شهرهای داده محور؛ از مفهوم تا راهکارهای کاربردی
تاریخ انتشار: ۲۴ تیر ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۴۴۰۶۸۰۴
آخرین فناوریها برای جمعآوری و تحلیل دادهها بهتدریج دارند جایگزین مدل سنتی مکانیسم مدیریت شهری میشوند. در تضاد با مدلهای آماری که زمانی تحلیلشان از بهروز بودن و مفید بودن فاصله گرفتهاند، کلانداده در لحظه فراوری و تحلیلمیشود و این روند به بهبود سرعت و کیفیت تصمیم سازی میانجامد.
به گزارش ایمنا، در دنیای امروز از هر دو نفر جمعیت زمین یکی در شهرها زندگی میکند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
مقاله حاضر بخشی از پژوهشی است که مؤسسه پرایس واتر هاوس کوپرز شعبه روسیه در خصوص شهر دادهمحور در سال 2016 انجام داده است. پرایس واتر هاوس کوپرز، شرکت چندملیتی خدمات حرفهای است، که مقر اصلیاش در لندن است در 154 کشور فعال است و 208 هزار نفر را در استخدام خود دارد. این شرکت در زمینه ارائه خدمات مشاوره مدیریت، مشاوره مالی و سرمایهگذاری، مشاوره حقوقی و مالیاتی، بیمه، خدمات حسابداری و حسابرسی فعالیت میکند و هماکنون پس از شرکت دیلویت بهعنوان دومین شرکت خدمات حرفهای جهان محسوب میشود.
در دنیایی که ما زندگی میکنیم، از هر دو نفر یکی در شهرها زندگی میکند. بر اساس پیشبینی سازمان ملل این میزان در سال 2050 به 67 درصد خواهد رسید. شهرها نقشی کلیدی در اقتصاد جهانی ایفا میکنند و هرچه زمان میگذرد این گرایش پررنگتر میشود. دومین گرایش دوره ما، تمرکززدایی در مدیریت است. مسئولان محلی دست بازتری برای مواجهه با چالشهای اقتصادی، اجتماعی و زیستمحیطی دارند. در عوض، این یک فرایند اجرایی مؤثر و مکانیسم مدیریت شهری شفاف را طلبد میکند.
نوآوری و آخرین فناوریها به موتور محرک توسعه اجتماعی و اقتصادی بدل شدهاند. آخرین فناوریها برای جمعآوری و تحلیل دادهها بهتدریج دارند جایگزین مدل سنتی مکانیسم مدیریت شهری میشوند. در تضاد با مدلهای آماری که زمانی تحلیل میشوند که دیگر از بهروز بودن و مفید بودن فاصله گرفتهاند، کلان داده (big data) در لحظه فراوری و تحلیل میشود و به بهبود سرعت و کیفیت تصمیم سازی میانجامد.
کلانداده، در زمینه مدیریت شهری، انواع سنتی اطلاعات درباره شهر را تکمیل میکند و این گستره را وسیعتر میسازد. ازاینرو، علاوه بر آمار خام معمول همچون جمعیت، توسعه اقتصادی یا توسعه ساختوساز حالا به یاری کلانداده میتوان الگوهای رفتاری در شهر را رصد کرد یا زیست شهری را مورد تحلیل قرار داد. انقلاب دیجیتال و افزایش ضریب نفوذ اینترنت حالا به ظهور پدیده جدید شهر داده محور (Data Driven City) انجامیده است.
شهرهای مدرن با در نظر داشت رشد سریع جمعیت، گسترده شدن کالبدی شهری و توسعه زیرساختهای پیچیده از آخرین فناوریها در جهت توسعه پایدار و استانداردهای بالای زندگی بهره میبرند. در میان وظایف فوری شهرها میتوان به مواردی چون؛ اطمینان یافتن از سهل و روان بودن ترافیک در شهر، نائل شدن به رشد ظرفیت زیرساختهای شهری (همچون آب برق و...)، حفظ امنیت در مواجهه با تنشهای فزاینده اجتماعی و کاهش تأثیرات منفی بر محیطزیست هم اشاره کرد. همچنین بهبود کیفیت خدمات فراهمشده برای شهروندان، ایجاد دسترسی یکسان به آموزش، بهداشت و دیگر خدمات اجتماعی برای همه دستهبندیهای جمعیتی و درگیر کردن اهالی در مدیریت شهری از دیگر وظایف آنهاست.
