探访欧洲未来城市样板房：2.4平方公里的终极能效实验
尽管智慧生活的概念已经普及，但我们谈论起它，往往还是会使用虚拟语气：早上被闹钟叫醒，咖啡机按照设定开始自动工作，手机弹出天气预报和空气质量情况。关门时顺便一键切换节能模式，关闭无线网络、暖气和不必要的家用电器，直到下班后在地铁上用手机远程启动。
但对奥地利“湖畔小镇”阿斯波（Aspern）的111户居民而言，这一切都是现在进行时。通过一款日常使用的手机app，他们的生活痕迹在不知不觉间汇集成分析数据，作为未来的规划依据。
十月初的奥地利已经被阴冷天气笼罩，大衣和羽绒服成为常规装备。澎湃新闻记者来到了这座位于首都维也纳郊区的智慧城市样板。凭借50亿欧元的总投资额，这里也是欧洲最大的城市发展项目之一，被维也纳视作“百年机遇”。
阿斯波 来源：ASCR
以人工湖为中心点，阿斯波2.4平方公里的土地有一半被划作公用。到2028年，阿斯波计划入住2万居民，并提供同样数量的工作岗位。
从一开始，“智慧用户”就被列为项目的四大支柱之一，使得静态的城市规划演变为动态的生活实验。不断探索能耗和排放下限的同时，阿斯波计划进一步降低运营成本。采集利用车库余热、将地暖切换为“地冷”，新的概念和点子正被检验。
一场生活实验
阿斯波位于维也纳郊区的东北角，隶属于目前发展最快的第二十二区“多瑙城”，距离维也纳市中心地标圣斯特凡大教堂大约17公里车程。
与其说阿斯波是从一张白纸上从零画起，不如说是将过期草稿全面翻新。从1912年阿斯波机场落成后，到1954年维也纳国际机场启用之前，这里曾是奥地利民用和军用航空中心。1977年，阿斯波机场关闭，场地一度被用作汽车制造业的生产和训练基地。
以人工湖为中心点，大片的田地暗示着新城才刚刚展开雏形。不过，这样的留白有一部分是刻意为之。阿斯波智慧城市研究院管理主任乔治·帕莫（Georg Pammer）说道，“湖畔小镇”集成现代城市各种尖端技术的同时，希望保留传统欧洲社会的自然风情。城里既穿行着高效环保的电动公交系统，又适合居民信步漫游。
彼得就是被这份绿意吸引到阿斯波的年轻人之一。通过2010年开通的2号地铁延伸线，他能很快前往工作地点。有了便捷的通勤保障，郊区崭新而相对廉价的住房就显得足够诱人。
彼得在自供暖居民楼内租有一间50平的单人公寓，已经居住4年。出于对节能环保的看重，也出于对提前尝试新技术的兴趣，他自愿加入了阿斯波智慧城市的田园实验。
彼得使用的智慧能源app 来源：ASCR
通过一款手机app，彼得可以实时查看室内的温度、空气质量和热水、电力的消耗情况，调节室内的灯光和通风，并可获得月度和年度数据的汇总。他甚至可以浏览每个设备，如冰箱、洗衣机的用电数据，从而判断要是换个能效更高的机器是否更划算。App本身也会根据数据提供一些节能小建议。
彼得生活习惯的一点一滴都会被记录下来，形成个性化方案。例如，他的公寓已经“记住”他每周一会在家远程办公，而每周四会在下班后去健身房，从而进行相应调节。
主动的楼宇
能源田园实验的背后是阿斯波智慧城市研究院（ASCR），2013年由西门子奥地利公司、维也纳能源股份有限公司、维也纳电网股份有限公司和维也纳市政府合资成立，百余名来自不同学科领域的研究人员参与其中。
据调查，欧洲大约有40%的能源终端消费在室内产生。因此，阿斯波智慧城市研究院的一个研究重点就是优化楼宇的能耗。这套系统将用户的生活习惯和节能行为都考虑其中，预测出精确的能源需求，从而在保障安全的同时实现有效供给。
阿斯波目前有213套这样的公寓。建筑外立面采用木材，看上去颇具简约设计感，高六层，一层为商业区，地下还有两层停车库。楼宇配置了光热板、光伏板和热泵，相比起普通的燃气取暖，每年可减少超过7成的二氧化碳排放。
