مهاجرت روزافزون مردم از روستاها به شهرها به دلیل فرصت‌های شغلی و اجتماعی بیشتر، از یک سو و چالش‌های ناشی از ازدیاد جمعیت و بیابان‌زایی در روستاها از سوی دیگر، باعث شده است که شهرها نیازمند تغییر و تحول باشند.
طبق گزارش سازمان ملل، پیش‌بینی می‌شود که تا سال ۲۰۵۰، حدود ۷۰ درصد از جمعیت جهانی در مناطق شهری زندگی خواهند کرد. این تغییرات جمعیتی باعث بروز مشکلات مختلفی از جمله کمبود مسکن، زیرساخت‌های ناکافی و مشکلات زیست محیطی شده است که شهرها را ملزم به تغییراتی اساسی می‌کند.
در این راستا، شهرهای هوشمند به عنوان راه‌حلی برای ایجاد یک شهر پایدار و کارآمد مطرح می‌شوند و طراحی این شهرها باید با توجه به ویژگی‌های منحصر به فرد هر منطقه و نیازهای خاص آن‌ها صورت گیرد. در این مقاله؛ به بررسی اینکه آیا شهرهای هوشمند راهکاری هوشمندانه برای آینده و بهینه سازی انرژی هستند یا خیر می‌پردازیم.
تا انتها با مجله کی ام سی همراه باشید
یک شهر هوشمند باید چه ویژگی‌هایی داشته باشد؟
شهرهای هوشمند از زیرسیستم‌های مختلفی تشکیل شده‌اند که به هم‌افزایی و کارایی بیشتر این شهرها کمک می‌کنند. از جمله:
1. تولید پراکنده
در سیستم‌های فعلی تولید برق، نیروگاه‌ها اغلب در مکان‌هایی دور از نقاط مصرف واقع شده‌اند و برق باید مسافتی طولانی را برای رسیدن به مصرف‌کنندگان طی کند. اما در سیستم تولید پراکنده، انرژی به طور مستقیم در نزدیک‌ترین نقاط مصرف تولید می‌شود.
این تولید انرژی عمدتا از منابع تجدیدپذیر مانند پنل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی است که در خانه‌ها یا دیگر مکان‌های مناسب نصب می‌شود. این روش باعث کاهش تلفات انرژی در شبکه و بهره‌وری بیشتر می‌شود.
2. وسایل نقلیه و حمل و نقل الکتریکی
یکی دیگر از ویژگی‌های مهم شهرهای هوشمند، پیاده‌سازی حمل و نقل الکتریکی است. این سیستم به‌طور عمده بر روی کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای متمرکز است و شامل خودروهای الکتریکی، دوچرخه‌های برقی و سیستم‌های حمل‌ونقل عمومی برقی می‌شود.
برای مثال، در دبی، پروژه‌ای در حال اجرا است که در آن استفاده از خودروهای احتراقی ممنوع و ایستگاه‌های شارژ برای خودروهای الکتریکی در سطح شهر تعبیه شده است.
3. شبکه‌های هوشمند
شبکه‌های هوشمند به عنوان زیرساخت‌های حیاتی در یک شهر هوشمند، فرآیند تولید و توزیع برق را بهینه‌سازی می‌کنند. این شبکه‌ها قادرند انرژی را در دو جهت منتقل کنند؛ هم از تولید به مصرف‌کنندگان و هم از مصرف‌کنندگان به تولیدکنندگان.
به این ترتیب، خودروهای الکتریکی که به شبکه متصل هستند، می‌توانند انرژی ذخیره‌شده خود را به شبکه بازگردانند، به این معنی که این خودروها نقش «باتری‌های ذخیره‌سازی» را برای شبکه ایفا می‌کنند.
4. اندازه‌گیری هوشمند
استفاده از تله کانترهای هوشمند به شهروندان این امکان را می‌دهد که میزان مصرف انرژی، آب یا گاز خود را به‌طور دقیق و در زمان واقعی مشاهده کنند. این داده‌ها به صورت آنلاین به اپراتورهای شبکه ارسال می‌شود تا از پیک‌های مصرف جلوگیری کند و توزیع برق نیز بهینه سازی شود.