در این مطالعه عملکرد 28 شهر را در کشورهای مختلف در روند عملیاتی کردن مفاهیم شهر داده محور موردبررسی قرار داده و چهار شهر پیشگام در فناوریهای داده محور را شناسایی کرده و آنها را در خصوص مقیاس و ذات مسائلشان با شهر مسکو قیاس کردهایم. مطالعه بر مبنای دو شیوه تکمیلکننده یکدیگر صورت گرفته است: تحلیل معنایی فراداده (metadata) درباره شهرها و فناوریها و ارزیابی کارشناسی راهکارهای داده محور که در پنج شهر پیشرو مورداستفاده قرار میگیرند.
فراداده، دادهنما یا مِتادیتا به آن دسته از دادهها گفته میشود که جزئیات یک داده دیگر را تشریح میکند. به عبارت دیگر فرادادهها، دادههایی هستند درباره دادههای دیگر. برخی این واژه را اَبَرداده یا فوقداده هم ترجمه کردهاند. مثلا در کتابداری، برگههای دادهنما معمولاً شامل اطلاعاتی همچون نام نویسنده کتاب، تاریخ چاپ، تعداد صفحات، شمارگان، زبان کتاب، نام مترجم، کلیدواژهها و غیره هستند. هدف از دادهنمایی، دستیابی آسانتر و بهتر به دادههای موجود است.
مفاهیم شهر داده محور
در لحظه کنونی، هیچ تکواحد مفهومی از یک شهر داده محور وجود ندارد و نیز هیچ شهری که کارشناسان بتوانند بهگونهای متفقالقول بهعنوان یک استاندارد پایه برای شهری داده محور از آن یاد کنند هم، موجود نیست. عمدتاً این وضعیت مدام تغییراتی در چشمانداز فناورانه، دگردیسی شهرها و رشد تصاعدی حجم و نوع دادههایی که میتوان در چارچوب این مفهوم مورداستفاده قرار داد، ایجاد میکند.
در چارچوب این پژوهش، این شناخت را به کار میبریم که در باور ما عناصر اصلی در مدیریت شهر دادهمحور عبارتاند از «داده، تکنولوژی فراوری دادهها و نیز نهادهای دولتی که این دادههای فراوریشده را مورد بهرهبرداری قرار میدهند.» در زمان انجام راهکارهای داده محور، اینکه تأثیرات مورد انتظار، ارزیابی و سنجیده شوند، نیازمند یکسری ابتکارات بهینه در تطابق با روند اجرا و پیادهسازی آنهاست.
یک شهر داده محور باید این ویژگی را داشته باشد که نهادهای مدیریت شهریاش بتوانند برای تولید «جریانهای دادهای» (Data Flows)، فراوری و تحلیل آنها از فناوری بهره ببرند تا راهکارهایی را اتخاذ کنند که استانداردهای زندگی را با نگاه به توسعه اجتماعی اقتصادی و بوم زیستی محیط شهری ارتقا دهد. بهعبارتدیگر مدیریت شهر داده محور باید یک هدایتکننده اصلی برای تغییر شکل خدمات و نوآوری شهر باشد که بهگونهای جدی مبانی مدیریت محیط شهری را تغییر دهد.
این مطالعه دو هدف اصلی دارد. نخست مطالعه کردن تجارب بینالمللی در مدیریت مبتنی برداده و تعیین جهت شکلگیری مفاهیم DDC یا شهر دادهمحور. دومین هدف ما مطالعه موفقترین نمونههای اجرای مفاهیم DDC بوده است. برای دستیابی به هدف نخست ما اطلاعات درباره 28 ابرشهر جهان را جمعآوری و تحلیل کردیم. ما یک سامانه فرآوری آماری کلمه راه انداختیم که شامل تکنولوژیهای مبتنی بر داده بود و نشان میداد هر یک از این 28 شهر، چند بار در منابع مختلف ازجمله رسانهها و به تعبیری اژلیکیشنها، پژوهشهای دانشگاهی و اعلامیههای رسمی مطبوعاتی بهعنوان مرجع موردبحث قرارگرفتهاند.
