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預估到 2050 年,將有 7 成的人口集中在都市。城市該如何邁向零碳未來、推動永續能源轉型,以確保市民的生活品質呢?

一起來看,國際能源署 IEA《Empowering Cities for a Net Zero Future》報告給出的建議!(責任編輯:游絨絨)

文 / 王振益

城市有過半的全球人口,占了 80% GDP、四分之三的能源消耗與超過 70% 的碳排放。而 2050 年預估有 7 成的人口集中在都市裡。城市的減碳是巨大且重要的課題。國際能源署 IEA《Empowering Cities for a Net Zero Future》報告針對城市如何邁向零碳未來提出了建言。

智慧永續城市的樣貌(來源:IEA)

城市是實現淨零排放未來的關鍵

隨著全球 COVID-19 疫情逐漸受到控制,碳排放也快速反彈,很可能 2021 年排碳會大漲 15 億噸,增速將是有紀錄以來第二高。高排碳的城市因此有巨大挑戰和機會來努力邁向減碳目標。隨著數十國相繼宣布淨零碳排目標,已有上萬個城市與地方政府加入全球氣候與能源市長聯盟 (Global Covenant of Mayors for Climate & Energy),至 2030 年減碳潛力可達 23 億噸,台灣六都也已加入。

利用數位工具能幫助城市邁向零碳目標(來源:IEA)

數位化推動城市永續能源轉型

數位資訊的發展使得空氣品質、耗能、地理空間資訊和交通相關數據應用與工具愈來愈多,可幫助城市解決關於永續運營的問題。如果能解決隱私、公平及可靠性問題,數位解決方案在高密度的城市環境,更能達到規模經濟與創造新機會,例如增加分布式再生能源發電量、減少化石燃料使用及供暖電氣化等能源基礎設施議題。

在建築方面,可預期亞洲與非洲都市人口未來將快速成長,電力需求尤其是空調用電將會大增,預估 2040 年東協的空調用電將占尖峰負載 3 成之多。如果不優化建築能效和能源需求,各國就無法實現其氣候目標。例如:可恆溫與智慧控制的建築能幫助人們有效使用能源,配備新技術的建築也能靈活使用電力,幫助電力系統減碳與彈性。預估到 2050 年,數位化和智慧控制可將建築物的碳排放減少 3.5 億公噸。

由於城市交通佔交通部門排放量 40% 以上,因此利用資訊技術能提高能源效率、促進共享交通,提高公共交通的便利可靠性。資訊技術也能以智慧充電與車對電網充電 (V2G) 等靈活性,實現交通電氣化與電動車使用再生能源的能源轉型。時間電價策略也能將電動車充電盡量移至離峰時間,降低電動車增加對電網負載的壓力。

城市也能發展再生能源

根據 IEA 零碳排情境,要達到 2050 年零碳目標,全球每年的清潔能源投資必須在未來十年增加三倍以上,超過 4 兆美元,讓能源快速轉型。此舉能讓電動車公共充電樁在 2030 年達到 4 千萬支,太陽光電在 2050 年增長 20 倍。

但都市寸土寸金,要如何發展再生能源?「中新天津生態城」案例,便以未來完全使用再生能源為目標,包括年產 13GWh 的太陽光電(包括屋頂)、 3GWh 的 7 支風機和中央儲能廠。建築供暖與空調使用地源熱泵,且綠地比例已過半。廚餘轉換成沼氣的發電廠在建置中。城市內的第一間零碳建築已於 2021 年啟用,建築上安裝的太陽能板發電量 240MWh 已超過建築所需,因此配備儲能系統,可輸出餘電到電網。

全球屋頂仍有相當多的潛力可安裝太陽能板(來源:IEA)

對政策制定者的建議

報告對政策制定者如何加速城市能源轉型,提出六項建議:設計以人為本的包容性政策和計劃;建立跨數位化和能源的能力;確保及時、穩健、透明地取得數據;保障金融可及,推動金融創新;促進國際標準和基準的制定和採用創造分享和學習的機會。

都市雖然能源消耗量大,從另一個角度來看,反而更容易建置新技術來增加效率及減少能源傳輸浪費,仍舊有機會看到城市淨零碳排的未來。

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(本文經作者 低碳生活部落格 授權轉載,並同意 CitiOrange 編輯導讀與修訂標題,原文標題為 〈城市如何朝向永續零碳?可從智慧化著手〉。首圖來源:pxhere