Okosvárosok a zöldebb jövőért?

Okosvárosok a zöldebb jövőért?

2019.03  | Olvasási idő: 7 perc

Annak ellenére, hogy manapság mennyire gyakran lehet hallani az „okosváros” kifejezést, a fogalomnak nincs széles körben elfogadott definíciója. Általánosságban viszont elmondható, a legtöbb meghatározás közös eleme, hogy az ilyen városokban a legkorszerűbb technológiai vívmányokat alkalmazzák a közszolgáltatások fenntarthatósága és energiahatékonyságuk javítása érdekében. Legújabb cikkünkből megtudhatják, hogy milyen lehetőségeket és kihívásokat rejt ez a terület, és pontosan mi is számít „okosnak” a világ különböző pontjain.

„A villamos energia története összefonódik a modern urbanizáció történetének kezdetével.” Edisonnak köszönhetően a 19. század végi Egyesült Államokban néhány kilométerenként találkozhattunk széntüzelésű áramfejlesztő telepekkel, az egyenárammal működtetett motorok megjelenése pedig lehetővé tette, hogy a vállalkozások termelékenyebbé váljanak, és növekedésnek induljanak. Ezzel szemben a váltakozó áram lehetővé tette az elektromos áram nagy távolságokra történő eljuttatását, így az azt termelő üzemek utat nyithattak teljes városrészek villamosítása, ezáltal pedig további bővítésük előtt. Mindezzel párhuzamosan a közlekedés hatékonyabb formái is megjelentek: a villamoshajtású trolik és földalatti vasutak a modern tömegközlekedés korának nyitányát jelentették.

A városba költözők életét innentől kezdve meghatározta a villamos energiához való hozzáférés. Utóbbi egyben a városi területek növekedésének motorjává is vált. Ezzel egyidejűleg a gyors növekedés egészségügyi és biztonsági problémákat is magával hozott, és a bővülő ipari városok a legnagyobb víz- és légszennyezőkké, valamint a fertőző betegségek elsőszámú gócpontjává váltak. A fenti folyamathoz hasonlóan a gyors ütemű népességnövekedés és az ellenőrizetlen urbanizáció miatt mára elengedhetetlenné vált, hogy a városok is kihasználják a negyedik ipari forradalom vívmányait. Manapság már a világ lakosságának 55%-a él városi területeken, ez pedig komoly energiahatékonysági kérdéseket is felvet. Így – figyelembe véve, hogy több mint 4 milliárd ember étkezik, vásárol, dolgozik, tanul és utazik a világ városaiban – az okosmegoldások városokban történő használata mostanra szinte elkerülhetetlenné vált. Mivel a jövőben még többen kívánnak részesülni a városi életmód nyújtotta kényelemből, a globális városi lakosság aránya 2050-ig várhatóan 68%-ra emelkedik majd.

A folyamatos energiaellátást igénylő városok a világ energiafogyasztásának 75%-át adják, és a világ összes üvegházhatást okozó gázának 50-60% -át bocsátják ki, miközben a bolygó földterületének csupán 5%-át foglalják el. Így magas kibocsátásuk miatt a városok jelentik az éghajlatváltozás elleni küzdelem legfontosabb helyszíneit. Úgy tűnik azonban, a világ eddig még nem volt képes fenntartható módon áthidalni az energiaigény és -kínálat közötti szakadékot.

Nem véletlen, hogy az okosváros-koncepció világszerte vonzza a technológiai beruházásokat: a Zion Market Research kutatása szerint a globális „okosvárospiac” 2017-ben több mint 955 milliárd dollárt tett ki, és az előrejelzések szerint 2024-re elérheti a 2700 milliárd dollárt. Ázsia és Óceánia a globális energiahatékonysági beruházások több mint 40%-át adta 2017-ben; ezt követte Amerika (33%) és Európa, valamint a Közel-Kelet és Afrika (25%). Jelenleg Kína jelenti a városokban használt okosmegoldások legnagyobb nemzeti piacát. A másik potenciálisan nagyméretű piac India, ahol a kormány száz indiai városban megvalósítandó városfejlesztési tervei érdekben 29,9 milliárd USD-t szentel az új technológiai megoldásoknak.

