楊玉峰：智慧城市建設的核心是如何提升城市價(jià)值

編者按：2019年6月5～6日，“未來(lái)能源大會(huì )（FEC2019）暨第十五屆中國能源戰略投資論壇”在北京中奧馬哥孛羅大酒店召開(kāi)。本次未來(lái)能源大會(huì )匯集了國內外、中科院、工程院院士專(zhuān)家，共同探討"傳統能源"向"未來(lái)能源"轉型融合的趨勢。會(huì )上，亞洲開(kāi)發(fā)銀行高級能源政策咨詢(xún)專(zhuān)家、英國帝國理工學(xué)院的榮譽(yù)研究員楊玉峰博士發(fā)表了題為《智慧城市建設的核心是如何提升城市價(jià)值》的主旨演講。

以下內容為中國能源網(wǎng)根據現場(chǎng)實(shí)錄整理而成，未經(jīng)本人審核。

各位朋友早上好！

關(guān)于智慧城市大家很清楚，咱們國家從概念到實(shí)踐走的還是比較靠前的。智慧城市也有很多概念，有很多領(lǐng)域，可能最早的就是剛剛涂教授說(shuō)的監控開(kāi)始的，最早的監控是智能化，現在發(fā)展到各個(gè)領(lǐng)域。

但是我們一直以來(lái)思考的問(wèn)題，城市，其中這里面我首先給大家一個(gè)介紹，我看了一本書(shū)叫《規?！?，這里面簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)談到了城市發(fā)展最基本的規律，就是財富、人口以及基礎設施，它是一種指數關(guān)系。我也拿我們國家主要城市做了一下這個(gè)關(guān)系的彌合，發(fā)現確實(shí)是這么一個(gè)規律。

這個(gè)規律告訴我們城市的發(fā)展，正常城市的發(fā)展，這里頭不包括一些特殊的，你比如說(shuō)平民窟在南美，印度有一些幫派，就是一種畸形的發(fā)展，那種城市的發(fā)展它的財富可能不符合這個(gè)規律。但是正常發(fā)展的大部分城市是符合這個(gè)規律的，這個(gè)規律告訴我們了，城市越大可能越麻煩，只是城市的規劃、建設可能很多戰略上的安排不是太契合。

所以今天給大家介紹一下，我們可以一塊考慮一個(gè)問(wèn)題，考慮什么問(wèn)題呢？我們國家發(fā)展已經(jīng)很快了，可能北上廣深這樣的城市人均GDP絕對已經(jīng)步入發(fā)達國家某些城市的水平了，甚至可能超出某些發(fā)達國家一些小城市的水平。

但是我們思考一個(gè)問(wèn)題，就是我們到底還有什么距離？我們好像沒(méi)有那么太舒服，比如說(shuō)我們北京和東京也好，倫敦也好，這些國際大都市比，總感覺(jué)欠缺點(diǎn)什么？我這里個(gè)人觀(guān)點(diǎn)，我認為我們距離發(fā)達國家的發(fā)達城市僅一步之遙，就是環(huán)境、環(huán)衛這個(gè)基礎設施綜合體系的建設。我認為這是一個(gè)我們的軟肋，而且也是整體上目前所提出的智慧城市建設的一個(gè)軟肋，不管是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，尤其中國更是這樣。換句話(huà)說(shuō)，如果某一天我們確實(shí)把這個(gè)問(wèn)題解決了，比如說(shuō)垃圾分類(lèi)、環(huán)衛、給排水、綠化等等，這些都智能化，都解決的很好了，那么我們的城市絕對是步入發(fā)達國家的水平了。

城市目前總結了八類(lèi)問(wèn)題：污染、噪音、洪災、社會(huì )犯罪問(wèn)題、熱導效應等等。我今天介紹的是我們試圖把這八大類(lèi)所謂圍繞著(zhù)“城市病”的問(wèn)題，給它轉化為正向的一個(gè)處理的解決方案。

