Mitä energiamurros tarkoittaa kaupungeissa?

 

Globaalin energiamurroksen taustalla vaikuttavia tekijöitä on useita, mutta kaupunkitasolla asia voidaan yksinkertaistaa. Kaupungit kuluttavat valtaosan maailman energiasta ja tuottavat yli kaksi kolmannesta kasvihuonepäästöistä. Samanaikaisesti kaupungeissa on esimerkiksi ilmanlaatuun liittyviä ongelmia, joihin on löydettävä pikaisia ratkaisuja. Edelläkävijäkaupungit ovat jo sitoutuneet päästövähennyksiin joko vapaaehtoisesti tai säätelyn kautta. Useat kaupungit pyrkivät jopa päästöttömyyteen seuraavan vuosikymmenen kuluessa. Käytännössä puhtaat, vähähiiliset energiamuodot ovat tässä avainasemassa.

Miten puhtaaseen ja vähähiiliseen tulevaisuuteen päästään?

Kaupungeilla on käytössään monia teknologisia keinoja, joiden avulla ne voivat siirtyä kohti puhdasta, vähähiilistä energiaa. Polttoaineiden käytön vähentäminen ja uusiutuvien energiamuotojen osuuden lisääminen ovat näistä ilmeisimmät. Myös olemassa olevan infrastruktuurin ja järjestelmien tehokkuutta lisäämällä tai esimerkiksi hyödyntämällä hukkalämpöä tai kaukolämmön ja -jäähdytyksen välisiä synergioita voidaan saada merkittäviä hyötyjä.

Toinen suuri tekijä yhtälössä on kysyntä. Energian kulutusta voidaan merkittävästi pienentää parantamalla rakennusten energiatehokkuutta ja esimerkiksi älykkään energianhallinnan ja varastojen avulla huipputehon tarvetta voidaan vähentää ja siirtää huipputuntien ulkopuolelle.

Mitä seuraavaksi?

Muutos kohti puhdasta ja vähähiilistä tulevaisuutta on jo käynnissä, ja sen vauhti on kiihtymässä. Nyt on oikea hetki tehdä strategiset päätökset ja ottaa ensimmäiset käytännön askeleet. Fiksuimmat ja nopeimmat toimijat ratkaisevat, millaiseksi tulevaisuuden energia-ala muovautuu kaupungeissa. Muiden tehtäväksi jää yrittää mukautua tähän tulevaisuuteen. Energiamarkkinoiden edelläkävijät etsivät aktiivisesti innovatiivisia tapoja maksimoida olemassa olevan infrastruktuurinsa käyttö osana tulevaisuuden energialiiketoimintaa ja pilotoivat samanaikaisesti uusia liiketoimintamalleja. Vitkastelijoiden osalta vaarana ei ole pelkästään omaisuuden kiihtyvä arvon aleneminen ja lopulta hukkaomaisuudeksi päätyminen, vaan he voivat myös menettää tulevaisuuden tarjoamat liiketoimintamahdollisuudet.

Voisitko antaa esimerkin?

Uusien kaupunkialueiden suunnittelu ja olemassa olevien uudelleensuunnittelu avaa konkreettisen ikkunan tulevaisuuteen. Näillä alueilla tulevaisuudessa asuvat kaupunkilaiset käyttävät arjessaan puhdasta ja vähähiilistä energiaa, joka tuotetaan älykkäällä ja joustavalla tavalla useista eri lähteistä.  Tulevaisuuden energiaverkko on kokonaisvaltainen, hajautettu järjestelmä, joka koostuu energiatehokkaista rakennuksista ja hyödyntää moninaisia paikallisia uusiutuvan energian lähteitä ja varastoja. Älykäs energiahallinta puolestaan mahdollistaa aktiivisen kysyntä- ja tarjontamallin hyödyntämisen.