اگر بخواهیم این سه منبع را بهطور واضحتری توضیح دهیم باید گفت منظور از رسانه هر نوع رسانه از اپلیکیشنهای موبایل گرفته تا دوربینهای مداربسته در محیط شهری است که دادههای شهروندان را جمعآوری و تحلیل کرده و در راستای یک خدمت به کار میبندد، مثل اپلیکیشن تاکسیهای اینترنتی اوبر. همچنین منظور از پژوهشهای دانشگاهی آن دسته پژوهشهایی است که در خصوص فناوریهای دادهمحور در شهرهای موردنظر انجام میگیرد ازجمله پژوهش در خصوص کاهش مصرف انرژی در خانهها.
همچنین منظور از اعلامیه رسمی مطبوعاتی انعکاس کارهای صورت گرفته یا نیازهای موردعلاقه نهادهای مدیریت شهری در خصوص فناوریهای داده محور است که از سوی نهادهای مدیریت شهری در اختیار مطبوعات برای اطلاعرسانی قرارگرفته است. این منابع آنچنان که گفته شد عبارتاند از رسانه، پژوهشها و اعلامیههای مطبوعاتی. سپس ما یک تحلیل معنایی و محتوایی انجام دادیم که پیوندهایی بین بسترها و فناوریهای شناخته شده که بیشتر مورد استناد بودند را آشکار کند:
نخست آنکه ما یک مدلسازی موضوعی متون را اجرایی میکنیم که انواع منابع بدون در نظر داشت اسناد به شهرها را موردتوجه قرار میداد. بهعنوان یک نتیجه، محبوبترین موضوعات پژوهشها، رسانه و اعلامیههای رسمی مطبوعاتی شناسایی میشوند. گام بعدی شناسایی تکنولوژیهای کلیدی بهوسیله شهرها بود. برای این منظور، مدلهای موضوعی برای شهرها که بهوسیله شمار مرجعها در هر سه منبع متنی (برپایه نتایج تحلیلهای آماری) پیشتاز بودند، ساخته میشود. سپس تحلیلی تاریخی انجام میدهیم تا ببینیم چگونه و با چه میزان از تداوم، این یا آن تکنولوژی طی چهار سال گذشته توسعهیافته است.
برای حل مسئله دوم، ما شهرهای پیشرو در دنیا را بهوسیله درجه روند پیادهسازی مفاهیم DDC مقایسه میکنیم. تحلیل معنایی (فراداده) درباره شهرها و فناوریها و ارزیابی کارشناسی راهکارهای داده محوری که در پنج شهر پیشرو مورداستفاده قرار میگیرند. در ادامه چهار شهر قابلمقایسه با مسکو را شناسایی کردهایم و تجارب مدیریت مبتنی بر داده موجود آنها را تحلیل میکنیم. ما درجه آمادگی یک سیستم شهری برای روند اجرایی راهحلهای تکنولوژی مدرن و سطح کنونی پیادهسازی راهحلهای فناوری موردتقاضا برای مدیریت شهر را قیاس میکنیم.
درجه آمادگی شهر بیانگر قابلیت دسترسی و سطح توسعه زیرساختها و توانمندی برای تولید، انتقال و تحلیل دادهها است. درجه پیادهسازی نشان میدهد چه میزان راهحلهای مبتنی برداده موردتقاضا، برای برنامهریزی و مدیریت عملیاتی شهری شکلگرفتهاند.