我們的主題是智慧城市，實(shí)際上進(jìn)入第四次工業(yè)革命以來(lái)，這個(gè)數字技術(shù)的發(fā)展，其中有一個(gè)推動(dòng)就是推動(dòng)我們管理系統的變革，就是管理組織的變革，就是有條件使傳統的這種部門(mén)分割的這種管理模式，有條件的綜合，為什么？因為綜合部門(mén)它得到的信息越來(lái)越容易了，越來(lái)越好管理了。所以從各個(gè)部門(mén)的整合，資源整合的角度，以及協(xié)調的角度，協(xié)同的角度來(lái)講，未來(lái)智慧城市一個(gè)非常重要的頂層設計，就是集成綜合管理這一塊。

這里也提到一個(gè)什么呢？就是具體在建設過(guò)程中，其實(shí)有一個(gè)概念，我自己總結，就是綠色智慧園區，就是我們這里談到城市，其實(shí)我們在具體建設的時(shí)候，大家知道的就不是說(shuō)都面對一個(gè)大的城市了，而是這個(gè)概念更加廣義，從我們這棟樓，或者發(fā)達國家的某一個(gè)別墅開(kāi)始，一直到我們現在國家比如說(shuō)工業(yè)園區，什么體育設施，什么奧林匹克公園，一直到一個(gè)大的小區，一直到小的城鎮，美麗鄉村，比如說(shuō)一直到中等城市以及最后的大城市，就是我們這個(gè)尺度，我們今天所談的這個(gè)城鎮，或者城市這個(gè)尺度，其實(shí)是一個(gè)廣義的概念，不是局限在只是城市。注意，這是建設過(guò)程中具體談的。

到這里我簡(jiǎn)單說(shuō)一下背景，我是很榮幸2017年加入到帝國理工一個(gè)研究團隊，叫“藍綠盟”，他們已經(jīng)十幾年了，得了兩次獎，然后聯(lián)合了歐盟幾乎主要的核心研究組織和團隊。

圍繞著(zhù)主要問(wèn)題，就是我剛才談到的，比如說(shuō)城市的洪澇、新一代的污水處理、海綿城市的建設、環(huán)衛、生態(tài)小鎮等等這些東西，把這些東西用交叉學(xué)科和最新的技術(shù)，包括我們人工智能以及整個(gè)信息化的技術(shù)，把它整合在一起。目前這個(gè)成果無(wú)論是專(zhuān)項技術(shù)，還是綜合技術(shù)，已經(jīng)在歐洲一些發(fā)達國家，包括美國已經(jīng)開(kāi)始在應用，包括日本。

我們這個(gè)藍綠解決方案，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是藍和綠，藍色就是看成是藍色的資產(chǎn)，植被看成綠色資產(chǎn)，把建筑物、能源、空氣質(zhì)量、極端氣侯等等的重新進(jìn)行審視，從頂層的規劃、設計、建設、運維等等重新去設計，我們有一個(gè)概念就是戰略規劃，就是總規之前的一個(gè)規劃，這個(gè)規劃非常重要，它規定了一個(gè)我們正在面臨的對象，就是我剛才談到的園區也好，一個(gè)城鎮也好，鄉村也好，我們如何去下手，如何去做，哪些部門(mén)要設計，如何去整合資源等等。

目前已經(jīng)開(kāi)展了一些地區，我們整體上叫“全球藍綠聯(lián)盟”。其中這里從設計原理簡(jiǎn)單點(diǎn)講有一個(gè)非常重要的概念，就是什么呢？尤其是綠色，綠色選擇和布局，就是我們會(huì )看到，我們走在大街小巷的時(shí)候，有的時(shí)候，我很感嘆，我們國家建了很多公園，大的廣場(chǎng)，這個(gè)廣場(chǎng)在夏天的時(shí)候呢，溫度都不用夏天，春秋，太陽(yáng)直射的時(shí)候，如果沒(méi)有很好的綠色規劃的陰影，我們會(huì )很熱的，就是我們很感嘆，尤其夏天，走到某些地方去旅游，去看一些它的廣場(chǎng)的時(shí)候，幾乎人是沒(méi)法呆的。為什么呢？就是反射的溫度，再加上直射的溫度，加起來(lái)可能是樹(shù)蔭底下溫度的至少得5-10度的差距。這是一個(gè)最典型的規劃里頭根本就沒(méi)有基于自然的考慮。