Jo nyt on olemassa hienoja esimerkkejä hankkeista, joissa tulevaisuuden energiajärjestelmien mallintamisen ja simuloinnin ja avulla on voitu testata tulevaisuuden liiketoimintamallien kannattavuutta ja niiden yhteistoimintaa olemassa olevien järjestelmien kanssa. Ainakin se on selvää, että kaupunkien energiainfran rakentaminen tavalliseen tapaan ei ole enää järkevää, vaan tulevaisuuden muutospaineet täytyy pystyä huomioimaan jo tämän päivän investoinneissa.


Lue lisää VTT:n älykkäiden ja kestävien kaupunkien visiosta tuoreesta white paper ‑kannanotostamme: Let’s turn your Smart City vision into reality.

Antti Ruuska VTT
Antti Ruuska
Business Development Manager, VTT
antti.ruuska(a)vtt.fi
Twitter: @antti_ruuska

 

Smart City -vision kehittäminen vaatii luonnostaan eri teknologioiden ja tieteenalojen yhdistämistä. Käytännön sovelluksiin tähtäävänä tutkimusorganisaationa VTT on siihen paras mahdollinen kumppani. Teemme sekä julkisen ja yksityisen sektorin yritysten että teknologian tuottajien kanssa tutkimus- ja innovaatioyhteistyötä, jonka avulla voi nopeuttaa Smart City -kehitystä.  Meiltä saa opastusta vision luomisen ja konseptin kehittämisen alkuvaiheista aina älykkäiden ratkaisujen käytännön toteutuksiin asti.

Energy transition in cities -what’s it all about?

While the ongoing energy transition is driven by a multitude of factors on global scale, the issue can be simplified on city level. Cities consume vast share of global energy and produce over two thirds of the greenhouse gas emissions. At the same time, there is an urgent need to solve urban issues, such as those related to air quality. The forerunning cities are already committed to emission reductions, be it voluntarily or through regulation. Many are even aiming to become emission-free within the next decade or so. Effectively, this means that the main driver for energy transition in cities is the need to move towards clean, low-carbon energy.

How to get there?

The technological means to move towards clean, low-carbon energy in cities are many. Moving away from fossil fuels and increasing the share of renewable energy are the big targets. At the same time, efficiency of existing infrastructure and systems can improved. Examples of this include utilization of waste heat and for example, utilising synergies between district heating and cooling networks.

The other big factor in the equation is the demand side, where energy use can be reduced through better energy efficiency in buildings. Furthermore, smart energy management can help to shift and reduce peak loads.

What should we do next?

The change towards clean and low-carbon future is already happening and the pace of change is only accelerating. The time for strategic planning and first actions is now. It is those who move early, who will be shaping the future energy business in cities. The rest will be playing catch-up. The forerunning energy market players are actively seeking innovative ways to maximise the use of their existing infrastructure as part of the future energy business, while piloting new business models. The laggards will not only risk escalating the value-loss of assets and ending up with stranded assets, but they will also lose out on the new business opportunities that the future brings.

Give me an example, please!

The design of new city districts and re-development of existing ones opens up a concrete window to the future. Citizens, who live in those districts in the next decades, will be powering their everyday activities with the clean, low-carbon energy that benefits from smart energy generation, and distributed, resilient and flexible energy systems. The holistic energy systems that comprise of low-energy buildings, multiple sources of local renewables and storages form distributed energy networks that utilize active supply-and-demand side through smart energy management. We’ve already witnessed great outcomes when advanced modelling and simulation or energy systems has been combined with exploration of new business. The last thing we want to be doing is to build the same infrastructure that we’ve always built, even though we know the changes that lie ahead.

If you want to read more about VTT’s vision regarding smart and sustainable cities, read our new white paper: Let’s turn your Smart City vision into reality.

Antti Ruuska VTT
Antti Ruuska
Business Development Manager, VTT
antti.ruuska(a)vtt.fi
Twitter: @antti_ruuska

 

Smart City development is inherently multi-technological and cross-disciplinary, and as an application-oriented research organisation VTT is an ideal partner. We work with the public sector and private companies as well as technology providers in research and innovation activities that expedites the development of smarter cities.  We can guide you from the early phases of vision-creation and concept development to practical implementations of smart outcomes.

