Czy miasta stać na nowe technologie?

Czy miasta stać na nowe technologie?

Czy miasta stać na nowe technologie?
Czy miasta stać na nowe technologie? Źródło: Unsplash / Marc-Olivier Jodoin
Czasem najlepszą formą oszczędzania jest... inwestycja. Ta w nowe technologie i inteligentne rozwiązania pozwala zaoszczędzić nie tylko pieniądze, ale i zasoby naturalne.

Współczesne miasta generują 60-80 proc. całkowitego zapotrzebowania na energię na świecie. Wciąż rośnie także popyt na wodę. Tymczasem ta pierwsza drożeje, a drugiej zaczyna poważnie brakować. Inteligentne rozwiązania służące zarządzaniu miastami to już nie tylko innowacja, lecz także konieczność. Jednym z priorytetów dla samorządów jest obecnie szukanie oszczędności poprzez podnoszenie efektywności energetycznej miast.

Cena spokoju

Oświetlenie uliczne odgrywa ogromną rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa mieszkańcom miast, ale zarazem pochłania jedną piątą światowego zużycia prądu. Jak podaje portal Cities Today, na świecie działa ok. 326 mln lamp ulicznych, a do 2030 r. ich liczba wzrośnie do ponad 361 mln. Jednocześnie tylko jedna czwarta z nich to nowoczesne, energooszczędne lampy LED, a zaledwie ok. 10 milionów lamp zostało podłączonych do inteligentnych systemów zarządzania oświetleniem. To się jednak zmienia. Jak podaje Northeast Group, w ciągu najbliższych lat globalny rynek inwestycji w energooszczędne oświetlenie uliczne LED osiągnie wartość 28,1 mld dolarów. Oznacza to, że do 2030 r. ponad 70 proc. lamp ulicznych będzie opartych na diodach LED, a jedna czwarta będzie zarządzana w ramach inteligentnych rozwiązań smart city. Według szacunków Juniper Research wdrożenie inteligentnych systemów oświetlenia pozwoli miastom na zaoszczędzenie tylko do 2023 r. ok. 15 mld dol. Większa efektywność wpłynie także pozytywnie na poziom bezpieczeństwa w miastach.

Szybki zwrot z inwestycji

W Polsce, według danych Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, działa ok. 3,3 mln lamp ulicznych, z czego aż 60 proc. stanowią najbardziej energochłonne lampy sodowe i rtęciowe, które w ciągu roku zużywają ok. 1500 Gwh energii elektrycznej. Ich wymiana na nowoczesne lampy LED zmniejszyłaby zużycie prądu o połowę, a wprowadzenie inteligentnego, jakościowego systemu zarządzania infrastrukturą oświetleniową – o kolejne 25 proc.

Dlatego coraz więcej samorządów, zarówno największych miast, jak i małych miejscowości, modernizuje swoje oświetlenie uliczne. Warszawa planuje np. wymianę wszystkich opraw oświetleniowych, które nie zostały jeszcze zmodernizowane (a jest ich ok. 38 tys.), przy drogach krajowych, wojewódzkich i powiatowych do początku 2023 r. Koszt wymiany wyniesie ponad 32 mln zł, ale dzięki mniejszemu zużyciu prądu miasto zaoszczędzi aż 23 mln zł rocznie – inwestycja zwróci się zatem już po półtora roku!

Rozwiązania smart docierają także do wsi. Gmina Ścinawa w woj. śląskim we współpracy z Orange podłączy wkrótce 12 miejscowości do nowoczesnego, inteligentnego systemu do zarządzania lampami ulicznymi - Smart Light. Zainstalowanych zostanie 1900 zintegrowanych lamp, które pozwolą oświetlić 24 kilometry dróg i chodników. Co ciekawe, w kilku wsiach światła uliczne rozbłysną po raz pierwszy.

Małgorzata Ciechomska, dyrektorka odpowiedzialna za smart city w Orange„Rosnące ceny energii to ogromne wyzwanie nie tylko dla odbiorców indywidualnych. Oświetlenie ulic odpowiada za około 60% miejskich i gminnych rachunków za prąd, dlatego włodarze muszą szukać oszczędności. Ich sojusznikiem są nowe technologie, a szczególnie rozwiązania smart city. Dzięki systemowi Smart Light można obniżyć rachunki za oświetlenie miejskie nawet o ponad 60%” – mówi Małgorzata Ciechomska, dyrektorka odpowiedzialna za smart city w Orange.

