских систем освещения.
В результате использования распределённой генерации в малых изолированных энергосистемах является экономически оправданным: срок окупаемости устройств распределённой генерации значительно меньше срока их эксплуатации. Увеличение числа участников микрогрида приводит к значительному снижению установленной мощности генерации и, следовательно, её стоимости. Для организации взаиморасчётов между собственниками объектов малой генерации в микрогриде возможно применение технологии самоисполняемых контрактов. Рассматриваемая система взаиморасчётов хорошо масштабируется и может быть применена не только в рамках микрогрида, но и при объединении нескольких микрогридов в единую сеть. В будущем подобные энергосети способны оказать существенное влияние на улучшение экологической обстановки, что в свою очередь положительно отражается на уровне жизни населения.
Эффективность внедрения умных решений может зависеть и от уровня доходов. Города с высоким уровнем доходов обычно располагают высокоскоростными сетями передачи данных и обширными системами датчиков. Мощная технологическая база позволяет создавать дополнительные удобства для широкого внедрения умных решений. Если уровень благосостояния населения становится достаточным для использования широкополосного доступа в интернет и персональных компьютеров, а смартфонами пользуется 60-70% жителей, то не остается каких-либо технических препятствий для внедрения большинства решений умного города для населения. На этом этапе развития повышается значимость институциональных и поведенческих факторов.
При всем многообразии вышеперечисленных факторов важную роль играет отношение властей города к умным решениям. Вероятно, лучше всего, когда высокую активность проявляет и население, и городская администрация, особенно в районах, где только идет цифровизация государственных услуг и функций, а частный сектор не может взять инициативу на себя. Тем не менее даже в пределах одного города популярность отдельных решений может сильно варьироваться.
Решения для умного города широко используются людьми во всем мире, а в некоторых городах уже вошли в повседневную жизнь почти каждого жителя. Лидерами являются: Гонконг, Дубай, Мехико, Москва, Нью-Йорк, Сан- Паулу, Сеул, Сингапур и Шанхай составляют группу городов, средний уровень использования умных решений в которых превышает 30%. Если же рассматривать самые популярные умные технологии, доступные в каждом из этих мегаполисов, коэффициент их использования достигает 70-80%. Татарстан и, в частности, г.Казань являются подходящими площадками для реализации ряда интеллектуальных решений, так как город обладает подходящей инфраструктурой для дальнейшего развития интеллектуальной составляющей.
Расчеты показывают, что в результате внедрения умного освещения на территории коттеджного поселка «Три Медведя», мы получаем увеличение энергоэффективности на 59 % при затратах в 31 тысячу рублей (на одну постройку), при сроке окупаемости равном 2 годам.
Снижение затрат на электроэнергию означает, что жители коттеджного поселка получат экономию денежных средств в размере 18100 рублей в год для домов первого типа и 22367 рублей для домов второго типа. Месячное потребление электроэнергии в коттеджном поселке снизится на 19400 кВатт, что в свою очередь снизит нагрузки на электросети, особенно это важно для часов, в которые наблюдаются пиковые нагрузки.
С экономической точки зрения нововведения, описанные в пилотном проекте оправданы для использования не только в пределах данного коттеджного поселка, но и в офисных зданиях, а также в многоквартирных домах, что позволяет задуматься о интеллектализации городских систем освещения.
В результате использования распределённой генерации в малых изолированных энергосистемах является экономически оправданным: срок окупаемости устройств распределённой генерации значительно меньше срока их эксплуатации. Увеличение числа участников микрогрида приводит к значительному снижению установленной мощности генерации и, следовательно, её стоимости. Для организации взаиморасчётов между собственниками объектов малой генерации в микрогриде возможно применение технологии самоисполняемых контрактов. Рассматриваемая система взаиморасчётов хорошо масштабируется и может быть применена не только в рамках микрогрида, но и при объединении нескольких микрогридов в единую сеть. В будущем подобные энергосети способны оказать существенное влияние на улучшение экологической обстановки, что в свою очередь положительно отражается на уровне жизни населения.
Эффективность внедрения умных решений может зависеть и от уровня доходов. Города с высоким уровнем доходов обычно располагают высокоскоростными сетями передачи данных и обширными системами датчиков. Мощная технологическая база позволяет создавать дополнительные удобства для широкого внедрения умных решений. Если уровень благосостояния населения становится достаточным для использования широкополосного доступа в интернет и персональных компьютеров, а смартфонами пользуется 60-70% жителей, то не остается каких-либо технических препятствий для внедрения большинства решений умного города для населения. На этом этапе развития повышается значимость институциональных и поведенческих факторов.