北极星智能电网在线讯:当前几乎所有国家都在积极展开智慧城市项目的建设，为打造现代化智能城市生活各国都有自己的特色。德国是目前全球智慧城市建设相对先进的几个国家之一，围绕欧盟智慧城市建设的总体框架，德国智慧城市建设根据每个城市发展面临的问题，进行不断的探索实践，较好地体现了开放、协同与创新的发展理念，形成了鲜明的特色。
德国“智慧城市”涉及环保、交通、基础设施建设、垃圾处理、新能源、数字化等诸多方面，其背后是德国雄心勃勃的“能源转型”国家战略。在国家战略的驱动下，德国中央政府、地方政府、事业机构、私营企业、研究机构、各地居民等“齿轮”纷纷咬合，在资金支持下探讨多种可能性，德国的这些创新或许可为中国的城市建设发展带来借鉴。
解决小城市能耗问题
德国的能源转型计划提出要在2050年创造可持续能源系统，届时德国二氧化碳排放量要下降80%，能源消耗量要下降50%，可再生能源的使用占比要达到60%。
数据显示，在全球能源消耗中，城市的能源消耗占了四分之三。德国是城市化程度很高的国家，约有75%的人口住在城市中，但其中只有16%的人口住在大都市里。所以在德国联邦外贸与投资署(GTAI)能源效率部门专家Henning Ellermann看来，德国要解决的城市问题实际是小城市问题。
博特罗普(Bottrop)，一个典型的小城市正在将自己变成一个“城市实验室”，进行着大量节能技术试验。位于德国北威州鲁尔工业区北缘的博特罗普，同许多资源型城市一样，随着煤炭资源的枯竭，面临经济转型问题。
市长Bernd Tischler介绍，上世纪80年代，博特罗普开始探索转型，如今，博特罗普已经关闭了许多煤矿，到2018年，将关闭最后两座煤矿。
但仅仅关停煤矿并不能解决劳动力就业的问题。2010年初鲁尔工业区内约70家公司组织的未来城市气候竞赛给博特罗普带来了新的机会。这项竞赛的目的是在十年内将二氧化碳排放减半，同时提高生活质量。
迄今为止博特罗普已经启动了约300个项目。虽然许多煤炭企业关停，但博特罗普的失业率(7.7%)却低于北威州的平均水平。
Bernd Tischler介绍说，过去五年，博特罗普二氧化碳排放量已降低38%，距离十年减半的目标已经十分接近。“我们已经在2011年和2015年间实现15.3%的能源现代化率(即转换使
未来之屋，是博特罗普的创新项目之一
这栋三层住房外观上就与众不同，人字形的屋顶及一侧墙面都被黑色的太阳能光伏板覆盖。房子内部，窗户被加宽加厚，用于增加采光面积，保持屋内热量；地下室装置有一套设备，可以将地下的地热转换为屋内的热能，并提供热水；最高层的阁楼间安装有一套通风设备，这样一来就可以在不开窗的情况下保持空气流通。
虽然耗电的设备很多，但“未来之屋”却可以达到节能的效果。“未来之屋”项目负责人Herbert Jung介绍说，房间内所需的电能均来自于太阳能及地热能源，这些能量不但可使房子自给自足，且还有盈余，多余能量可以为包括电动汽车在内的电动设备充电。客厅中的电视装有专用智能软件，家中所有能量变化可以通过软件界面一览无余。“未来之屋”已经有人租住，租户几乎不用缴纳电费。
目前在博特罗普，改造好的“未来之屋”还有三栋。虽然节能效果好于预期，但其改造成本高昂，每平方米造价约为1900欧元。据Bernd Tischler介绍，如果有房主想依此改造自己的住房，政府将补贴改造费用的七分之一。
“未来之屋”的改造贴合了博特罗普“创新城市”项目的主题之一——更新建筑群的能源效率。
数据显示，德国建筑物占能源总消耗的40%，其中80%是热能而非电能。其中部分原因是德国在19世纪末和“二战”后的数十年间，建筑物激增，但这些建筑欠缺现代保温技术和最新建筑技术。“未来之屋”的原型房屋就始建于1963年，2014年房地产商VIVAWEST公司对其进行了改造。
污水厂电能自给自足
柏林的一家天然气储存工厂在废弃后被改造为一个交通、能源等领域的初创企业孵化基地，名为EUREF园区，改造费用花费近千万欧元，园区内一个高80米的储气罐被改造为可举办大型活动的交流活动中心。
这个园区的改造，将如何利用可再生能源作为重点——这是在能源转型计划下，德国很多创新项目的侧重点。
据项目经理Anna Fabinder介绍，在改造中对能源供应方式做了调整，建造了系列设备利用风能、太阳能进行发电。
园区内还有一套能源管理系统，可精确计算出即时的发电量，盈余时通知基地内的电动车充电，亏损时则用电网的常规用电补足。Anna Fabinder称，基地已经可以实现能源自给自足。
“整个园区的耗能已达到德国2020年的目标，相比上世纪90年代，二氧化碳的排放量已经减少一半，50%的能源来自于可再生能源。”Anna Fabinder说。
走在节能转型前列的博特罗普也有类似案例
流经鲁尔工业区的埃姆歇河(Emscher)一直受到污染的困扰，埃姆歇河污水处理厂建成于1928年，如今是德国最大的污水处理厂，拥有职工225人。近年来，该厂在对污水进行传统处理的基础上，开始进行节能技术改造。
埃姆歇河污水处理厂一方面对污水进行物理处理和生物处理，把“清洗”之后的水重新注入埃姆歇河；另一方面，污水处理厂还在利用处理污泥，自己产生能量。
该厂所在的埃姆歇河水处理组织的Karl-Georg Schmelz教授介绍说，污水处理厂处理污泥时可利用污泥产生沼气，同时脱水污泥燃烧后也可以产生电能。目前，通过这两种方式产生的能源仍不够自用，需要外来电力支援。但他表示，未来这里将引进太阳能发电、风能发电，同时加入处理其他垃圾提高沼气产能等方式，预计明年将不再需要外来电能。
厂区的改造费用共约1800万欧元，这笔费用出自政府和购买污水处理服务的企业，企业根据污水处理的多少来支付相应的费用。