另外，包括北京，我們在大街小巷走的時(shí)候，也能看到，走著(zhù)走著(zhù)發(fā)現這個(gè)樹(shù)干凸起來(lái)了，最大的問(wèn)題是什么呢？就給行人造成很大的問(wèn)題，比如說(shuō)盲人，盲人因為他看不到路的高低起伏。這個(gè)樹(shù)干把這個(gè)道路給撐起來(lái)的時(shí)候呢，形成了各種障礙，這是最典型的障礙。這在發(fā)達國家是絕對不允許的，它是非常細的，做的非常細，我認為我們這個(gè)問(wèn)題還有。

這就是說(shuō)，這是簡(jiǎn)單的什么呢？植被和樹(shù)種的選擇問(wèn)題，在整個(gè)規劃當中非常關(guān)鍵。我這只是舉例子，實(shí)際上打造不同功能模塊的時(shí)候是要進(jìn)行細致的選擇的，包括冬天如何去擋西北很冷的風(fēng)？如何營(yíng)造一個(gè)更好的環(huán)境在一天24小時(shí)之內，尤其是白天的時(shí)間，如何利用陽(yáng)光等等。

這里簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，就是整個(gè)系統從城市規劃的角度，從整體上不同區域最終的解決角度，尤其是從事污水系統的調度。本身這個(gè)項目就是在十幾年來(lái)一直持續的研究，做出了很大的貢獻，在這幾個(gè)方面，無(wú)論是理論還是方法學(xué)，還是最后的實(shí)踐。

接下來(lái)，我簡(jiǎn)單的介紹一下這里的幾個(gè)專(zhuān)題，就是比較很專(zhuān)業(yè)化的幾個(gè)東西。首先是智慧污水系統。最傳統的大家知道，我們國家，包括很多國家一樣，都是活性污泥法。我簡(jiǎn)單一點(diǎn)說(shuō)，現在目前我們這套理論方法學(xué)，污水處理專(zhuān)項是用到了微生物納米等等這些技術(shù)，來(lái)去處理，而且把很多問(wèn)題解決掉了。比如說(shuō)臭味，比如說(shuō)它明顯的看到是一個(gè)污水處理廠(chǎng)，大家都不愿意接近這種問(wèn)題，把這些東西全部解決了。

這是這個(gè)技術(shù)的核心，我們叫代謝網(wǎng)絡(luò )膜，它是基于一種納米級的，反應效率非常的高，這個(gè)的好處是大大可以節省整個(gè)空間，最終把一個(gè)污水處理廠(chǎng)建成就像一個(gè)溫室，表面上看是溫室實(shí)際上是整個(gè)處理系統在地下，而且非常節省空間。

它有幾個(gè)好處，其中有一個(gè)非常重要的好處，就是傳統的污水處理廠(chǎng)，大家知道一般來(lái)說(shuō)是建在城市的邊緣，一個(gè)城市比如說(shuō)規劃設計開(kāi)始建設了，但是城市是在飛速發(fā)展的，發(fā)展到一定程度的話(huà)，把一個(gè)污水處理廠(chǎng)就包進(jìn)來(lái)了，我們知道，我們國家也很多，有的可能當然要搬遷了，搬遷的成本很大，而且有的設施是無(wú)法搬的，因為它還涉及到管網(wǎng)的事情。

這是一個(gè)倫敦的案例，倫敦原來(lái)也有這個(gè)問(wèn)題，按城市擴張，人口擴張的角度，需要把它擴大再生產(chǎn)，它的能力要擴大，這里有一個(gè)矛盾，在倫敦這樣的城市其實(shí)是沒(méi)有空間的，很多城市也沒(méi)有這個(gè)空間。新的技術(shù)上來(lái)以后，我剛才介紹的，這個(gè)技術(shù)上來(lái)以后，我們可以在原來(lái)基礎上縮小，把這個(gè)面積縮小，原因是什么呢？很簡(jiǎn)單，是我說(shuō)的納米反映膜那個(gè)技術(shù)，由于反應效率非常高，大大的節省了空間。所以原地翻修，可以節省出很大的空間，有很多很多好處，這里我就不說(shuō)了。