5. ساختمان‌های هوشمند
ساختمان‌ها و خانه‌های موجود در شهرهای هوشمند به گونه‌ای طراحی می‌شوند که بتوانند انرژی خود را از منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی تولید کرده و نیازهای انرژی خود را تأمین کنند. این ساختمان‌ها به‌طور خودکار انرژی مصرفی خود را مدیریت می‌کنند و از تکنولوژی‌های پیشرفته برای بهینه‌سازی مصرف انرژی بهره می‌برند.
6. سنسورهای هوشمند
در سطح شهر، سنسورهای هوشمند متعددی نصب می‌شوند که داده‌ها را در زمان واقعی جمع‌آوری می‌کنند. این داده‌ها به کمک اینترنت اشیاء (IoT) به سیستم‌های مرکزی ارسال می‌شود و از این طریق می‌توان به‌طور مؤثری انرژی و زمان را در بسیاری از جنبه‌های زندگی شهری صرفه‌جویی کرد. به طور مثال، سنسورهایی که وضعیت پارکینگ‌ها یا سطل‌های زباله را تشخیص می‌دهند، می‌توانند فرآیندهای مختلف شهری را بهینه کنند.
7. شهروندان هوشمند
باید بدانید که، این شهروندان هستند که نقش اصلی را در شکل‌گیری و بهبود یک شهر هوشمند ایفا می‌کنند. این افراد باید از آگاهی و انگیزه بالایی برای همکاری در جهت حفظ پایداری و بهینه‌سازی شهر برخوردار باشند.
8. فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT)
اینترنت اشیاء (IoT) نقش حیاتی در تحول شهرها به سمت هوشمندی دارد. با استفاده از IoT، می‌توان داده‌های مربوط به ترافیک، مصرف انرژی، شرایط آب و هوا و بسیاری دیگر از اطلاعات مهم شهری را جمع‌آوری و تحلیل کرد تا به این وسیله، خدمات شهری بهبود یابند و مصرف انرژی بهینه شود.
آشنایی با نمونه‌هایی از شهرهای هوشمند در جهان
خوب است که بدانید؛ برخی از شهرهایی که مفهوم شهر هوشمند را به طور موفق پیاده کرده‌اند عبارتند از:
سنگاپور: سنگاپور یکی از پیشرفته‌ترین شهرهای هوشمند است که فناوری‌های دیجیتال و اینترنت اشیا در تمامی جنبه‌های زندگی شهروندان نقش دارند.
بارسلونا، اسپانیا: بارسلونا با استفاده از سیستم‌های حمل و نقل هوشمند و حسگرهای شهری؛ برای بهبود کیفیت زندگی شهروندان تلاش می‌کند.
دبی، امارات متحده عربی: دبی شهری است که در آن انرژی‌های تجدیدپذیر و فناوری‌های حمل و نقل الکتریکی توسعه یافته به وفور پیدا می‌شود.
توکیو، ژاپن: کشور ژاپن نیز با به کارگیری ساختمان‌های هوشمند، سیستم‌های هوشمند حمل و نقل و شبکه‌های انرژی پایدار؛ به عنوان یکی از برترین کشورهای هوشمند شناخته می‌شود.
در نهایت؛ خواندن مقاله فناوری شارژ دوطرفه چگونه در حال ایجاد انقلابی برای ادغام خودروهای برقی با شبکه‌های هوشمند است؟ نیز خالی از لطف نیست.
نتیجه گیری
شهرهای هوشمند با استفاده از فناوری‌های نوین و راه‌حل‌های پایدار، آینده‌ای بهتر و کارآمدتر را برای شهروندان خود به ارمغان می‌آورند. از تولید پراکنده انرژی گرفته تا استفاده از حمل و نقل الکتریکی و شبکه‌های هوشمند، هر یک از این زیرسیستم‌ها به طور مستقیم به بهینه‌سازی مصرف انرژی و بهبود کیفیت زندگی شهری کمک می‌کنند. در نهایت، شهروندان هوشمند و استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات می‌توانند در راستای دستیابی به این اهداف، نقشی کلیدی ایفا کنند.