What is a Smart City? You decide.

How far along are you in turning your city into a smart one? The term ‘Smart City’ was coined some 25 years ago and has evolved since then. The concept no longer refers to technologies only. Today, cities need to strive to become sustainable rather than just smart. Furthermore, they need to offer easy living and well-being for their citizens, and a fertile environment for businesses to thrive while also ensuring resilient and efficient operations. However, the exact definition of what it means to be smart, should be left for the cities and their citizens to decide.

Such definitions are formed in practice through some key elements. A holistically smart vision and sustainable goals set the direction towards the preferred future of the city. The goals will need to be further developed into concrete objectives, so that progress and success can be measured over time. Once these elements are in place, a sustainable future can be pursued in a smart way. Urban co-creation and new citizen-centric urban design processes are required in city planning to ensure that the Smart City strategy is aligned with the goals of the different stakeholders in the urban ecosystem. Welcome to Smart City 2.0.

The triple bottom line of people, planet and profits

The driving force behind any Smart City should be the building of a better society: an inclusive community with a healthy living environment that is safe, secure, and resilient. The cities should equal provide opportunities for all; through access to services, energy, housing, mobility and more. At the same time, the urban challenges of congestion, funding of basic services, provision of housing and maintaining the condition of infrastructure need to be tackled. Urbanisation and the growth of cities also mean that the cities exert an increasing amount of pressure on natural resources and the climate.

Extending the triple bottom line

Smartness is also about bringing the city’s goals into governance and involving the community in the change. At the same time, every Smart City project, be it small or large, should focus on replicability and scalability of the solutions for maximum impact. Smart Cities come to life through concrete actions, when new innovative solutions are realised in the urban environment. In order to constantly steer the development towards the desired future, the impacts and success of individual projects need to be monitored.

Investing in the city’s sustainable and smart future pays off. While no universal definition for Smart Cities exists, each city should define smartness in their own terms while taking care of the extended triple bottom line. Processes and indicator sets for this work are readily available, so the development doesn’t need to start from zero. Once the city’s key performance indicators, or KPIs, are defined, these can be integrated with the city’s decision-support tools to ensure that the economic, environmental and social sustainability targets are achieved and used in decision-making.

If you want to read more about VTT’s vision regarding smart and sustainable cities, read our new white paper: Let’s turn your Smart City vision into reality.

Antti Ruuska VTT
Antti Ruuska
Business Development Manager, VTT
antti.ruuska(a)vtt.fi
Twitter: @antti_ruuska

 

Smart City development is inherently multi-technological and cross-disciplinary, and as an application-oriented research organisation VTT is an ideal partner. We work with the public sector and private companies as well as technology providers in research and innovation activities that expedites the development of smarter cities.  We can guide you from the early phases of vision-creation and concept development to practical implementations of smart outcomes.

Mitä Smart City tarkoittaa? Sinä päätät.

Kaupungin kestävään ja älykkääseen tulevaisuuteen panostaminen kannattaa nyt. Onko sinun kaupunkisi jo älykäs?

”Smart City” yhdistetään käsitteenä vahvasti teknologiaan, mutta se tarkoittaa paljon muutakin. Kaupunkien on tarjottava asukkailleen elämisen helppoutta ja hyvinvointia, mahdollistettava suotuisa liiketoimintaympäristö yrityksille sekä varmistettava palvelujen joustavuus ja tehokkuus. Tämä kaikki samalla, kun huomioidaan kestävän kehityksen asettamat vaatimukset. Smart City voidaan nähdä kokonaisuutena, jossa teknologia tukee kaupunkeja pääsemään tavoitteisiinsa. Se, mitä älykäs kaupunki tai Smart City tarkalleen tarkoittaa, on syytä jättää kaupunkien ja niiden asukkaiden päätettäväksi.

