德国智慧城市发展现状与趋势

时间:2014-01-27

 

智慧城市是当今世界城市发展的新理念和新实践。随着物联网、移动互联网、云计算、大数据、遥感遥测、空间地理信息技术等新一代信息技术的迅猛发展和在城市经济社会发展各领域的广泛应用,智慧城市的理念和模式也逐渐为世界各个国家和地区所接受和认同。近年来,美、欧等发达国家以及韩国、新加坡等中国周边国家纷纷开始建设智慧城市。

党的十八大明确提出促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展的战略之后,智慧城市作为一种城市管理新模式在全国上下迅速达成共识,国内正在掀起一股智慧城市建设的热潮。智慧城市是新一代信息技术创新应用与城市经济社会发展深度融合的产物,也是传统城市可持续发展的必然需求。建设智慧城市有利于促进城市公共服务更加均等、社会管理更加高效、生态环境更加宜居、产业体系更加优化、人民群众更加幸福,有利于促进城市生产组织方式集约和创新、形成城市可持续发展的长效机制,有利于促进“四化”同步发展、全面提升城市品质、推动美丽中国的建设。

为深入贯彻落实“四化同步”的战略部署,全面把握新时期城市经济社会深入发展的新形势新任务,进一步发挥国家信息中心和国家经济信息系统在推进城市经济社会更快、更好发展过程中的决策咨询和技术支撑作用,在国家外专局的支持下,20137120日,国家信息中心组织部分省(市)经济信息中心相关人员一行24人,赴德国进行了“智慧城市发展现状与趋势”培训,深入了解德国在智慧城市建设方面的发展现状与趋势,广泛学习借鉴其他国家在该领域的有益经验。

期间,培训团访问了德国法兰克福、柏林等城市,拜会了黑森州内务部、法兰克福环保局、柏林市经济促进会等机构,听取了黑森州首席信息官、吉森大学、波恩大学等大学的研究员的专题讲解并接受了智慧城市建设方面的相关培训。通过德国有关方面的总体介绍、专题讲解以及双方深入互动、答疑交流、现场参观等多种培训方式,我们对德国智慧城市建设的的现状及相关机制有了一定的了解。为期三周的培训、考察和交流,紧张有序,收获颇丰。以下将具体介绍德国智慧城市建设的相关情况并总结其建设智慧城市的若干经验,供我国各级决策层参考及各地在智慧城市建设过程中借鉴和学习。

一、德国智慧城市建设概况

“智慧城市”的概念一经提出,立即在世界多个国家和地区得到了普遍的认同和广泛的接受。然而在德国人看来,所谓的“智慧城市”,跟之前出现的“电子城市”、“无线城市”、“数字城市”、“信息化城市”、“智能城市”等概念除了在称谓上略有不同之外,在其余方面并无多少区别,其最终目的都是为了提高居民的生活水平和增强城市的综合竞争力。

总的来说,德国的智慧城市建设项目一般多集中在节能、环保、交通等领域。考虑到城市的代表性、资料的可获得性和智慧城市建设的特色,可以选择以下三个城市:柏林——首都,也是德国第一大城市,法兰克福——德国第三大城市,经济比较发达,是德国乃至欧洲的金融中心,弗里德里希哈芬市(Friedrichshafen)——德国南部的一座风景秀丽的小城市作为案例来介绍德国的智慧城市建设情况。

(一)柏林

柏林的智慧城市建设主要是由柏林伙伴公司负责的,柏林伙伴公司是柏林市政府旨在促进经济社会发展而成立的一个专门机构。

1、电动交通

柏林的目标是成为欧洲领先的电动汽车大都市。20113月,柏林提出“2020年电动汽车行动计划(Action Plan for Electromobility Berlin 2020)”,其中一个重要的项目是奔驰smart car2go 项目。在该项目中,注册用户可以在大约250 平方公里的区域内租用到配备了智能熄火/ 启动系统、空调和导航系统的smart fortwo车辆,并根据自己的意愿长时间驾驶这些汽车,然后在运营区域内的任何公共停车场归还汽车。此外,car2go 还面向iPhone 用户推出了一款car2go 应用。用户可以通过该应用查询附近可用的car2go 车辆等信息。目前,柏林-勃兰登堡首都地区是德国最大的电动汽车实验室,也是少数拥有220个公用充电桩的德国城市,迄今实施的可持续交通项目涵盖了从私人和家庭用车,到电动汽车共享、企业车队,再到卡车货运、电动自行车的广泛目标。