Az energiahatékony városi megoldások terjedése segíthet megtartani az intermittens megújuló energiaforrások, például a szél- és a napenergia mélyebb integrációjának ütemét, mivel a megújuló energiák árcsökkenése költséghatékonnyá tette őket a fosszilis tüzelőanyagokkal szemben. Különösen a napenergia ára esett meredeken a kínai gyártás fellendülését követően. Adódik azonban a kérdés: Ha a megújuló energia ennyire előnyös, miért nem állunk le a fosszilistüzelőanyag-fogyasztásával? A legnagyobb problémát (legalábbis technológiai oldalról) a kínálat változékonysága jelenti, és a gyakorlatban a megújuló energia tárolása is számos nehézségbe ütközik.

 

CV_01.jpg

A megújuló energiaforrásokba történő beruházások globális alakulása a fejlett és fejlődő országokban 2007–2017 között (milliárd USD; a sötétlila a fejlett, a világoslila a fejlődő országokat jelöli)
Forrás: Bloomberg New Energy Finance: Global Trends in Renewable Energy Investment 2018. Frankfurt School of Finance & Management gGmbH, 2018. 15. o. (4. ábra).

 

Wood Mackenzie kutatása szerint azonban a legnagyobb olaj- és gázipari vállalatok beruházásainak több mint egyötöde a szél- és napenergia nyújtotta lehetőségekre fog koncentrálni a következő évtizedben. A fosszilis tüzelőanyagok termelésében élen járó országok, mint például az Arab-öböl olajban gazdag államai, egyre inkább törekszenek a megújuló energiaforrások minél nagyobb arányban való kiaknázására. Azonban az elmúlt fél évszázad nem volt szerencsés időszak a régió városainak élhetővé tétele szempontjából. Az utóbbi évtizedekben gombamód emelkedtek ki az Arab-félsziget sivatagaiból azok a metropoliszok, melyekben autóalapú, energiazabáló infrastruktúrák alakultak ki. Ezek fenntarthatósági szempontból mindenképpen komoly kérdéseket vetnek fel, és számos „megoldás” esetében lehetünk annak a tanúi, hogy az mindenekelőtt az olcsó energia, illetve a környezetvédelem iránti közömbösség közös metszetében alakult ki.

CV_02.jpg

Beltéri sípálya Dubaiban
Forrás: Shutterstock

 

Az arábiai metropoliszokban az autóközpontúság volt a tervezés egyik fő szempontja. Abu-Dzabiban, Masdar City-ben vagy Dubaiban meglehetősen hasonlóak a tapasztalatok: egyik sem szerepel a világ leginkább gyalogosbarát városai között, nyilván nem véletlenül: az Egyesült Arab Emírségek a világ kőolajtartalékainak 10%-án ül. Ez viszont még egyáltalán nem jelenti azt, hogy ezek a városok ne szándékoznának az energiatakarékosság jegyében alternatív válaszokat adni, például szén-dioxid-semleges, gyalogosbarát megoldások megvalósításával, valamint a megújuló energiaforrásokra alapozva. (Valószínűleg az olcsó fosszilis energia itt sem tart majd örökké.)

A szintén jelentős szereplőként említett Kínában az első „smart city”-projektek a 2010-es évek elején jelentek meg. Az országban jelenleg már mintegy 500 okosvárosokhoz kapcsolódó kísérleti projekt fut a Deloitte tanácsadó cég szerint. A kínai kormányzati tervek szerint 2020-ig a teljes népesség mintegy 60%-a legalább egymilliós lakost számláló városokban fog élni, ez a felgyorsított urbanizáció pedig számos környezeti és energiagazdálkodási kérdést vet fel.