Mutta miten kaupunkien tulisi jäsentää Smart City -tavoitteitaan? Ensiksi tarvitaan visio näyttämään suuntaa tulevaisuudelle. Kaupungin visio on myös muunnettava konkreettisiksi tavoitteiksi ja välietapeiksi, jotta sen edistymistä voidaan seurata luotettavasti. Kun nämä elementit ovat olemassa, kaupunki voi edistää fiksusti kestävää tulevaisuuttaan. Älykkäiden kaupunkien suunnittelussa tarvitaan myös uudenlaista yhteiskehittämistä eri sidosryhmien kanssa sekä asukaslähtöistä ajattelua. Näin varmistetaan, että Smart City tukee koko kaupunkiekosysteemin tavoitteita.

Kaupungin kolmoistilinpäätös: ihmiset, luonnonympäristö ja taloudellinen tulos

Jokaisen Smart Cityn keskiössä tulisi olla paremman ja kestävämmän yhteiskunnan kehittäminen. Käytännössä tämä tarkoittaa kaupunkilaislähtöistä, terveellistä, turvallista ja mukautuvaa kaupunkiympäristöä ja palveluiden parempaa saavutettavuutta. Samalla se tarkoittaa myös esimerkiksi resurssitehokkaampaa ja ilmastoystävällisempää energian, asumisen ja liikkumisen järjestämistä ja urbaanien ongelmien ratkomista.

Kolmoistilinpäätöksen laajentaminen

Kaupungin älykkyys tarkoittaa myös sitä, että fiksut tavoitteet tuodaan osaksi kaupungin hallintoa ja että kaupunkilaiset osallistuvat aktiivisesti tavoitteiden määrittämiseen ja toteuttamiseen. Tulevaisuuden Smart City syntyy konkreettisten toimien tuloksena, kun uusia innovatiivisia ratkaisuja otetaan käyttöön urbaanissa ympäristössä. Yksittäisten hankkeiden ja kokeilujen vaikutuksia ja onnistumista on myös arvioitava jatkuvasti, jotta voidaan varmistaa, että kehitys kulkee oikeaan suuntaan. Smart City hankkeissa ja kokeiluissa on myös kiinnitettävä huomiota ratkaisujen toistettavuuteen ja skaalautuvuuteen.

Kaupungin kestävään ja älykkääseen tulevaisuuteen panostaminen kannattaa. Koska Smart Citylle ei ole olemassa yleismaailmallista määritelmää, jokaisen kaupungin on määriteltävä älykkyys omalla tavallaan. Samalla on huolehdittava kestävän kehityksen toteutumisesta ja ratkaisujen toistettavuudesta ja skaalautuvuudesta.

Kehitystyötä ei tarvitse aloittaa nollasta, sillä toimivia toimintamalleja ja indikaattoreita on jo olemassa. Kun kaupungin keskeiset suorituskykymittarit (KPI:t) on määritelty, ne voidaan yhdistää kaupungin päätöksenteon tukityökaluihin. Näin varmistetaan, että kaupunki kulkee kohti yhteisesti sovittua, fiksua tulevaisuutta. Tätä kaikkea on Smart City.

Lue lisää VTT:n älykkäiden ja kestävien kaupunkien visiosta
white paper -kannanottomme: Let’s turn your Smart City vision into reality.

Lähde mukaan kehittämään älykkäitä kaupunkeja. Teknologian tutkimuskeskus VTT on Smart City -huippuasiantuntija. Työskentelemme yhteistyössä sekä julkisen ja yksityisen sektorin yritysten että teknologian tuottajien kanssa. Tutkimme ja luomme innovatiivisia ratkaisuja, jotka nopeuttavat älykkäiden kaupunkien kehittämistä. Visiosta kohti Smart Cityä yhdessä!

Antti Ruuska VTT

Antti Ruuska
liiketoiminnan kehityspäällikkö
Twitter: @antti_ruuska