2、节能住宅

柏林的“被动式节能住宅”是在低能耗建筑的基础上发展起来的,是一个全新的节能概念。此种节能建筑在室外温度为零下20℃的情况下,室内可以不必开空调或暖气就保持正常生活所需的温度,意味着房屋基本不需要主动供应能量,每年单位面积供热能耗仅为15度电,远远低于目前德国的标准75度电。而这种效果,只需通过材料、设计、施工等手段就可实现,它的采暖能耗每年不超过15kWh,即每年每平方米的原油消耗量不超过1.5升。此外,被动式节能房的能量来源于可再生能源,主要是由屋顶上的太阳能装置来供电,只是在极少数的情况下需要额外的能量用于取暖。同时,为了尽量多地接收阳光,房子大多向南,窗户面积也尽量大,而三层隔离窗的设计,是为了使室内产生的热量不会向外流失。而且其自动通风系统可以从废气中抽取热量,再使用这个热量为吸入的新鲜空气加热。

(二)法兰克福

法兰克福的智慧城市建设主要是由法兰克福环保局负责。与其他城市相比,法兰克福更加注重绿色发展,其目标是建设绿色城市,并在“2014年欧洲绿色之都”[1]的评选活动中进入了最后的决赛阶段。

1、“环城绿带”

法兰克福全市绿化覆盖率高达52%,由花园、公园、树林、水泽和沙丘等多样化地貌组成,人均占有公园绿地就达到40平方米。法兰克福最大的绿化动作当属持续20多年之久的建设环城绿带(Green Belt)计划,目前,长达75公里城市外围的法兰克福绿化带基本建成,不仅成为城市绿化屏障,还通过数次立法,征求市民意见,增添了许多休闲娱乐设施,大力度向市民开放。

2、被动式住房

法兰克福提出了以住宅建筑节能为核心的“节能家庭方案”。这种被动式节能建筑特点体现在两个方面:一是注重房屋的保温密闭性,二是充分利用可再生能源。在政府扶持政策方面,对于新建的房屋,建房者可以到地方政府参股的银行申请优惠的低息贷款,还可以享受联邦政府给予的奖励;对于改造的房屋,政府通过节能改造样板房进行典型引路,发放低息贷款和补贴扶持节能改造项目,但要求改造后房屋节能必须达到30%-40%。预计10年后法兰克福节能型被动屋的比例能达到60%以上。

3、节电奖励

为了鼓励居民节约用电,法兰克福市政府采取了现金奖励的办法。法兰克福是德国第一个用现金奖励节约用电居民的城市,而且居民可以从法兰克福能源局或者麦诺瓦有限公司(Mainova AG)免费领取电力测量仪。居民在一年内如果能够节约10%的电,就可以得到20欧元的现金奖励,在此基础上,每多节省一度电还可以得到0.1欧元。到目前为止,法兰克福的居民平均获得了65欧元的现金奖励。

4、控制大气排放

在环保方面,法兰克福除了关注绿化以外,还比较重视空气的质量。特别是在控制CO2排放方面,采取了大量的应对措施。第一,低排放公交车。法兰克福在数年前就率先启用了低排放公交车,在公交系统,法兰克福坚持使用配备高标准(EEV)的车辆。第二,天然气汽车。2005年,法兰克福市政府决定将其车队全部改换为天然气汽车,目前市政府及其下属企业已经有400辆天然气汽车投入使用。第三,低排放区域。200810月,法兰克福在市区划出一片面积约110平方公里的区域设为低排放区。所有的高排放车辆都不允许驶入该区域,只有黄标(欧3)和绿标车(欧4)才可以进入。从2012年开始,只有绿标车方可驶入,否则,就会受到40欧元的罚款处理。第四,鼓励自行车出行。2003年,法兰克福市决定将自行车出行的比例提高到15%1998年该比例仅为6%),为此还出台了如下政策:新建、改建、扩建自行车道,改变交通信号灯的变化次序并启用自行车优先的原则,重新设计自行车路线并设路标,修建更多拥有固定停车架的自行车公园,为了避免绕行并增加骑车的吸引力,法兰克福甚至允许骑车人在单行道上逆行,等等。第五,电动交通。在德国政府举办的“电动交通示范区”评选活动中,法兰克福凭借ZEBRA工程得以从全国130个参选区中脱颖而出,成为德国八个“电动交通示范区”之一。该工程主要设计了两个工程:一是在汽车公园、公共停车站和出租车排队处建设电动车充电站,二是邀请不同的人群来测试电动自行车、电动汽车等各种电动车在日常生活中的实用性。

5、垃圾再利用

随着相关技术的成熟,除了常规的填埋和焚烧外,法兰克福正在越来越多地利用生物技术降解垃圾,将之转化为电能和热能。如利用生物发酵剂处理厨房垃圾,将法兰克福全市每天1000吨以上的生活垃圾转化为无公害生物有机肥,可利用这些有机肥培植无公害蔬菜及花卉等。目前,法兰克福有30000户家庭正在使用垃圾发电厂生产的电力,这在一定程度上也能够节约诸如油、汽、煤等石化燃料并降低CO2排放从而保护环境。

