Zintegrowane oświetlenie i transformacja energetyczna w miastach

Zaangażowanie w ramach Globalnego Porozumienia Burmistrzów na rzecz Energii Klimatycznej (GCoM) oraz Sieci C40 podkreśla rolę miast w przełożeniu formalnych postanowień na faktycznie działania. Miasta mogą szybko wprowadzać i wykorzystywać zmiany, zwłaszcza przy wsparciu podmiotów krajowych i międzynarodowych, które wspierają inicjatywy finansowo i logistycznie. Partnerstwa w ramach GCoM pozwalają miastom uzyskać możliwości identyfikacji priorytetów klimatycznych i technologicznych. Ponadto GCoM łączy zarządzanie i inicjatywy na poziomie miasta z inicjatywami krajowymi i regionalnymi oraz dostosowuje się do Celów Zrównoważonego Rozwoju ONZ.

Innowacyjne planowanie przestrzenne, zarządzanie odpadami i efektywność energetyczna w miastach są prostą drogą w stronę osiągnięcia celów zerowej emisji netto. Według corocznego Impact Report od GCoM 2023, 7 183 miast oraz samorządów zgłosiło ponad 200 000 działań, które:
 

• Zmniejszyły emisję gazów cieplarnianych
• Przeciwdziałają zagrożeniom klimatycznym
• Dokonują oceny ryzyka związanego z klimatem
• Mierzą zdolności miast do dostosowania podstawowych usług i działań prawnych do zmian klimatycznych
• Zapewniają dostęp do bezpiecznej, opłacalnej i zrównoważonej energii

Sieć C40 to stowarzyszenie burmistrzów najważniejszych miast świata, których łączy wspólna misja przeciwdziałania emisji gazów cieplarnianych i zmniejszeniu ich o połowę do 2030 wraz z utrzymaniem zwiększania się temperatury na poziomie 1,5^o C, przy wykorzystaniu najświeższej wiedzy naukowej. Zasady działania Sieci C40 na lata 2021 – 2024 zobowiązują miasta do:
 

• Przyjęcia planu działań klimatycznych zgodnych z Porozumieniem Paryskim
• Realizacji przyjętego planu działania na rzecz klimatu i zmniejszenie emisji o połowę do 2030 r.
• Wykorzystania narzędzie finansowych, regulacyjnych i innych w celu rozwiązania kryzysu klimatycznego
• Integracji innowacyjnych działań, które dotyczą emisji poza bezpośrednią kontrolą miasta
• Przyjęcia roli lidera w walce ze zmianami klimatycznymi i wyrażenia wsparcia wobec Porozumienia Paryskiego

Według corocznego raportu Sieci C40, 75% miast należących do Sieci C40 zredukowało swoje emisje CO₂ na osobę szybciej niż kraje, w których się znajdują. Miasta członkowskie nawiązały regionalne partnerstwa w celu opracowania niskoemisyjnych standardów budowlanych i stworzenia zdekarbonizowanych łańcuchów dostaw. Największe miasta ustanowiły strefy niskoemisyjne i uczestniczyły w programach budżetowania klimatycznego.

Przykłady różnych inicjatyw wprowadzonych przez miasta na całym świecie podkreślają kluczową rolę innowacyjnych technologii w łagodzeniu zmian klimatu.
 

Wysiłki miasta Chicago sięgają już Planu Działań na rzecz Klimatu z 2008 roku oraz planu Zrównoważonego Chicago z 2015 r. Rada miejska ds. zrównoważonego rozwoju pomaga wypełnić misję uczynienia miasta „prosperującym, zdrowszym i lepszym do życia”. Aby dostosować się do rozwoju krajowych planów zrównoważonego rozwoju, rada wyznaczyła na 2015 r. cel „poprawy efektywności energetycznej w całym mieście o 5%”. Mając na uwadze ten cel, kierownictwo Chicago i zespoły technologiczne opracowały projekt inteligentnego oświetlenia.
 

Zakres projektu obejmował wymianę większości miejskich lamp ulicznych na inteligentny system oświetlenia drogowego LED. Cele projektu obejmowały oszczędność energii, redukcję kosztów, usprawnienie operacji, zwiększenie bezpieczeństwa publicznego i wspieranie wzrostu gospodarczego.

