從歐洲綠色城市出發 通往零碳數位平臺

作者:Peder Vejsig Pedersen;翻譯:吳裕泉

引用來源:

https://www.openaccessgovernment.org/european-green-cities/113888/

 

「參考要點」:歐洲綠色城市(European Green Cities)利用2021年研擬的零碳數位平臺(Carbon Zero Digital Platform)透過歐盟國的加入以實現太陽能低能耗示範專案,本文以丹麥哥本哈根市(Copenhagen, Denmark)為例,透過光電技術(Photovoltaics, PV)整合建築、光電整合建置系統(Building Integrated Photovoltaics, BIPV)的開發,並透過零碳數位平臺優化智慧解決方案,實現地區與二氧化碳中和的發展。

 

佩德.維西格.佩德森(Peder Vejsig Pedersen,歐洲綠色城市European Green Cities董事會主席兼合夥人)說明了1996年歐洲綠色城市轉型為2021年零碳數位平臺(Carbon Zero Digital Platform)的演變。

1990年至1993年間歐盟(European Union, EU)支持丹麥完成創新的太陽節能住宅示範專案,佩德森及其公司Cenergia於1992年組織了歐洲住宅生態網絡(European Housing Ecology Network),並在1998年於7個歐盟成員國實現了9個太陽能節能示範專案;為進一步實現歐洲生態建設新措施,在1996年有9個歐洲城市加入「歐洲綠色城市」(Green Cities,指全球再生能源Global Renewable Energy、環境優化社區Environmental optimized Neighborhoods和城市Cities的英文字首縮寫),共同於2000年前推動太陽能節能示範專案。

丹麥哥本哈根市(Copenhagen, Denmark)是韋斯特伯區(Vesterbro)大規模都市更新的合作夥伴城市,透過將光電技術(Photovoltaics, PV)應用到建築中,創建了大量示範專案;哥本哈根都更公司(Urban Renewal Copenhagen)也和哥本哈根市合作制定了哥本哈根瓦爾比區(Valby)的太陽光電整合建置計畫(Building Integrated Photovoltaics, BIPV),2001年參與歐洲大型BIPV專案之後,確保了瓦爾比區的BIPV計畫開發和示範專案的持續,並與哥本哈根市進行了新的合作:成立哥本哈根太陽能城市協會(Solar City Copenhagen association),佩德森和Cenergia公司也為二氧化碳中和屋頂公寓示範專案提供資金,這項SOLTAG合作(由丹麥建築公司組成的聯盟,利用平屋頂作為新的建築地基,緩解了城市有限的建築地面資源壓力)也包括威盧克斯公司(VELUX,丹麥的屋頂天窗製作公司)、哥本哈根都更公司以及建築師馬丁.魯博(Martin Rubow)。

從2007年起,佩德森與非營利公司(歐洲綠色城市和哥本哈根都更公司)共同發起一項新措施以實現歐盟「綠色太陽能城市」專案(Green Solar Cities),該專案致力於整合哥本哈根瓦爾比區和奧地利薩爾茨堡(Salzburg, Austria)的大規模BIPV計畫。

丹麥再生能源的官方政策一直以「由上而下」為推動基礎,在風能和地區供熱技術方面也是如此,即便民眾明確支持改善氣候和實施歐盟的綠色協議(Green Deal,首要目標為至2030年較1990年減少55%溫室氣體排放),但卻沒有任何政策支持使用當地的再生能源技術,人們相信現在只需要大型風能和太陽能裝置(因每度電的成本較低),但實際上在能源基礎設施方面進行大量投資更為重要,可惜的是,人們對當地的再生能源技術(透過太陽光電整合建置直接將再生能源提供給消費者)沒有興趣。

 

支持丹麥和歐洲二氧化碳中和社區的發展

歐洲綠色城市仍在推動支持丹麥和歐洲二氧化碳中和社區的發展,但是歐洲現有的認證和標記制度都未考慮目前在城市地區有效利用再生能源面臨的挑戰,需要一個標記制度來引導設計師、使用者和營運人員做出正確的決策以確保區域碳足跡降至最低,零碳數位標記(Carbon Zero Digital Label)專案中已定案未來在丹麥、瑞典(Sweden)和瑞士(Switzerland)協力合作下開發一個零碳數位平臺,在丹麥的3個不同地點實施,並提供建築和地區層面二氧化碳排放基準的線上文件;在先導案例中,目標是將永續節能建築設計與優化當地再生能源的智慧能源解決方案相互結合。

以菲特列斯堡市(Frederiksberg,位於哥本哈根的中心)和Frederiksberg Forsyning能源供應公司合作為例,合作目標是將前菲特列斯堡醫院區重新開發為一個新的城市區,透過含水層儲能系統(Aquifer thermal energy storage, ATES)為Forsyning公司提供區域冷卻,將產生的「廢熱」儲存於地下水中以提高溫度,可供熱泵用於翻修和新建建築,ATES系統的能源平衡和針對低溫操作的文件將作為性能要求的基礎,連同BIPV生產與二氧化碳中和建築的關係都會被記錄在「零碳標記」之中。

 

推動最佳技術

零碳數位平臺的重要目標是支援最佳技術的選擇,這將有助於達成最低的二氧化碳排放量。以支援區域供熱為例,有「超低溫」(運行溫度通常低於攝氏20度)區域供熱技術,使用安裝在用戶處的分散式熱泵,「超低溫」區域供熱技術的阻礙是,它不是一般的供熱解決方案,營運公司也不願意操作、依賴大量的個別熱泵。此外,基於以地下水供熱和冷卻的ATES技術,零碳數位平臺可以幫助確保每年選擇具有最低二氧化碳排放量的最佳解決方案,例如:基於ATES的冷卻效益以建立地下水能源系統,而基於熱泵的供熱解決方案因較不具經濟效益不高而尚未被採用。

另一個例子是BIPV技術的使用,著名的生命週期分析計算(Life Cycle Analysis, LCA)很大程度取決於BIPV面板的生產方式,意味著如果只使用中國最便宜的光電系統,那麼使用光電減少的二氧化碳排放較少;而使用挪威生產的光電系統將可最大化二氧化碳減量(因其生產過程中主要依靠水力發電的能源)。

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