6、水资源管理

虽然德国整体而言水资源丰富,但政府也不忘通过各种手段鼓励节约利用水资源。如法兰克福所在的黑森州就政府提供一部分补贴,鼓励和帮助居民购买雨水收集设备,主要是通过房顶收集雨水,雨水经过管道和过滤装置进入蓄水箱或蓄水池,再通过压力装置把水抽到卫生间或花园里使用。此外,保护水资源免受污染和提高水质也是政府环境保护的重要组成部分。为了保障水源安全,在含水层周围按不同的距离划分了三级水源保护地带,其中在采水点周围10米范围内的一级保护带要求最为严格,禁止一切有污染的物质渗入地面,违者将被罚以巨款。为了保证自来水质量,从生产、传输和监管等各环节都做出了详细的规定,目前德国自来水都达到了直接饮用的水平,而法兰克福对水质的要求更高,目前已经达到每小时一测的程度。

(三)弗里德里希哈芬市(Friedrichshafen

弗里德里希哈芬市是一座位于遥远的博登湖畔的德国小城。2006年,德国电信在全国范围启动了T-CITY竞赛,弗里德里希哈芬市经过两轮激烈的竞争从52个参赛城市中脱颖而出。弗里德里希哈芬市也成立了专门的负责机构——弗里德里希哈芬虚拟市场有限公司,并于2008年改名为FN-Dienste 有限公司。

与柏林、法兰克福等其他德国城市不同的是,该市的智慧城市建设的领域更广、项目也更多。2007年来,弗里德里希哈芬市已经在医疗、教育等领域启动了超过四十个智慧城市建设项目,以下将重点介绍六个相对成熟且与老百姓日常生活关系密切的项目。

1、远程诊疗

“远程诊疗”是一个针对慢性心脏病患者的远程监控的项目。通过利用互联网、手机等ICT手段,患者可以定期将血压、体重等监控数据从家里传到医院的远程医疗中心。这样,患者一方面可以持续监控身体状况并提早确定潜在的风险,另一方面还可以及时得到医生的建议并减少去医院的次数。也就是说,该项目实施之后,弗里德里希哈芬市的老百姓就可以免去经常上医院量血压、体重的舟车劳顿,从而在一定程度上提高了人们的生活质量。

2、肿瘤会诊

“肿瘤会诊”项目是为了改善癌症患者治疗方案而启动的。弗里德里希哈芬市医院希望扩展与一家拥有联合认证的乳腺中心业已存在的合作,并有意通过对治疗图片的数字交换来简化双方远程协商和合作的程序。使用该项目后,参与会诊的医生就可以通过视频会议共享相关的信息和经验,并最终提出最好的治疗方案。

3、独立生活

为了应对日益来临的老龄化社会,弗里德里希哈芬市启动了“独立生活”项目。该项目的服务对象是当地拥有行动受限困扰的居民,目标是提升上述居民的自我服务能力。通过在家里安装一种特殊的装置,行动不便者可以更轻松地使用一些服务,比如药品、商品、食品的配送和看护,等等。也就是说,有了ICT技术的帮助,行动不便者可以(比以前)更长时间地呆在家里,即变得更加独立了。

4EDUNEX

EDUNEX是弗里德里希哈芬市为当地学校搭建的一个基于网络的教育平台。通过互联网,师生可以进入该平台查看相关资料并进行互动,这无疑增加了师生在时空上的灵活性。比如,生病不能去学校的学生可以在家里学习相关资料,老师也可以在任何地方上传学习资料。该平台还为学生提供了相互之间以及与老师之间交流的工具,如E-mail或者聊天论坛等。特别是,远程交流的实现,可以使得同国外伙伴合作进行外语教学也成为可能。

5、在线幼儿园

“在线幼儿园”是基于互联网的一个项目,可以帮助家长和幼儿园加强联系。一方面,可以帮助家长为孩子注册幼儿园,另一方面还可以帮助幼儿园加强管理。从2009年末开始,已经有37家幼儿园联入该系统。通过互联网,家长可以收集不同幼儿园的信息,比如地点、开放时间等,每个幼儿可以在网上最多选择三家幼儿园。通过该系统,幼儿园可以更快、更轻松地组织生源和安排工作。

6、智能仪表

“智能仪表”项目启动于2008年,其目标是为了帮助居民节约能源。最初,整个城区的大约350个志愿者家庭安装了智能仪表,到2011年春天,弗里德里希哈芬市奥伯霍夫(Oberhof)和威德汉格(Windhag)两个区的所有家庭全部安装了这种新型智能仪表。安装了智能仪表之后,消费者可以通过互联网监控家庭的能源消费,对能源消费和能源价格等信息更加了解,并可以根据监控信息改变家庭能源消费习惯,从而实现期望的能源节约。