这些楼宇本身也是能源实验的参与者。除了开发出一套新型的地下储能系统，ASCR还成功地收集并储存车库里的废弃热量，通过气热泵来加热供水。
阿斯波智慧公寓 来源：ASCR
奥地利夏季白天的平均气温在23摄氏度作用，传统居民楼内不会装设空调。但在全球变热的大趋势下，欧洲夏季极端高温天气频发，消夏压力明显增加。帕莫表示，ASCR正研究将公寓既有的热泵供暖系统在夏季逆转成“地冷”功能，将于明年夏天上线测试。
阿斯波现有的智慧楼宇还包括一座校园和学生宿舍。“湖畔小镇校园”目前是维也纳最大的学校园区，包括11个托儿班和1所全日制小学。小学共有11个普通班级和7个特殊教育班级。
校园目前已经实现了太阳能供暖上的自给自足，并且能回收人群和设备散发的热量。该热力回收系统每年可节省195兆瓦时电量，折合1万欧元电费。ASCR认为，基于这项技术，“湖畔小镇校园”还有很大的节能空间。
太阳能供暖自给自足的阿斯波校园 来源：ASCR
从长远来看，灵活的智慧建筑也能在区域中低压电网中扮演更为主动的角色。阿斯波的绿色学生宿舍采用的楼宇能源管理系统（BEMS）不仅能实时监控楼宇能源网络的状态，也能预测何时楼宇会产生多余电量。
312间绿色学生宿舍的电力由屋顶上的太阳能板产生，地暖和热水则来自集中供暖。未来，ASCR考虑将学生宿舍产生的能源与电力市场联动，根据电力价格的变化做出更划算的分配。
阿斯波学生公寓 澎湃新闻记者虞涵棋 图
西门子智能基础设施集团全球销售负责人麦明锐（Markus Mildner）曾在接受澎湃新闻专访时阐述楼宇在未来城市中的角色转变：“过去的城市只是在消费能源，将别处电厂输来的电力配送到不同的场所。如今的城市电网不再只是配电网络，而是双向的，集中式能源和分布式能源并存。”
例如，作为城市中的重要基础设施，智慧楼宇也不仅只是能源消费者，也可能会制造能源，例如在屋顶上安装太阳能板，或者配有燃气轮机、热电联供系统等。
与发电功能相伴而生的是储能需求。一旦阳光明媚或风力猛烈，产生过剩电力，就可以不同的方式储存到楼宇中，并在电网系统需要时从楼宇输出能源。
数据海洋
ASCR的核心研究理念是“整体大于个体相加”，因此，像彼得这样的“智慧用户”和像他的公寓这样的“智慧楼宇”所产生的数据，最终会利用“智慧通信技术”和“智慧电网”数据汇合，进入ASCR数据控制中心。这就是阿斯波智慧城市的四大支柱。
目前，阿斯波的建筑和电网系统中已经安置150万个实时数据点，各类参数如同指纹一般反映出能源系统的各种状态。传统上针对高压网络的传感器和控制系统，进一步下沉到低压网络中进行精细化管理。
阿斯波智慧楼宇 澎湃新闻记者 虞涵棋 图
阿斯波到底至少需要多少个传感器？这也是ASCR希望在实验中找到的答案，保证网络有效运营、辅助规划管理的同时，智慧城市的成本也需要斟酌。
截至2019年初，ASCR已经就60个研究问题给出了方案，仅西门子公司就提交了11项相关的专利申请。
下一阶段，西门子与ASCR的合作重点是一栋运用 “数字化双胞胎”技术建造运营的办公楼，即最大限度仿真、包含从规划到运营阶段所有时空和技术数据的数字建模。如此，研究人员可以寻找法子，进一步降低建筑与网络基础设施运营成本，同时开发易于操作的解决方案。
考虑到空调需求越发迫切，电动汽车不断增加，对于2.4平方公里范围内的未来城市实验而言，这又是一道新的“挑战关卡”。(本文来自澎湃新闻，更多原创资讯请下载“澎湃新闻”APP)
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