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在阿聯酋的沙漠中，一座未來的環保之城正在拔地而起。這座稱為馬斯達爾（Masdar City）的城市毗鄰阿布扎比，匯集了來自全球的能工巧匠。該城市在建成后能夠容納5萬名居民，其能源需求將*由可再生能源滿足，同時還將實現二氧化碳（一種主要的溫室氣體）*。而該市的電力將主要由太陽能熱電廠以及光伏裝置提供。

該城市的規劃者希望能夠通過提高能源效率，來沖抵部署先進能源解決方案的高額成本。事實上，馬斯達爾居民的人均用電量預計僅為目前水平的1/5。

如果將前瞻意識的規劃與現代技術*結合在一起，這一目標*可以實現。遵循這一理念，馬斯達爾的建筑物相對較為集中，如此能夠相互遮光，進而減少對空調的使用需求。除此之外，城市所有的建筑物都將建于混凝基座之上，這樣有助于在樓宇底部形成空氣流通，從而保持涼爽的室溫。截止到目前，空調占阿布扎比總能耗的比例高達70%，而規劃中的這些建筑措施則有望使馬斯達爾的這一比例大大降低。

馬斯達爾的綠色環保、高新技術理念由英國建筑師Norman Foster提出，預計這座城市將于2016年竣工。一旦這一理念經證明是行之有效的，那么世界各地的城市規劃者與建筑師就能根據這個項目中的新技術，制定并調整規劃。西門子當然也參與了這項工程。“馬斯達爾項目不僅令人神往，同時也非常契合我們的能源效率計劃，以及我們的環保業務組合。”西門子在迪拜的負責人Tom Ruyten如此解釋道。

馬斯達爾當然非常*。畢竟，這種能夠從城市建設最初就著眼于程度地降低環境影響的機會極為難得。不過，對于智能樓宇管理技術的需求倒是無處不在。以工業化國家為例，建筑物已經開始從純粹的能源消費者定位朝著電力市場的積極參與者轉變——在市場上出售自身生產的電力。供職于瑞士楚格西門子樓宇科技集團、專攻能源效率技術的Volker Dragon指出，“越來越多的建筑都配備了自己的光伏發電系統或小型風力發電廠，而智能電表的應用將帶來諸多變化。”

這些小巧的智能電表除用于顯示用電量之外，還將能夠與家用電器及電力公司實現互聯互通。根據歐盟的一項指令以及德國的法律法規，自2010年起，所有新建的現代化樓宇都必須配備智能電表。通過這種方式，消費者能夠更清楚地了解自己的用電成本，而電力公司也能更準確地預測用電需求，進而推出新產品，包括每15分鐘調整一次的動態定價機制。

由于能夠更方便地疏散用電需求，這使得所有電網的供電壓力得以緩解。事實上，通過這種方式，可節省高達20%的電能。

與此同時，樓宇內配備的小型熱電聯產電廠，今后也能被更好地納入電力系統。“在用電高峰期，熱電聯產電廠可將電力輸入電網，而廢熱則饋入當地儲熱系統或建筑物內的供暖設施。”德國弗賴堡弗勞恩霍夫太陽能系統研究所的Christoff Wittwer這樣預測，“而儲存起來的熱量隨后可供居民使用。”

事實上，用于儲熱目的且隔熱效果的水箱目前已上市，而基于相變的儲熱技術則尚處于研發階段。舉例來說，可將余熱用于融化鹽塊。隨后，當熱量需求上升時，融化的鹽塊即可釋放儲存的熱量，并凝結成塊。這種蓄熱方式可產生*的效益。“這類熱電聯產電廠的整體效率可達到90%以上”，Wittwer進一步指出，“就初級能源而言，與那些不利用廢熱的大型礦物燃料發電廠相比，生產率高出了一大截。”

需求管理。反過來，消費者也可以在用電高峰期有選擇性地關掉某些設備，以減輕電網負擔，而其中的關鍵在于了解什么時候電費較低。舉例來說，洗衣機與烘干機就可以在電價更為便宜的夜間使用。但是到底如何確定費率優惠的時段呢？“現在的很多家用電器都支持通過輸電線信號來確定，而開關機時間則可以通過智能電表進行控制。”Dragon解釋道。

在這種情況下，電力公司就能夠在自己的網絡范圍內實現需求管理。與此同時，這種方式還有助于電力公司避免高峰負荷突現的情況——例如，當眾多用戶同時啟用家用電器時。

不過，用戶將不得不同意由電力公司根據電網負載來打開或關閉他們的家用電器——當然，前提條件是用戶可以節省用電開支。最終，通過以24小時為周期的平衡用電需求實現負荷曲線的平滑，用戶與電力公司從而雙雙受益。不過，這樣做的挑戰在于，如何實現建筑物子系統之間的協調，以及如何控制它們與周圍環境之間的接駁。換言之，就是要將所有孤立的解決方案整合在一起。

“這絕非易事，因為這些系統已經獨立存在多年，因此我們需要相應的接口，以實現各控制系統之間的接駁。”Dragon解釋說。

目前，西門子樓宇科技正致力于推出“整體樓宇解決方案（TBS）”——一款旨在解決這一難題的軟件解決方案。各種各樣的系統，包括樓宇控制和安防、供暖、通風、空調、制冷、室內自動化、配電、消防和防盜、門禁以及視頻監控等，都將集成于這個解決方案中。

“只有在所有這些系統*協調的情況下，它們的經濟性才能得以充分實現。”Dragon進一步指出，“不管是在體育場、綜合辦公樓、醫院、酒店、工業園區或是購物中心，TBC都能確保樓宇的高效運行、用戶的安全以及能源的優化使用。"

巨大的節能潛力。利用電力公司與用戶之間的智能聯網，可實現的節能目標取決于具體情況。不過，專家普遍認為，20%至25%的節能目標比較切實可行。“節能潛力隨建筑物的類型而異，”Dragon如此解釋道，“購物中心的節能潛力通?？筛哌_50%，寫字樓介于20%至30%之間，而醫院則為5%至10%。”這些差異主要取決于建筑物的用途。以歐洲為例，當地許多購物中心每天開放時間通常為10至12個小時，且逢周日休息。但醫院則不同，必須全天候地運轉。“這就是為什么醫院節能空間不大的原因。同樣地，寫字樓的暖氣可以關，但醫院仍然行不通。”Dragon補充道。

先進技術不僅能夠幫助熱帶和溫帶地區實現節能，在嚴寒地區同樣也能夠發揮成效。以瑞士阿爾卑斯俱樂部新建的羅薩山小屋（Monte-Rosa Hut）為例。這幢座落于海拔2,883米的建筑將在很大程度上實現自給自足——這還得歸功于西門子提供的先進樓宇技術與組件。樓宇的電力平常將由光伏系統提供，而配備的熱電聯產機組將能提供應急電力。

為了最大限度地提高能源效率，該建筑的控制系統將根據天氣預報及預定信息，對電力與供暖系統以及儲能與用電需求進行協調。與此同時，控制系統還將采用巧妙的算法，定期計算出的終點溫度，以求以最少的資源消耗來實現舒適的室內環境，從而杜絕能源浪費。