二、德国智慧城市建设经验及启示

(一)专门机构

经考察发现,德国城市在建设智慧城市过程中,都有专门的机构负责。这些机构或者是政府部门,如法兰克福的环保局,或者是政府特意成立的下属机构,如柏林的柏林伙伴公司和弗里德里希哈芬的虚拟市场有限公司,其职责都是代表当地政府提出一些长期的、宏观的规划目标,并从市场上挑选最具吸引力并适合当地实际的智慧城市项目。因此,我国在建设智慧城市的过程中也应保证有专门的负责机构而不能是政出多门。

(二)政企合作

为了更好地建设智慧城市,德国城市一般会选择PPPPublic—Private—Partnership)模式,即政府和企业合作的模式。合作有两种情况:一种是政府首先会在某个方面提出长远的宏观目标,并通过财政补贴的方式引导企业进行相关研究,最终从若干参与者中选出合适的合作者。另一种是像德国电信、西门子、宝马等大型企业为了推销本公司的某种产品或服务,会在全国范围内选择一个或几个城市进行试点,符合条件的或对项目感兴趣的城市会积极参加这些企业开展的试点竞赛。因此,我国在建设智慧城市的过程中,也要发挥政府和市场两方面的重要作用,政府不能对智慧城市建设大包大揽,而是在仔细认真调查研究的基础上提出在某个时期要达成的目标,关于建设内容以及如何建设等具体细节问题应交由市场来完成。

(三)多方出资

在德国智慧城市建设项目中,根据提出某项目标主体的不同,德国城市会有不同的资金来源,如欧盟、联邦政府、州政府、市政府以及相关企业。如果是前三者提出目标要求城市完成,那么它们就会给这些城市一定比例的建设资金。比如,为实现节能减排,欧盟提出“力争到2020 年将温室气体排放量在1990 年的基础上减少20%以上”的目标,并投资1.15 亿欧元帮助500 多个城市进行节能建设。德国联邦政府提出电动汽车国家发展计划,并选取了包括柏林在内的4个州开展试点。在这个为期4年(截止时间为2016年)的项目中,联邦政府投入8000万欧元,柏林州政府投入6000万欧元,参与企业投入6000万欧元。因此,我国各城市在建设智慧城市的过程中,也可以积极争取各方面的资金,比如中央资金、省政府资金以及有意愿参与本市智慧城市企业的投资。

(四)因地制宜

“智慧城市”建设是一个复杂的系统工程,它必将是一个长期的发展过程,不可能毕其功于一役,每个城市在建设智慧城市的时候应充分认识到其建设的长期性和复杂性,充分考虑当地的资源禀赋、经济水平、产业基础、信息化水平、市民素质等各种因素。德国各个城市的智慧城市建设虽然多集中在节能、环保等领域,但就具体项目来讲,不同的城市绝对不会雷同。因此,我国在今后建设智慧城市的过程中,必须充分考虑当地居民需求和所需解决问题的迫切程度,进行统筹规划,分步实施。

(五)务求实效

IBM提出“智慧城市”概念以来,中国各地城市迅速展开了一场建设智慧城市的竞赛。相比国内对“智慧城市”的追逐和热捧,德国对“智慧城市”的认识更加理性和务实。德国人并不认为“智慧城市”有统一的模式,而且在建设智慧城市的过程中并未过多使用甚至几乎没有使用国人熟知的物联网、云计算等新兴信息技术,只要能够促进市民生活质量改善和城市竞争力提升的工作即可视为建设智慧城市。因此,我国在今后建设智慧城市的过程中,要充分考虑市民生活质量的改善和城市竞争力的提升,而不能盲目跟风,做表面文章。

(六)以人为本

通过考察不难发现,在建设智慧城市的过程中,“以人为本”的理念在柏林、法兰克福等各个德国城市都得到了充分的体现。在策划某个智慧城市项目的时候,这些城市的政府会做仔细认真的前期调研,在此基础上充分地考虑当地居民的需求,还会在项目实施之前选择若干志愿者进行实际体验,之后根据志愿者的意见和建议对项目方案进行修改完善并在更广范围推广。因此,我国的智慧城市建设也应突出以人为本,要把满足广大人民群众的利益作为核心宗旨,最大限度地满足人们在城市生活中的物质需求、精神需求和感官享受,把提升市民的生活幸福指数作为城市信息化建设的核心目标,真正把百姓需求和幸福感受放在第一位。

(执笔人 武锋 国家信息中心信息化研究部)



[1] 2010年以来,欧盟开始开展“欧洲绿色之都”评选活动,其初衷是为了改善欧洲城市的环境和提高城市的可持续发展能力。


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