但是這個(gè)納米膜最關(guān)鍵的填充物可以實(shí)現智能化的清洗，智能化的控制等等。這個(gè)把所有目前現在最先進(jìn)的一些感測、遙控技術(shù)全部用起來(lái)。

這個(gè)是日本的一個(gè)案例，日本在九州有一個(gè)污水處理廠(chǎng)，這是一個(gè)傳統的，占地面積很大。在設計的時(shí)候有幾個(gè)方案，有三個(gè)方案，一個(gè)是建成平層，一個(gè)是二層，一個(gè)是三層級。比如說(shuō)最后這個(gè)三層的時(shí)候，占地面積僅僅是原來(lái)的6%，當然這個(gè)成本會(huì )高，因為是要從空間起來(lái)的，有很多的基礎結構要做。最終選擇的是二層這個(gè)方案，也占地是原來(lái)的11%。這個(gè)的好處是什么呢？最終把一個(gè)污水處理廠(chǎng)很臭很亂都不愿意接近，周邊地產(chǎn)非常便宜的這么一個(gè)污水處理廠(chǎng)，后來(lái)改造成一個(gè)什么呢？騰出來(lái)的空間建設了銀行、購物中心，把它自己變成一個(gè)，就像我們北京植物園里那個(gè)暖房似的，這里大大提升了很多商業(yè)機會(huì )。

這是簡(jiǎn)單說(shuō)一下這個(gè)污水處理廠(chǎng)。

另外就是海綿城市，我這里寫(xiě)了個(gè)“+”，這里核心就是城鎮雨洪系統實(shí)時(shí)預報預警系統，其實(shí)很多城市，南方一些城市，在雨季的時(shí)候不可避免的偶爾會(huì )發(fā)生洪澇，這個(gè)對我們居民也好，對我們城市的很多財產(chǎn)造成很多的損失。

這里一個(gè)概念是什么呢？我們如何把城鎮變成一個(gè)可持續、有韌性、有彈性的這么一個(gè)真正的海綿體，傳統的海綿城市做了很多，這里我不想展開(kāi)，我也不是這方面的專(zhuān)家。

但是我們這里在原來(lái)的基礎上，就結合藍綠系統本身的軟硬件產(chǎn)品，把它徹底做了一個(gè)改造，徹底把水的問(wèn)題做了一個(gè)系統的分析。圍繞這個(gè)區域也好，城鎮也好，做了一個(gè)基于自然的再設計這么一個(gè)方法體系，是一個(gè)整體上的矩陣方案體系。這里簡(jiǎn)單一點(diǎn)給大家介紹，就是有這么一些硬的技術(shù)，遙感、遙測、數據分析，整個(gè)雨洪系統的實(shí)時(shí)預報，它可以精細化到半個(gè)小時(shí)以?xún)?，已?jīng)非常精細了?？梢詫θ魏未蟮暮樗龀鲱A報，這個(gè)在倫敦已經(jīng)模擬了好多年了。

接下來(lái)，還有一個(gè)很重要的，就是我們在整個(gè)這套系統里頭，我們現在知道聯(lián)合國也好，世界銀行也好，近幾年一個(gè)很重要的主題就是水、能源、糧食、廢物紐帶關(guān)系。我們科技部我原來(lái)在單位的時(shí)候也參加了科技重大專(zhuān)項，一開(kāi)始是水與能源，后來(lái)水、能源紐帶關(guān)系、糧食紐帶關(guān)系，這里不知道大家有參加的沒(méi)有？它科研經(jīng)費接近一個(gè)億。