Serce inteligentnego miasta

Lampy uliczne to swoisty system nerwowy miasta. Są w każdej dzielnicy i na prawie każdej ulicy i mają dostęp do energii, łatwo mogą więc stać się dla czujników platformą komunikacji gromadzącą dane do niezliczonych zastosowań smart city. Wraz z inteligentnym oświetleniem można np. wdrożyć sterowanie sygnalizacją świetlną, aktywne przejścia dla pieszych, rejestratory wideo analizujące ruch drogowy albo monitoring jakości powietrza i natężenia hałasu.

Oferowany przez Orange system Smart Light to kompleksowe rozwiązanie do inteligentnego zarządzania oświetleniem ulicznym. Umożliwia proste zdalne sterowanie lampami zlokalizowanymi wzdłuż ulic, w parkach, na osiedlach mieszkaniowych i boiskach, w okolicy szkół, przedszkoli, czy przejść dla pieszych. Centrum dowodzenia systemu Smart Light jest niewielki sterownik z wbudowaną kartą M2M, który montuje się zazwyczaj na zewnątrz oprawy oświetleniowej LED. Sterować można zarówno pojedynczymi lampami, jak i ich grupami, a wybór scenariusza świecenia pozwala na dostosowanie oświetlenia do panujących warunków. Lampy będą świeciły w zależności od warunków atmosferycznych (jaśniej w pochmurne wieczory i noce) lub lokalizacji. Możliwe jest nawet sterowanie oświetleniem w zależności od natężenia ruchu – np. w parkach latarnie będą świeciły jaśniej, gdy alejki są uczęszczane przez spacerowiczów, ale gdy ich liczba się zmniejszy, przygasną. Sterownik monitoruje ponadto parametry elektryczne opraw i wysyła alarmy w przypadku nieprawidłowości, co pozwala na błyskawiczne wykrywanie awarii.

Zarządzanie całym systemem może się odbywać z dowolnego miejsca mającego dostęp do internetu za pomocą udostępnianej przez Orange Platformy Zarządzania Miastem oraz z wykorzystaniem transmisji danych działającej w licencjonowanym paśmie LTE-M. Zapewnia to bezpieczeństwo całego systemu, stabilny sygnał i daje gwarancję wieloletniego działania (sterownik może pracować w temperaturach od minus 30 do plus 70°C nawet przez dziesięć lat). System Smart Light współpracuje z oprawami LED wielu renomowanych producentów, a także z różnymi systemami sterowania, można go więc wprowadzić w ramach już istniejącej infrastruktury. Sam montaż sterownika jest prosty, trwa kilka minut i nie wymaga użycia specjalistycznych narzędzi.

Stres wodny to fakt

Jak wynika ze sprawozdania GUS „Polska na drodze zrównoważonego rozwoju. Raport 2020”, na świecie wskutek zmian klimatycznych już ponad 2 mld ludzi nie ma dostępu do czystej wody pitnej. Kolejne lato dowiodło, że problem globalnej suszy dotyczy także naszego kraju – w 173 gminach wystąpiły problemy z dostępnością wody. Na jednego mieszkańca Polski przypada ok. 1,6 tys. m³. Plasujemy się na niechlubnym czwartym miejscu od końca pod względem zasobów wody wśród krajów Unii Europejskiej. Gorsza sytuacja jest tylko w Czechach, na Malcie i na Cyprze. A mniej niż 1,7 tys. m³ wody pitnej rocznie na osobę to według norm ONZ sygnał, że został przekroczony poziom bezpieczeństwa wodnego. Zjawisko to nosi nazwę stresu wodnego.

Co może być tego przyczyną? Po pierwsze Polska ma bardzo małe zasoby wód gruntowych. Po drugie szacuje się, że aż jedna trzecia wody pitnej ginie, zanim trafi do naszych kranów! Najwyższa Izba Kontroli w ciągu dwóch lat skontrolowała 20 przedsiębiorstw wodno-kanalizacyjnych. W tym czasie zanotowano aż 1,8 tys. awarii sieci wodociągowej. Ich powodami były głównie przestarzała infrastruktura wodociągowa i brak kontroli przepływów wody. Straty oszacowano na 21 mln zł. Tę wodę można było ocalić, stosując nowoczesne rozwiązania smart city.

Lokalizator awarii

„Aby drastycznie ograniczyć straty wody, potrzebowaliśmy rozwiązania takiego jak Smart Water. Daje ono wiedzę o przepływach wody, a także o tym, w jaki sposób ją tracimy oraz błyskawicznie alarmuje o awariach” – mówi Tomasz Nowak, prezes Zakładu Gospodarki Komunalnej w Kłecku i kierownik Zakładu Gospodarki Komunalnej w Witkowie, który zdecydował się na rozwiązanie proponowane przez Orange. – „To sposób na naprawienie modelu sprzedaży wody, bo ilość wody wtłoczonej do sieci i zafakturowanej powinna się zgadzać” – dodaje.