Hogy átfogó képet tudjon kialakítani, egy német és amerikai tudósok által végzett tanulmány megvizsgálta a globális városi energiafelhasználás tipológiáját. A tanulmányban elemezték a világ 274 városának energiafelhasználását, figyelembe véve a különböző városméreteket is. A kutatás szerint ha a továbbiakban sem történnek intézkedések a városi terjeszkedés jelenlegi tendenciáinak enyhítésére, a városi energiahasználat a 2005-ös 240 EJ-ről 2050-ig 730 EJ-re, vagyis a mai érték több mint háromszorosára nőhet. Azonban megfelelő és „csupán” a közlekedési ágazatot érintő szakpolitikai lépések segítségével lehetséges lenne a városi energiafelhasználás jövőbeni növekedésének 540 EJ alatt tartása.

Nem kétséges, hogy a fenntartható, hatékony energiatermelésre és közlekedésre való áttérés elengedhetetlen, ám ehhez természetesen politikai szemléletváltásra is szükség van. A Columbia Egyetem, a Tsinghua Egyetem és a McKinsey által 2010-ben kidolgozott fenntarthatósági index eredményei azt mutatják, hogy környezetvédelem szempontjából Kína leggyorsabban növekvő városai teljesítenek a legjobban. Ezt az új szakpolitikai lépések, illetve komplexebb tervezés révén sikerült elérni. Közlekedési szolgáltatások, az ipar számára meghatározott világos célok és egyértelmű ellenőrzési szabványok, valamint a támogatott erőforrás-hatékonysági beruházások segítik elő, hogy az energiazabáló, gyorsan urbanizálódó városokban – így például Ázsiában – el lehessen érni a városok teljes energiafelhasználásának több mint 25%-kal való csökkentését.

A globális ipari tevékenység a végső energiafogyasztás mintegy 38%-át és a teljes CO₂-kibocsátás közel negyedét, a közlekedés globális energiaigénye pedig jelenleg a teljes energiafogyasztás mintegy 28%-át, illetőleg az üvegházhatású gázok 23%-át teszi ki. A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) szerint az olajtermékek a közlekedés végső energiafogyasztásának mintegy 93%-át, az épületek pedig a világ végső energiafogyasztásának közel egyharmadát, valamint a globális villamosenergia-igény 55%-át adják. A gyorsan növekvő gazdaságokban, így Kínában és Indiában az épületek villamosenergia-igénye az elmúlt évtizedben évente átlagosan több mint 8%-kal nőtt. Mivel éghajlatuk viszonylag melegebb, ezekben a régiókban a fűtés iránti igény meglehetősen alacsony. Ezzel szemben a kereslet nagy részét a légkondicionálás, valamint a világítás, illetve az elektromos készülékek teszik ki. Emellett sokak szerint a városok nem működhetnek igazán hatékonyan megfelelő vízgazdálkodás és az azt támogató infrastruktúra nélkül sem: itt nem valamilyen környezetvédelmi marketingfelhajtásról van szó – amikor ugyanis a vízszolgáltatóknak korlátozott erőforrásokkal kell működtetniük az egyre öregedő hálózatokat, a kérdés tényleges problémává válik.

Így az alkalmazott intelligens technológiák az ipari termelés, a közlekedés, az épületek és a vízgazdálkodás terén terjedtek el a leginkább. A lenti ábra a különböző technológiai megoldások által kínált energiaigény-módosulás nagyságát mutatja. Ezek a technológiák hozzájárulhatnak a szolgáltatások energiaintenzitásának csökkentéséhez, bár néhánynak visszás, az általános energiafelhasználást növelő hatásai is lehetnek.