目前簡(jiǎn)單一點(diǎn)說(shuō)，水、能源、糧食，這個(gè)紐帶關(guān)系作為我們叫非傳統安全的物質(zhì)性的安全問(wèn)題，就是水、能源、糧食都是能看得見(jiàn)、摸得著(zhù)的，不像網(wǎng)絡(luò )安全它是隱性的。它屬于一個(gè)國家非傳統安全里頭的核心，就是物質(zhì)化的安全問(wèn)題。目前的發(fā)展的各個(gè)國家，由于這三個(gè)東西，比如說(shuō)能源和糧食，典型的它共同針對水的時(shí)候是有競爭關(guān)系，所以在一個(gè)具體的區域也好，一個(gè)流域也好，一個(gè)比如說(shuō)草原也好，一個(gè)濕地也好，一個(gè)工業(yè)區也好，都存在如何去優(yōu)化匹配，合理的把這個(gè)水、能源、糧食的問(wèn)題解決好。

比如說(shuō)最典型的我們鄂爾多斯，大家知道我們煤電基地，它要用一部分黃河水，我們有一個(gè)小麥就是在那里產(chǎn)的，那是一個(gè)皇冠區，那里的水生系統和小氣候就形成了矛盾和競爭。所以那是一個(gè)典型的小氣侯，小紐帶關(guān)系。

另外，作為城市來(lái)講，其實(shí)跟廢物最有關(guān)了，我們現在新一代技術(shù)把廢棄物，包括垃圾尤其是，最近好像北京市、上海市都在推行強制垃圾的分類(lèi)，它本身是一種資源，垃圾實(shí)際上是資源，如果把它分類(lèi)分的很好的話(huà)，幾乎100%都是可以用的。那么發(fā)達國家簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，基本上好多城市已經(jīng)都解決了這個(gè)問(wèn)題，當然它的人口可能沒(méi)像我們那么密，但是總歸它解決的很好，我們還沒(méi)有解決。

這四個(gè)要素在我們這個(gè)系統里面組成了一個(gè)什么呢？未來(lái)很重要的方向，就是城鎮生態(tài)農業(yè)的問(wèn)題，這個(gè)概念大家可能覺(jué)得只是種一點(diǎn)菜，種一點(diǎn)草和花，實(shí)際上還不是那么簡(jiǎn)單的。大家知道糧食安全，尤其我們國家其實(shí)近幾年很?chē)谰?，包括飲水?wèn)題，很多家喝自來(lái)水。實(shí)際上如何把這個(gè)系統用好？由于它用的是灰水，有機灰水，什么意思呢？最終處理的農用水，也沒(méi)有必要處理成那樣，因為有機質(zhì)要去掉，中間的灰水完全可以利用起來(lái)，它是很好的有機的肥料水。

現在大家知道哪個(gè)國家，農業(yè)發(fā)達的那個(gè)國家，我一下說(shuō)不出來(lái)了，對，以色列。以以色列主導的農業(yè)現代化技術(shù)已經(jīng)非常成熟，就是完全有條件布局在一個(gè)家庭也好，一個(gè)社區也好等等各個(gè)角度。我們這套系統里面設計了一個(gè)水、能源、糧食紐帶關(guān)系，如何把各種空間利用好這么一個(gè)設計。

最終，很典型的增加它所謂的價(jià)值，不是一個(gè)簡(jiǎn)單的單向的功能，而是一個(gè)綜合的功能，而且把很多的廢棄的東西都用起來(lái)。這里圍繞這個(gè)主題，最典型的幾個(gè)東西，一個(gè)是我們叫城市農業(yè)，這是一個(gè)，這已經(jīng)開(kāi)始，各個(gè)國家開(kāi)始興起。另外有機塑料，有機塑料這個(gè)大家知道作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)現在發(fā)展的很快，而且用在了很多地方，而且無(wú)法想象它的各種產(chǎn)品做了很多很多，原來(lái)我們不知道。最終各種水，把水作為產(chǎn)品了。另外就是廢物的回收利用。

總歸，今天我談的這個(gè)話(huà)題，我認為是未來(lái)智慧城市里頭可能最難解決的，最基礎，最專(zhuān)業(yè)的東西，不像安一個(gè)攝像頭把人一跟蹤就完事了，人臉識別，這些人工智能等等都好辦。但是這個(gè)東西如果我們結合最先進(jìn)的技術(shù)，把這幾大系統處理好以后，未來(lái)是我們真正可以享受一個(gè)非常美好，非常舒適的一個(gè)城市環(huán)境。

謝謝大家！