تحلیل مقایسهای شهرها و فناوریها
مسکو بهگونهای وسیع آخرین راهکارهای فناوری مبتنی بر دادهها را در بیشتر حوزههای مدیریت شهری به کار گرفته است و سیستمهای مرتبط با شهرداری آمادگی بالایی برای بهرهگیری از این فناوریها دارند. مسئولان مسکو بهطورجدی در حال مباحث در خصوص بهرهگیری از داده در یک بسته شهری هستند. شرکتهای خصوصی و جوامع دانشگاهی در این خصوص هنوز چندان درگیر نشدهاند. مسکو بر روی کار با جمعیت، خدمات آنلاین، حملونقل و تأمین امنیت متمرکز میشود.
نیویورک هم یک پیشرو در موضوعات توسعه فناوری مورداستفاده در مدیریت شهری است و آمادگی شهری در نیویورک برای این موضوع یک معیار است. نیویورک همچنین یک پیشگام مطلق در خصوص پوشش رسانهای است و در میان سه شهری که بیشترین اشارات در مجلات دانشگاهی به آن معطوف است. نیویورک در میان تمامی شهرهای آمریکا سریعترین رشد بهرهگیری از دادهها در مدیریت شهری را به سبب قابلیت رویدادگرا بودن خود داراست. بسیاری روزها در نیویورک رویدادهایی برپاست که به معرفی تکنولوژیها، همایش و نوآوریها اختصاص دارد.
تحلیل مقایسهای شهرها
این تحلیلی مقایسهای است از پنج شهر پیشرو درزمینه استفاده از فناوریهای دادهمحور. این پنجضلعیها در سه رأس بالایی، میزان ارجاعاتی که به هر یک از این شهرها در سه منبع و معیار در نظر گرفتهشده در این تحقیق دادهشده است را نشان میدهد. در رأس، اعلانات رسمی مطبوعاتی مسئولان نشاندهنده اشتیاق مسئولان شهری به این فناوریها در امور شهر است، سمت راست مدیا بیانگر تعداد اپلیکیشنهای طراحیشده و درواقع اشتیاق بخش خصوصی در این شهرها را بهکارگیری تکنولوژیهای مبتنی بر داده است.
در رأس سمت چپ بالا، پژوهشهای علمی از اشتیاق جامعه دانشگاهی در سوق دادن این شهرها به سمت فناوریهای دادهمحور سخن میگوید و دستآخر در دو رأس پایینی، دو شاخص که از سوی مؤلفان این پژوهش محاسبهشده است، آمادگی هر یک از این شهرها در خصوص دادهمحوری و نیز پیشرفته بودن زیرساختهای تکنولوژیک این شهرها حکایت دارد.
در لندن سیستمهای شهرداری آمادگی فراوانی برای بهکارگیری فناوریها دارد. لندن در زمینه اپلیکیشن و پژوهشهای دانشگاهی بهخوبی حضور دارد اما در اعلامیههای رسمی مطبوعاتی چندان فعال نیست. لندن با یک مدل توسعه تمرکززدا جایگاهی متفاوت دارد. دستور کارها صنایع خلاق در الگوهای جانمایی، توزیع فعالیتها در شهر و خدمات مرتبط با مکان جغرافیایی را نشان میدهد.
بارسلونا با سطح بالای توسعه فناوریاش عملکردی بسیار خوب دارد و برای روند پیادهسازی بیشتر آمادگی بالایی دارد. در تعداد زیادی مقالات پژوهشی دانشگاهی در خصوص فناوریهای داده محور، بر روی جوانب مختلف شهر بارسلونا کارشده، هرچند تعداد اعلامیههای رسمی مطبوعاتی دولتشهری در خصوص پیشرفتهای فناورانه و نشر آنها در مطبوعات کاملاً ناچیز است. بارسلونا بهگونهای وسیع، راهکارهای مبتنی بر داده را اجرا میکند.
سیدنی در حال به ظهور رساندن یک سطح بالای پیادهسازی فناوری است. شهر در هر سه مورد، منبع اطلاعاتی تحلیلشده بهطور کاملاً همگن نشان داده است. در حوزه مقالات پژوهشی فناوریهای دادهمحور، نسبت به دو منبع دیگر (رسانه یا اپلیکیشنها و نیز اعلامیههای رسمی مطبوعاتی)، کمی بیشتر مورداشاره قرارگرفته است. فناوریهای مبتنی بر داده در سیدنی مورداستفاده قرار میگیرند تا با مردم، همکاری کنند و جریان حملونقل را بهینه سازند.