Włodarze miasta San Sebastian w Hiszpanii opierali się na przeanalizowanych danych podczas przechodzenia z oświetlenia konwencjonalnego na inteligentne oświetlenie LED. W konsekwencji, San Sebastian podjęło misję „zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych w mieście i poprawy warunków życia w przestrzeni publicznej miasta”, koncentrując swoje wysiłki na:

• Współpracy z instytucjami finansowymi, Komisją Europejską, producentami oraz ekspertami
• Ocenie, monitorowaniu, zarządzaniu ryzykiem, obsługą i utrzymaniem efektów
• Infrastrukturze i środkach
• Poprawie efektywności energetycznej i bezpieczeństwa
• Zmniejszeniu kosztów zużycia energii, emisji CO₂ i kosztów konserwacji
• Kontakcie z interesariuszami oraz wsparciu politycznym

Plan San Sebastian obejmuje wymianę starego oświetlenia drogowego na zintegrowane oświetlenie LED z czujnikami wykrycia ruchu, systemem dźwiękowym do ostrzegania przed zagrożeniami oraz zarządzaniem danymi IoT. Ich oświetlenie drogowe może gasnąć lub rozjaśniać się w zależności do warunków panujących na jezdni, pory dnia czy pory roku. Czujniki pogodowe są zaprojektowane tak aby zapewnić uczestnikom ruchu drogowego optymalną widoczność nawet w trudnych warunkach pogodowych.

Wielki Irbid w Jordani wdrożył w życie Plan Działania na Rzecz Zrównoważonej Energii i Klimatu (SECAP) i przyłączył się do programu finansowanego przez Unię Europejską Cleaner Energy Saving Mediterranean Cities (CES-MED). Wysiłki koncentrowały się na redukcji zużycia energii we wszystkich sektorach poprzez konserwację i efektywność, a także promocję udziału odnawialnych źródeł energii w produkcji prądu. Osoby odpowiedzialne za projekt rozpoczęły od przeprowadzenia inwentaryzacji bazowej emisji (BEI), która szacowała ilość wyemitowanego CO₂ w ciągu roku 2015 przez budynki regionalne, mieszkalne oraz sektora usług, oświetlenie publiczne i prywatne oraz transport publiczny. 
 

Dane BEI wykazały, że 49% i 38% emisji gazów cieplarnianych pochodzi kolejno z domów mieszkalnych oraz budynków sektora usług. W roku bazowym 2015 roczne zużycie energii elektrycznej w sektorze usług wyniosło 571 973 MWh, czyli 50% całkowitego zużycia energii elektrycznej w mieście. Wysiłki mające na celu rozpoczęcie dekarbonizacji sektora mieszkaniowego i usługowego obejmowały ustanowienie obowiązkowych standardów efektywności energetycznej urządzeń gospodarstwa domowego oraz modernizację budynków za pomocą nowych systemów oświetleniowych, słonecznych podgrzewaczy wody, izolacji i energooszczędnych urządzeń.

Dla Chicago, San Sebastian i Greater Irbid zintegrowane oświetlenie LED jest kluczem do osiągnięcia efektywności energetycznej i efektywności ekonomicznej. Jako podstawa dla inteligentnego oświetlenia drogowego i ekologicznego budownictwa, zintegrowane oświetlenie może dać impet do zmian w kierunku efektywności energetycznej, dobrego samopoczucia najemców, bezpieczeństwa i redukcji emisji dwutlenku węgla. Dodanie czujników jakości powietrza, wykrywania ruchu oraz warunków pogodowych dostarcza włodarzom miast niezbędnych informacji, które mogą zostać następnie wykorzystanie w komunikacji z mieszkańcami. 
 

Projekt modernizacji oświetlenia ulicznego w Chicago już przyniósł imponujące rezultaty. W 2021 r. projekt pozwolił miastu zaoszczędzić 8,7 mln dolarów, zmniejszając wydatki na energię o ponad połowę. W oparciu o te wczesne wyniki Chicago spodziewa się zaoszczędzić 100 milionów dolarów na kosztach energii elektrycznej od 2022 do 2032 roku.

Reakcja na zmiany klimatu powinna być trwała i konsekwentna. Nawet pomimo postępu, światowe emisje gazów cieplarnianych wciąż się zwiększają. Ślad węglowy jest obecny w wysokim stężeniu w niewielkiej ilości miast o wysokich dochodach i zamożnych przedmieściach – w rzeczywistości tylko 100 miast odpowiada za 18% globalnych emisji. W Stanach Zjednoczonych, duża część 45 – 55 milionów oświetleń drogowych wciąż korzysta z oświetlenia HPS. Podczas, gdy inwestycje w ekologiczne budownictwo postępują, całkowite zużycie energii i emisja dwutlenku węgla w budownictwie i sektorze budowlanym osiąga rekordowy szczyt. W skali całego świata, sektor budowlany zużywa 30% energii i wpływa na 26% wszystkich emisji CO₂.