Wiele awarii w przedsiębiorstwach wodno-kanalizacyjnych jest obecnie niemożliwych do wykrycia. O stratach wiadomo dopiero wtedy, gdy porówna się ilość wody wtłoczonej do sieci z ilością wody zafakturowanej według wskazań wodomierzy odbiorców. Taki stan może trwać latami, a kosztami utraconej wody często obarcza się konsumentów. Podłączenie przedsiębiorstwa wodno-kanalizacyjnego do systemu smart, np. Smart Water od Orange, umożliwia natomiast bilansowanie wody. Na wodomierzach na tzw. przyłączach głównych montowane są specjalne nakładki z wbudowaną kartą SIM, które za pomocą sieci GSM co godzinę przesyłają na serwer komunikaty o aktualnym stanie wodomierzy. Przedsiębiorstwo wodociągowe ma więc dostęp do danych o przepływie wody niemal w czasie rzeczywistym. Dzięki Smart Water wiadomo też, ile wody przepływa przez konkretny wodomierz, dlatego gdy ilość ta gwałtownie wzrasta lub maleje, wodociągi dostają alarm, bo może to oznaczać awarię lub kradzież. Systemowi czujników pozwala też dokładnie zidentyfikować miejsce awarii i zapobiec nie tylko stratom wody, lecz także kosztownym remontom chodników i dróg. Smart Water wyłapuje też nieprawidłowości w części instalacji należącej do użytkowników i alarmuje o zbyt dużym poborze wody. Zaalarmowany konsument może w porę zareagować i uchronić się przed wysokimi opłatami za wodę, które poniósłby, gdyby wyciek nie został wykryty na czas.

Pierwszym miastem, które wprowadziło system Smart Water kompleksowo, było Krosno Odrzańskie. Teraz odczyt wodomierzy odbywa się tam zdalnie w czasie rzeczywistym – mieszkańcy nie muszą już udostępniać lokali inkasentowi. Są także informowani przed dostawcę wody o awariach w swoich lokalach, np. o zepsutej spłuczce. Do dziś na wprowadzenie systemu Smart Water zdecydowało się już 35 samorządów.

Kolejne miasta chcą być smart

Technologiczna transformacja miast wykorzystująca modele smart city pozwala na znaczące oszczędności w budżetach miejskich i zwiększa komfortużycia i bezpieczeństwo mieszkańców. Zmniejsza także negatywny wpływ miast na środowisko naturalne poprzez mniejsze zużycie zasobów oraz spadek emisji CO2.

W Polsce z oferowanych przez Orange usług smart korzysta już około stu miastSystem Smart Light wdrożyło 13 miejscowości, m.in. Bolesławiec i Duszniki-Zdrój. Oba miasta zostały uznane za liderów inteligentnych miast przez ekspertów Smart City Forum.

„Bolesławiec ma rozbudowaną infrastrukturę miejską. Usługi Smart City od Orange wdrożyliśmy myśląc o przyszłości miasta. Pamiętam początki projektu i obawy, jak mieszkańcy przyjmą innowatorski koncept oparty na technologii internetu rzeczy. Podjęliśmy jednak to wyzwanie i teraz każdego dnia doceniamy korzyści z nowoczesnych rozwiązań miejskich. Woda, rowery, powietrze i lampy są zarządzane spójnie przez jeden system. Wszystko odbywa się zdalnie i niesamowicie szybko. Po raz pierwszy mamy dostęp do tak dużej ilości różnorodnych danych w czasie rzeczywistym. Dzięki temu możemy sprawniej zarządzać miastem, dbać o ekologię i odpowiadać na potrzeby mieszkańców” – mówi Piotr Roman, prezydent Bolesławca.

Z kolei Duszniki-Zdrój wykorzystały internet rzeczy dodatkowo do zwiększenia swojej turystycznej atrakcyjności. W 2019 roku powstała tu pierwsza w Polsce miejska wypożyczalnia elektrycznych rowerów górskich – Smart Bike od Orange. Dzięki systemowi smart miasto otrzymuje m.in. informacje o najchętniej wybieranych trasach wycieczek, ale także o awariach rowerów. A sprawna infrastruktura rowerowa zachęca mieszkańców i przyjezdnych do rezygnacji z samochodów na rzecz ekologicznych form transportu.

Dawniej smart city było modnym hasłem, trendem przyszłości. Dziś, gdy liczba mieszkańców wciąż rośnie, a zasoby naturalne kurczą się, nie ma już odwrotu od inteligentnych miast. Okazuje się, że nowe technologie są największym sojusznikiem ekosystemów miejskich w zrównoważonym rozwoju, bo pomagają tworzyć miejsca, w których po prostu lepiej się żyje.

Źródło: Orange Polska
 0

Czytaj także