مسئولان شانگهای (993)، پاریس (662)، بمبئی (644)، سنگاپور (427) و مسکو (385) بیشترین تعداد اعلامیههای رسمی را در خصوص فعالیتهای مرتبط با فناوریهای داده محور نشر دادهاند. بعلاوه شانگهای پیشرو در منبع دیگر، یعنی پژوهشهای علمی دادهمحور است.
در خصوص رسانه و به تعبیری دیگر تولید اپلیکیشنهای شهری داده محور، پیشروها شهرهای آمریکاییاند و نیویورک چهار برابر بیشتر از سانفرانسیسکو (1626 بار در برابر 391 بار) که دومین شهر بعدازآن، اپلیکیشن و رسانه مرتبط با داده شهری تولید کرده است. همچنین در این خصوص بیشتر ارقام پیرامون حد پایین قرار دارد و متغیر وسطی عدد 20 را نشان میدهد. یعنی در دیگر شهرهای موردمطالعه از این 28 شهر، حد وسط تعداد اپلیکیشنهای شهری در موضوع تکنولوژی 20 اپلیکیشن بوده است.
هرچند جالبترین نتایج تحقیق ما زمانی جلبتوجه کرد که در خصوص منبع سوم یعنی مقالات علمی را بررسی کردیم. باوجودآنکه زبان این انتشارات همانند موارد قبلی، زبان انگلیسی بود، در میان 3 رتبه نخست تنها یک شهر آمریکایی وجود دارد. پیشگامان در این منبع پژوهشهای دانشگاهی، عبارتاند از شانگهای (927) هنگکنگ (771) و سپس نیویورک (768). دوبی (27) سائوپائولو (47)، ژوهانسبورگ (48) و مسکو (67) در انتهای لیست قرار دارند.
دادههای بهدستآمده روی نقشه قرار گرفت. از نسبت انتشارات در منابع مختلف، بسیاری از شهرها در خوشههای منطقهای گروهبندی شدند، برای مثال، شهرهای ایالاتمتحده نه فقط به خاطر شمار عظیم رسانه (اپلیکیشنهای مختلف) که به سبب فراگیری منابع علمی و نیز به جهت اطلاعیه رسمی مطبوعاتی نیز برجستهاند. در شهرهای اروپایی، مقالات پژوهشی بر اعلامیههای رسمی و اشاعه اپلیکیشنها میچربد.
فقط در مسکو و پاریس اطلاعیههای رسمی بر سایر منابع برتری دارد. مسکو با ویژگیهای عددیاش به بمبئی، سنگاپور و شهرهای آمریکای جنوبی چون ریودوژانیرو، سائوپائولو و بوئینسآیرس نزدیکتر است.
وابسته به میزان تعدد مرجعها در تفاوت انواع منابع، ما شهرها را به 5 گروه تقسیم کردهایم. رسانه (اپلیکیشنها) و مقالات علمی که به نیویورک و لندن پرداختهاند این دو شهر را در شمول هر دو این منابع در گروه دوم قرار میدهند. سیدنی در گروه سوم است درحالیکه بارسلونا به سبب متفاوت بودن نوع منبعی که به آن اشاره دارد در گروهبندی متفاوتی قرارگرفته است.
برای هر منبع وقتی لیست شهرها به ترتیب فراوانیِ مورداشاره تنظیم میشود، صدرنشینها و پیرامونیهایش در لیست، خیلی بهتر و بیشتر از سایر شهرهای حد وسط و نیمه پایین هستند و شکافی عمیق در این میان وجود دارد. ازاینرو در یک ارزیابی هدفمند اینکه شهر در چه گروه عضویتی قرارگرفته، باید مورد ملاحظه قرار گیرد.
