【智慧城市新面貌】德國小鎮讓居民自己用 APP 管理路燈,為城市節省下 90% 的能源消耗

住在都市的你,是否也曾經因為光害問題而感到困擾呢?

近期,一則台灣地方新聞指出,新竹一位市民不滿市府裝設 LED 路燈的燈光照進他家,只能以遮光布遮擋光線,但這又使室內無法通風對流。

該市民多次陳情未果,提起民事訴訟要求竹市府移除路燈。但今年 6 月判決出爐,法院認為市府依規定設置路燈,也已調整照射角度,難認有對住戶造成光害,駁回請求。

城市中的路燈負責照亮我們回家的路,不可或缺,但太過明亮又會影響附近居民的生活品質,要如何在兩者間取得平衡,是一大難題。

這個難題在台灣有,國際上也有案例。去年 7 月,德國黑森邦的一個小市鎮——巴特黑斯費爾德(Bad Hersfeld)便嘗試一個解決路燈光害的新方案,讓居民自己用 APP 管理路燈,並提升城市生活品質。

(圖片來源:db.com)

不只是一盞提供照明的路燈

在巴特黑斯費爾德,路燈不只提供照明而已,它還隱藏了許多學問,不但要節省能源並減少二氧化碳排放,同時還要考慮到公民的安全感。所以,路燈不僅要在夜晚提供充足的照明,還要盡量減少光害,此外,「昆蟲友好」也在管理路燈的考量範圍內。

「我們意識到,我們需要將每一個燈柱視為一個單獨運營和優化的實體,這意味著每個燈具都必須單獨管理。」市長 Thomas Fehling 在接受《cities today》採訪時說道。

巴特黑斯費爾德的一個試點項目邀請居民調整路燈設置以滿足他們的個人喜好,無論是降低臥室窗外路燈的亮度,還是在晚上外出散步時調高照明。

該計劃是 [ui!] Urban Lighting Innovations 與德意志銀行和微軟合作的項目的一部分,該項目自 2021 年 7 月開始實施,為期一年,為巴特黑斯費爾德這個擁有 30,000 人口的溫泉小鎮開發和試用先進的智能路燈系統。

該試點項目將 154 盞路燈換為 LED,連接傳感器和基於人工智能的控制器,以根據交通、環境光線和天氣條件等因素管理照明亮度、溫度和分佈。(圖片來源:db.com)

居民自己透過 APP 調整路燈亮度

想像一下,你透過手機上的 APP 就可以控制城市的路燈。在傍晚回家或外出散步時,你把照明亮度調高,而當夏季白天變長時,你可以延後開燈的時間。

但讓市民自由調控路燈設置似乎也有些風險,從惡作劇、惡意行為到鄰居之間對光線需求的分歧,都有可能造成混亂。不過,透過設置可以避免不正當用途或隨意浪費電的情形。

在試點項目期間,個人化的調整被鎖定 10 分鐘,然後就會恢復到系統的優化設置。例如,當你傍晚回家時,覺得路燈太暗,可以透過 APP 調亮路燈,但 10 分鐘後,路燈又回到原本的設置。

雖然只有少數人參與了這方面的試點,但市長 Fehling 看到了未來在整個城市擴展該功能時的潛力。「我們正在收集反饋、測試,到目前為止我們學到了很多東西。」Fehling 表示,根據試點項目顯示的積極結果,市府計劃發起招標以升級剩餘的 2,000 盞路燈。

透過 APP ,居民可以自由調控城市中的路燈亮度。(圖片來源:cities-today)

智能照明為城市節省高達 90% 的能源消耗

這種基於人工智能的技術被稱為「智能城市即服務」(Urban Intelligence As A Service),它使用傳感器收集交通、環境光線和天氣條件的數據,並相應地調整照明。例如當街道上空蕩蕩時路燈亮度就會降低,從而減少光害。

這些燈是 LED 燈,其使用壽命比普通路燈長得多,並且透過系統自動調節,可以為巴特黑斯菲爾德這樣的城市節省高達 90% 的能源消耗,同時顯著減少碳排放。

這不僅有利於巴特黑斯菲爾德的公民,也有助於應對氣候變遷。城市是二氧化碳排放的主要來源,消耗了全球 78%的能源,並產生了 60% 以上的溫室氣體排放量。而街道照明在公共預算中的能源成本佔最大比例:在歐洲城市高達 50%。

這樣創新的智慧城市解決方案在減少碳排上,有很大的貢獻。

減少光害,保護昆蟲

 [ui!] 和巴特黑斯菲爾德、柏林工業大學共同合作,定義了路燈設置的測量值和參數,包括計算不同路況的光分佈和亮度調整,以減少光害,降低對昆蟲的干擾。

「一旦這些設置完成,系統就會自動運行,並且隨著我們獲得更多數據和經驗,就可以進行更多改進和優化。」[ui!] 首席執行長 Matthias Weis 說。

經柏林工業大學的試點結果顯示,能源消耗已經減少了近 80%。「在這個試點項目中已經完成的許多事情以前從未做過,至少在歐洲是這樣。」Matthias Weis 說。

智慧城市新面貌

該試點項目還展示了一種新的數據管理方法,巴特黑斯菲爾德的數據平台已轉移到德意志銀行的雲環境中,以達到銀行級的安全性。不過,巴特黑斯菲爾德保留數據主權,德意志銀行無法使用數據。

在下一階段,巴特黑斯菲爾德市長希望一次性升級市內所有剩餘的 2,000 盞燈,最終由市政府接管基礎設施。

今年 4 月 ,該智能路燈項目也從全世界近 200 份投稿參賽項目中脫穎而出,榮獲國際智慧城市獎。該獎為國際知名組織「全球智慧城市展覽會」(Smart Cities Connect)的「世界智慧 50 大奬」(Smart 50 Awards)每年頒發給全球創新的智慧城市項目,旨在表彰在智慧城市和智慧區域背景下最具影響力的項目和前瞻性理念。

巴特黑斯費爾德向其他城市展現了智慧城市的新面貌,在提升市民生活品質的同時,也能減少碳排放和能源消耗,又保護生態環境,邁向永續生活。

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參考資料

cities-today、聯合新聞網、db.com、uli.city、ui.city/en/news

(本文歡迎合作夥伴轉載分享。首圖來源:Schréder GmbH)

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