 

CV_03.jpg

A digitalizáció hatásai az ipari termelésben, a közlekedésben és az építőiparban
Forrás: © International Energy Agency Digitalization and Energy 2017, licenc: www.iea.org/t&c

 

Az Arab-félszigeten a közlekedésben és az építőipar területén használt csúcstechnológiás megoldások egyre érettebbé válnak. Ennek ellenére Dubai és a hozzá hasonló városok tudhatják magukénak a világ városainak legnagyobb ökológiai lábnyomát. Mégis, 2050-re a meghirdetett tervek szerint Dubai szeretné, ha neki lenne a legkisebb ökológiai lábnyoma az egész világon. Az arab metropolisz szemléletváltása Mohamed bin Rashid Al Maktumhoz köthető. Ő 2006-ban, amikor átvette Dubai kormányzását, bejelentette, hogy a város a század közepére energiaigényének 75%-át megújuló forrásokból szándékozik fedezni. A szomszédos Abu-Dzabiban 2006-ban útjára indított hatalmas projekt Masdar City felépítése volt. A 22 milliárd dolláros beruházás célja nem kevesebb, minthogy megteremtse a világ első szén-dioxid-mentes városát. Kétségtelen, hogy a növekvő energiahatékonyság több exportálható fosszilis tüzelőanyagot is biztosítana, ám Arábia a globális megújulóenergia-piac területén is meg kívánja erősíteni a pozícióit. (Azt is érdemes megjegyezni, hogy egy ilyen gyors növekedés politikai vagy lakossági ellenállás hiányában könnyebben megtörténik, az emír által támogatott projekteket pedig nagy valószínűséggel senki nem akarja majd félresöpörni.)

Kétségtelen, hogy az Egyesült Arab Emírségek vagy Kína lakosságának életét jelentősen átformáló megoldások lényegesen különböznek azoktól, amelyek például az afrikai városok számára jelentenek megfelelő megoldást. Emellett az okosvárosok létrehozását célzó projektek a tőke, a beruházók és a kedvezményezettek tekintetében is meglehetősen eltérőek: hatalmas különbség van az olyan döntések között, mint például az ingyenes Wi-Fi-hálózat kiépítése vagy a legmodernebb csapadékvízelvezető rendszer telepítése.

A megnövekedett energiafelhasználás kapcsán felmerülő energiabiztonsági kérdések a városok vezetői számára megoldandó kulcskérdésekké váltak. Ugyanakkor egy ország vagy régió energetikai helyzete a technológiai fejlődés mellett nagymértékben függ annak gazdasági és földrajzi jellemzőitől is. A fentebb már említett, a PNAS által végzett kutatás összehasonlító elemzésében igyekszik áthidalni a városi energiafelhasználást leginkább befolyásoló körülmények közötti különbségeket: ebben az energiafogyasztással kapcsolatos jellemzők elemzéséhez olyan többdimenziós paramétereket vettek figyelembe, mint a városok szerkezete (strukturális jegyek, népsűrűség), illetve gazdasági (gazdasági tevékenység, benzinárak) és földrajzi-klimatikus (átlagos fűtési napok száma) jellemzői. A kutatás 60 ország 274, különböző nagyságú és összesen 775 millió lakossal – vagyis a világ városi lakosságának 21%-ával – rendelkező városát vette vizsgálat alá. Megállapítása szerint a végső energiafogyasztást leginkább a gazdasági aktivitás befolyásolja: a gazdasági tényezők szorosabban kapcsolódnak össze az energiafelhasználással, mint például a népsűrűség. Ezt a két faktort a klimatikus változók (fűtési napok), a háztartások nagysága, majd az urbanizációs ráta követi. (Ez a következtetés megegyezik a városok és országok ökológiai lábnyomát értékelő más tanulmányok konklúziójával, ezek ugyanis szintén arra jutottak, hogy az ökológiai lábnyom nagyságát leginkább meghatározó tényezőt a gazdasági aktivitás jelenti.)