مثلاً در خصوص مسکو باید این را مورد ملاحظه قرار داد که تعداد اعلامیههای رسمی که شرکتهای فناورانه شهر منتشر ساختهاند شش برابر سانفرانسیسکو و بارسلونا است. ولی آیا این بدان معناست که تحولات فناورانه داده محور که در مسکو صورت گرفته بیشتر است؟
منبع: ایمنا
کلیدواژه: بیگ دیتا داده محور فراداده مدیریت شهری مدیریت نوین شهری
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت www.imna.ir دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایمنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۴۴۰۶۸۰۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
جای توربینهای بادی دیگر در خیابانها است
استفاده از نیروی باد برای تولید برق یکی از فناوریهایهای استفاده از انرژی پاک است که مورد استقبال بسیاری از کشورها قرار گرفته است. توربینهای بادی را میتوان علاوه بر مزارع بادی که در زمینهای پهناور خشکی یا دریا مستقر میشوند، در بافت شهری نظیر خیابانها و ساختمانها نیز به کار گرفت.
به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، بیش از سه هزار سال است که انسان از توربینهای بادی استفاده میکند و سرچشمه آن به تمدن بابلی بازمیگردد. انرژی بادی که هفت درصد از کل منابع انرژی جهان را تشکیل میدهد، یک رکن اساسی در رویکرد استفاده از منابع انرژی جایگزین و تجدیدپذیر است. دادههای جمعآوری شده توسط آژانس بینالمللی انرژی نشان میدهد که چین بیشترین رشد در تولید این انرژی را در چندسال گذشته دارد و تقریباً ۷۰ درصد از رشد تولید جهانی انرژی بادی در این کشور انجام شده است. با توجه به اهمیت روزافزون افزایش بهرهوری انرژی شهری و استانداردهای پایداری، پروژههای برقبادی شهری به سرعت در حال افزایش هستند.
پیشتازان انرژی باد در جهان چین – ظرفیت بادی نصب شده ۳۴۲ گیگاواتچین با بیش از یکچهارم ظرفیت انرژی بادی جهان پیشتاز جهان است. این کشور دارای بزرگترین مزرعه بادی خشکی جهان در استان گانسو است که حداکثر ظرفیت ۱۰ گیگاوات دارد. چین همچنان بیشتر انرژی خود را از زغال سنگ تولید میکند، اما احتمالاً با پیشرفت انتقال انرژی، بیشتر در انرژیهای تجدیدپذیر سرمایهگذاری خواهد کرد.
ایالات متحده - ظرفیت باد نصب شده ۱۳۹GWایالات متحده بهرغم وابستگی شدید به سوختهای فسیلی، تاکنون ۱۳۹ گیگاوات ظرفیت تولید باد خشکی را توسعه داده است.
بسیاری از بزرگترین مزارع بادی خشکی جهان در ایالات متحده واقع شدهاند. دومین مزرعه بادی بزرگ جهان، مرکز انرژی بادی آلتا در کالیفرنیا، دارای ظرفیت ۱۵۴۸ مگاوات است. ایالت تگزاس به تنهایی یکچهارم نیروی بادی ایالات متحده را با ۲۴.۹ گیگاوات تولید میکند که نسبت به مجموع ۲۵ ایالت دیگر ایالات متحده نیروی بادی بیشتری ارائه میدهد.
آلمان – ظرفیت باد نصب شده ۶۴ گیگاواتدر اروپا، آلمان با بیش از ۶۰ گیگاوات، بالاترین ظرفیت بادی نصبشده را دارد. بزرگترین مزارع بادی فراساحلی آن، مزارع بادی گود (فاز ۱ و ۲) هستند که ظرفیت ترکیبی آن ۵۸۲ مگاوات است. آلمان همچنین دارای مزرعه بادی فراساحلی Nordsee One است که ظرفیت ۳۸۲ مگاوات دارد و انرژی ۴۰۰ هزار خانه را تأمین میکند.
پایگاه بزرگ انرژی باد آلمان میتواند برای شبکه برق آن مشکلساز نیز باشد، زیرا این کشور امکانات ذخیرهسازی انرژی کافی برای تنظیم جریانهای دورهای برق را ندارد.
