تمثل المدن الكبرى في العالم ما يقرب من ثلاثة أرباع الاستهلاك العالمي النهائي للطاقة وأكثر من 70% من الانبعاثات الكربونية، على الرغم من أنها تشغل 4% فقط من مساحة الأرض.
ووفقاً لتقرير “حركة بيانات المدن العالمية” الذي كشف عنه التحالف العالمي للمدن الذكية لمجموعة العشرين مؤخراً، فإن ذروة الطلب على الكهرباء يمكن أن تهدد استقرار الشبكة مع زيادة كهربة النقل والتدفئة. وسوف تتسبب الأصول المختلفة ــ السيارات الكهربائية، والبطاريات المنزلية والكهربائية، ومكيفات الهواء، والمضخات الحرارية ــ في احتياج المباني والشوارع إلى كميات من الكهرباء أكبر مما تحتاج إليه اليوم.
وفي المملكة المتحدة، على سبيل المثال، تمثل هذه الأصول معظم التضاعف المتوقع للطلب على الكهرباء بين عامي 2020 و2050.
وفي أنظمة الطاقة اللامركزية بشكل متزايد، تحتاج المدن إلى معايير بيانات الطاقة وأطر الحوكمة لضمان أن هذه الأصول والشبكة والمدينة والمستهلك يمكنهم “التحدث مع بعضهم البعض”. وستعمل الاتصالات على تسهيل الاستخدام الذكي للتكنولوجيات المنخفضة الكربون من قبل الأسر والشركات لدعم الشبكة بدلا من الضغط عليها.
سيؤدي تشجيع توافر البيانات وقابلية التشغيل البيني إلى تحسين المرونة حتى تتمكن الأصول من تغذية الشبكة تحت ضغط مصادر الطاقة المتجددة المتقطعة (الشمس والرياح) وإدارة توازن التوليد والتخزين المحليين.
مدن أكثر ذكاءً وأكثر خضرة
يعمل مركز Net Zero مع مدن مثل أكسفورد وبرمنغهام في المملكة المتحدة لتطوير البيانات لتمكين أنظمة الطاقة المحلية والنظيفة واللامركزية.
وقد وضع مجلس مدينة أكسفورد لنفسه تحديا هائلا: بحلول عام 2030، سيتم تجهيز أكثر من 16 ألف عقار بمضخات حرارية وبطاريات وشواحن للسيارات الكهربائية. ستفيد مباني FutureFit شاغليها وتشكل معًا نظام طاقة مرن ومحايد للكربون. سيؤدي ذلك إلى تسهيل تمويل التحسينات وتوفير قدر أكبر من اليقين لموافقات التخطيط واتصالات شبكة الكهرباء.
كما وضع مجلس مدينة برمنغهام أيضًا أهدافًا للانتقال إلى إزالة الكربون، وبالتالي يركز على نمذجة البيانات لتوليد رؤى ومواءمة السوق وتغيير سلوك المستهلك. وتم تخصيص أكثر من 100 هكتار من الأراضي للمشروع البيئي بالمدينة.
تعمل جامعة برمنغهام ومعهد آلان تورينج ومركز صافي الصفر معًا، باستخدام أداة طورها المركز تسمى فاراداي، لتطوير نموذج لفهم أكثر تفصيلاً لتدفقات الطاقة داخل المنطقة وبين سكانها البالغ عددهم 8000 نسمة. . المقيمين. فاراداي هو نموذج ذكاء اصطناعي توليدي تم تدريبه على واحدة من أكبر مجموعات بيانات العدادات الذكية في المملكة المتحدة. ويقدم النموذج رؤية أكثر تفصيلاً لمصادر الطاقة وتطور استهلاك الطاقة، وبالتالي يوفر الأساس لنمذجة استهلاك الطاقة في المستقبل وإدارة الشبكة الذكية المحلية.
يستكشف الشركاء دور مجمعي البيانات الموثوقين إذا كان بإمكانهم أخذ البيانات الأولية وإزالة حساسيتها إلى درجة أنه يمكن مشاركتها دون انتهاك خصوصية المستهلك أو الميزة التجارية. تقع البيانات في قلب المبادرات وجميع المدن التي تسعى إلى التحول إلى الطاقة المتجددة.
بناء الثقة في تكنولوجيا إزالة الكربون
إن إنشاء الحوكمة والمعايير والثقافة التي تلهم الثقة في تبادل بيانات الطاقة أمر ضروري لتعظيم إمكانات تكنولوجيات خفض الكربون. وسيدعم هذا الإطار في نهاية المطاف سلاسل التوريد الفعالة وتنسيق نشاط السوق.
ونحن نرى الدروس المستفادة من مبادرة الخدمات المصرفية المفتوحة، التي وفرت إطارا للمؤسسات المالية التقليدية وشركات التكنولوجيا المالية والجهات التنظيمية لتقديم منتجات وخدمات مبتكرة من خلال بيانات المستهلك المشتركة بعناية.
في مجال الطاقة، لتبادل البيانات العديد من المزايا. فهي تساعد في التغلب على العقبات في سلسلة توريد المنتجات، بدءًا من المواد وحتى التقنيات منخفضة الكربون (المضخات الحرارية، وأجهزة تنظيم الحرارة الذكية، وأجهزة شحن السيارات الكهربائية، وما إلى ذلك). يجوز لموردي البرامج المجانية والمفتوحة المصدر (FOSS) استخدام البيانات لمساعدة المالكين.
تتيح قابلية التشغيل البيني للبيانات أيضًا لمنتجات وخدمات الطرف الثالث التواصل مع أي جهاز مستخدم نهائي من خلال منصات بوابة إنترنت الأشياء المفتوحة أو المملوكة مثل Tuya أو IFTTT. سيؤدي هذا، إلى جانب وجود بنك متزايد من البيانات الموثقة حول تشغيل المبنى (مثل كفاءة الطاقة وجودة الهواء)، إلى زيادة الثقة في جودة التجديدات المستقبلية واتخاذ قرارات أسهل فيما يتعلق بالموافقة على التخطيط واتصالات الشبكة. وأخيرا، أصبحت البيانات عنصرا أساسيا على نحو متزايد في تأمين تمويل القطاع الخاص واستثماراته، وهو أمر ضروري لتحقيق صافي جهود الصفر.
وأخيرا، قد يؤدي التعقيد التنظيمي والفني إلى إبطاء التقدم، ولكن يجب أن تكون المدن في طليعة الجهود الرامية إلى تنسيق النظام البيئي لبيانات الطاقة وصياغة البيانات اللازمة لإزالة الكربون.