A tanulmány azt is kiemeli, hogy az energiafelhasználás csökkentésére leginkább a gyorsan urbanizálódó Ázsiában, Afrikában és a Közel-Keleten nyílik lehetőség, már csak azért is, mivel az OECD érettebb, már kiépített infrastruktúrával rendelkező városaiban sokkal rögzültebb energiafogyasztási mintákat kell áttörni.

Ami az épületállományt illeti, a tanulmány felhívja rá a figyelmet, hogy az energiahatékony megoldások mást jelentenek egy afrikai épületben, és mást egy Ázsiában épülő high-tech felhőkarcoló esetében. Fokvárosban például a téglát és habarcsot kiváltva homokzsákházak nőnek ki a földből, mert ezek jelentik a megfizethető, biztonságos és olcsó otthonokat. Lagosban pedig az elmúlt években akár száz diák befogadására is alkalmas úszó iskolákat építettek. Magától értetődő, hogy ezekben az esetekben minden természetes anyagokból és megoldásokkal készül, tehát nincsenek csúcstechnológiás eszközök a rendszerben.

A régi európai épületállomány energiafelhasználásának csökkentése viszont nyilvánvalóan eltérő megközelítést igényel. Egyúttal egyébként ez jelenti a legnagyobb esélyt arra, hogy Európa jövőjét zöldebbé lehessen tenni: az épületek energiaigénye jelenleg az EU végső energiaigényének több mint 40%-át teszi ki.

A külön kategóriaként vizsgált közlekedési energiafelhasználást leginkább az üzemanyagár és a népsűrűség befolyásolja. Könnyű magunk elé képzelni, hogy Ázsia fejlődő és feltörekvő városai közlekedési szempontból micsoda rémálommá váltak mára, hiszen a régi infrastruktúra már nem képes befogadni az egyre növekvő számú járművet. Ezen a képen csak a japán vasúti nyomvonalrendszer és a szöuli kerékpár- és autómegosztó megoldások jelentenek némi üdítő színt. A térség kevésbé fejlett gazdaságaiban azonban a közúti infrastruktúra létrehozása, a forgalomirányítási rendszerek telepítése és karbantartása, valamint az ingázó emberek tudatosabbá nevelése rengeteg pénzt és még több időt igényel.

A legnagyobb potenciál viszont kétség kívül a még fejlődőben lévő infrastruktúrában van. Ezzel együtt ezekben a régiókban folyamatosan növekszik a víz, az élelmiszer, az építőanyagok, valamint a szennyezéscsökkentő intézkedések, illetve a hulladékgazdálkodási szolgáltatások iránti kereslet. A városi infrastruktúra alapvető feltételét képezi a gazdasági tevékenységek energiaáramlásának, illetve az épületek és a közlekedés ellátásának, a létrejövő épített környezet pedig évtizedekre meghatározza az adott település energiafogyasztási mintáját. Mindeközben persze naponta jelennek meg új alkalmazások is a piacon.

Az évszázados háttérágazatokba sajnos sokkal összetettebb feladat új életet lehelni, míg egy vadonatúj, éppen születő infrastruktúrában könnyebb az új projektek tesztelése – ennek ellenére egy dolog bizonyos: a világ már nem engedheti meg magának azt a luxust, hogy ne célozza meg valamilyen módon energiafogyasztásának csökkentését.

Regisztrálj és fizess elő, hogy hozzáférhess az általunk kínált összes tartalomhoz!

Kíváncsi vagy a kutatóink által írt legfrissebb anyagokra? Szeretnéd elsőként elolvasni az elemzéseket? Akkor regisztrálj most!

Szeretnél egy olyan platform előfizetője lenni, ahol minden tudást megtalálsz egy helyen? Ahol nem csak mélyelemzések, de exkluzív online rendezvények anyagaiba is bepillantást nyerhetsz? Akkor ne habozz, vásárold meg kedvezményes áron elérhető előfizetési csomagjaink egyikét!