انواع توربین بادیتوربینهای بادی بسته به موقعیت محور و روتور خود به دو گروه تقسیم میشوند؛ توربینهای بادی محور افقی که رایجترین توربینها هستند و طراحی آنها بر اساس بلندترین توربینهای بادی مدرن یا آسیابهای بادی سنتی است. دسته دوم توربینهای بادی محور عمودی هستند که محور آنها در یک صفحه عمودی قرار گرفته است و بهجای آسیابهای بادی، شبیه برجهای باریک هستند. هر نوع توربین بادی مزایا و معایب خود را دارد و ویژگیهای هر کدام، آن را کموبیش با محیطهای شهری سازگار میکند.
مزایای توربین بادی در شهرهامعماری شهری اجازه ساخت نیروگاههای بادی را نمیدهد چراکه ساختمانهای متراکم حرکت باد را مسدود میکنند و سرعت و جهت آن را تغییر میدهند. برای بهره بردن از مزایای این انرژی پاک، شهرها به استفاده از توربینهای محور عمودی روی آوردهاند که ارتفاعشان زیاد نیست و برای نصب به زمین وسیع نیاز ندارند، بلکه میتوان آنها را در ارتفاع کم و نزدیک به زمین قرار داد و از ویژگیهای فیزیکی طبیعی یا مصنوعی زمین استفاده کرد که به جریان هوا کمک میکند. این توربینها نیازی به قرار گرفتن در معرض باد ندارند و تغییر جهت جریان هوا تأثیر چندانی روی عملکردشان ندارد. علاوه بر این موارد، تأثیر محیطی توربینهای شهری با محور عمودی بهویژه روی پرندگان کمتر است.
نمونههایی از توربینهای بادی شهریهدف از نصب توربینهای شهری، استفاده از نیروی باد در شهرهای بادخیز است. تاکنون، سرمایهگذاری کمی در زمینه تولید انرژی بادی توسط توربینهای شهری انجام شده است و با توجه به پتانسیل زیاد شهرهای بادخیز برای تولید این انرژی پاک، بعضی از شرکتها در تلاش هستند تا با طراحیهای خلاقانه از این مزیت استفاده کنند که در ادامه به چند مورد اشاره میشود.
توربین بادی مدولارتوربینهای بادی موسوم به آیریوا در آمریکا برای استفاده در فضاهای شهری طراحی شده است. این ساختارهای انرژی بادی که حالت سیستم مدولار را دارند دارای تیغههای عمودی دو متری از جنس پلاستیک بازیافتی هستند و به جای داشتن شکل توربینهای معمول که اغلب در مزارع بادی دیده میشود، شکل مارپیچی دارند. ساختار تیغهها، آنها را بهشدت برای استفاده در خیابانها مناسب کرده است زیرا حرکت تیغهها حین چرخش، با جایی برخورد نمیکند و حول یک محور معین، به صورت مهندسیشده حرکت دورانی میکنند. این نوع توربین روی پشتبامها، باغها، فرودگاهها، ساختمانهای تجاری و کنار جادهها کارایی چشمگیری خواهد داشت.
Flower Turbines در نیویورکشرکت Flower Turbines مستقر در شهر نیویورک، توربینهای بادی عمودی بهشکل گل لاله تولید میکند که برای نصب روی زمین یا روی سقف صاف طراحی شدهاند. این توربینهای محور عمودی میتوانند فقط با سرعت باد ۰.۷ متربرثانیه شروع به تولید برق کنند که در مقایسه با توربینهای بادی سنتی که با ۳.۵ متربرثانیه کار میکنند سرعت بسیار پایینی به حساب میآید. این شرکت مدلهای یک و سه متری را در ایالات متحده و اروپا به فروش میرساند.
Aeroleaf در پاریسAeroleaf موردی بسیار متفاوت از توربینهای شهری است که یک شرکت فرانسوی در تلاش برای از بین بردن معایب توربینهای شهری این درختان بادی را توسعه داده و باعث کاهش نویز و افزایش کارایی مکانیزم محرک توربین شده است.
طراحی این توربینها بهگونهای است که شبیه درخت به نظر میرسند و در چشمانداز طبیعی منطقه ادغام میشود. شرکت سازنده با اضافه کردن یک پنل خورشیدی کوچک پای هر برگ (گلبرگ فتوولتائیک) درختان هیبریدی تولید کرده است که از هر دو منبع باد و خورشید برای افزایش راندمان استفاده میکند. پنلهای خورشیدی میتوانند تا ۶ ساعت بهطور پیوسته کار کنند. با این نوع فناوری، میتوان در تمام ساعات هفته انرژی داشت و در صورت وجود مازاد انرژی، آن را در باتریها ذخیره کرد.
پروژه EOLI FPSپروژه EOLI FPS که توسط مقامات اروپایی حمایت و تأمین مالی میشود، موفق به تکمیل یک نوع توربین بادی عمودی شده است که با سرعت باد پایین کار میکند و مقرونبهصرفه است. این توربین به دلیل طراحی فشرده، با ارتفاع ۱۲۵ سانتیمتر، قطر ۱۸۰ سانتیمتر و وزن ۱۴۳ کیلوگرم و همچنین ایمن و بیصدا بودن، بهطور خاص برای ادغام در محیطهای شهری مناسب است. بهلطف فناوری مولد آهنربای دائمی، این توربین میتواند بدون ایجاد لرزش تولید برق را تنها با سرعت باد دو متربرثانیه آغاز کند.
PowerNEST در هلندتوربین PowerNEST در شهر آیندهوون هلند، یک ماژول روی پشتبام است که انرژی باد و خورشید را در آنچه که شرکت به عنوان «مجسمه جنبشی» توصیف میکند، ادغام میکند. این مجسمههای جنبشی از پرههایی در لبههای قاب مستطیلی برای هدایت هوا به توربینهای عمودی استفاده میکند که زیر سقف پانلهای خورشیدی قرار دارند و به این ترتیب باد به خنک شدن پانلها و افزایش کارایی آنها کمک میکند. شرکت سازنده معتقد است که این سیستم میتواند شش تا ۱۰ برابر بیشتر از پنلهای خورشیدی پشتبام برق تولید کند. با این وجود، تا کنون تعداد انگشتشماری از ماژولهای این شرکت در هلند به کار گرفته شده است.
Aeromine Technologies در تگزاسمسائل آلودگی صوتی، خطر برای حیات وحش و اندازه بزرگ از جمله معایب توربینهای شهری است که استارتاپ Aeromine Technologies در شهر هیوستون ایالت تگزاس، برای برطرف کردن این معایب توربین بادی بدون پره خارجی را معرفی کرده است که بدون ایجاد سروصدا انرژی باد را مهار میکند. در واقع این اختراع، توربین نیست بلکه دستگاهی است که هوا را بین ایرفویلهای ثابت و توخالی مهار میکند و آن را به یک پره محصور زیر ماژول هدایت میکند. این نوع توربین جریان هوای ساختمان را در سرعتهای کمتر از دو متربرثانیه مهار و تقویت میکند و حتی در مناطقی با شرایط آبوهوایی شدید، انرژی الکتریکی تولید میکند. این شرکت یک پروژه آزمایشی در ایالات متحده دارد و و کانادا اجرا کرده است.
O-Wind در لنکستریک شرکت بریتانیایی در سال ۲۰۱۸ توربینهای O-Wind را در شهر لنکستر به نمایش گذاشت و جایزه بینالمللی جیمز دایسون را در آن سال دریافت کرد. نمونه اولیه این توربین به اندازه توپ فوتبال طراحی شده بود که قابلیت نصب در پشتبام و دیوار ساختمان را داشت و میتوانست از هر جهت باد را مهار کند. با دریافت کمکهای مالی نمونههای عملی با اندازه بزرگتر تولید و نصب شدند.
RidgeBlade در کاناداتوربینهای RidgeBlade برای استفاده از سطح یک سقف شیبدار برای مهار باد و افزایش سرعت آن هنگام حرکت از طریق توربینها در امتداد خطالراس سقف طراحی شده است. قرار دادن توربین در این محل پر جریان، دسترسی به انرژی باد را تا ۹ برابر بیشتر از سیستم توربین بادی با محور افقی سنتی افزایش میدهد.
کد خبر 748187