PGS.TS.Nguyễn Việt Dũng, Viện trưởng Viện Nhiệt lạnh - Đại học Bách khoa Hà Nội

Hiện nay quá trình đô thị hóa đang diễn ra mãnh liệt trên toàn thế giới. Theo một số dự báo, tới năm 2050 gần 70% dân số thế giới sẽ sống trong các đô thị. Tuy nhiên việc đô thị hóa nhanh chóng dẫn tới một số hệ lụy như gia tăng tiêu thụ năng lượng, quá tải hệ thống vận tải, ô nhiễm không khí, gia tăng phát thải khí nhà kính(GHG) gây biến đổi khí hậu, làm giảm đáng kể chất lượng sống của người dân trong các đô thị.

Ở Việt Nam cũng tương tự như trên thế giới, với tốc độ công nghiệp hóa cao, với số lượng các tòa nhà cao tầng tăng hàng năm từ 10-12%. Dẫn tới nhu cầu tiêu thụ năng lượng trong lĩnh vực các tòa nhà thương mại, dân dụng và vận tải công cộng chiếm từ 38-42% tổng tiêu thụ năng lượng quốc gia. Không gian sống của người dân ngày càng chật hẹp, đặc biệt chất lượng không khí ngày càng thấp…

Trước thực trạng trên từ cách đây hàng chục năm thế giới đã quan tâm tới vấn đề xây dựng các đô thị thông minh (Smart city) để hướng tới việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tiêu hao năng lượng, nâng cao chất lượng sống, sức khỏe của người dân.

Siemens Corp. là một trong những tập đoàn đa quốc gia đã đi trước phát triển mạnh về các giải pháp cho thành phố thông minh (Smart City). Với cách tiếp cận của Siemens, thành phố thông minh gồm các yêu tố cốt lõi sau (i) hệ thống năng lượng thông minh -smart energy system;(ii) tòa nhà thông minh-smart buildings;(iii) hệ thống giao thông thông minh; (iv) người sử dụng thông minh-smart users. Tất cả các yếu tố này được xây dựng trên nền tảng công nghệ thông tin và truyền thông tích hợp ICT- Information and communication technology với nòng cốt là hàng nghìn cảm biến đo các thông số trong đô thị được kết nối tới hệ thống xử lý dữ liệu thông qua hệ thống internet kết nối vạn vật-IoT, hệ truyền thông với băng thông rộng (4G+ /5G). 

Số lượng hàng triệu thông tin trong mỗi đơn vị thời gian này sẽ được xử lý trong thời gian thực-real time bằng công cụ trí tuệ nhân tạo-AI. Thông qua đó sẽ tác động tức thời tới các hệ thống năng lượng thông minh, tòa nhà thông minh, giao thông thông minh, nhằm tối ưu hóa hoạt động của hạ tầng kỹ thuật đáp ứng yêu cầu của người dân trong đô thị đồng thời với việc giảm phát thải khí nhà kinh (GHG) và tiết kiệm năng lượng. Cũng thông qua hạ tầng công nghệ thông tin và truyền thông ICT việc giao tiếp giữa người dân và chính quyền cũng trở nên gần gũi thân thiện và nhanh chóng.

Hình 2. Hệ thống năng lượng thông minh

Hệ thống năng lượng thông minh của Siemens được thiết kế trên nền tảng các hệ thống năng lượng nhỏ-Microgrid. Trong đó hệ thống này tận dụng được năng lượng tái tạo, điện mặt trời áp mái, hệ thống nước nóng mặt trời cho tự dùng, tối đa giảm sự phụ thuộc vào lưới điện quốc gia… tạo cân bằng năng lượng giữa nhu cầu và thực tế sản xuất.

Hệ thống tòa nhà thông minh được phát triển trên nền tảng kế thừa hệ thống BMS nổi tiếng của Siemens, kết hợp với các hệ thống thông minh khác thông qua hạ tầng ICT. Trong các tòa nhà này, điển hình là tòa nhà trụ sở chính của Siemens ở Munic cũng như các tòa nhà trong dự án “Seestadt Aspern” ở Viên( CH Áo), đã kết hợp giữa hệ thống điều khiển tòa nhà thông minh BMS để tối ưu việc đáp ứng các nhu cầu của tòa nhà để tiết kiệm năng lượng, cũng như hệ thống năng lượng thông minh để tối đa sử dụng điện mặt trời áp mái, nước nóng mặt trời cũng như hệ thống điều hòa-bơm nhiệt địa nhiệt /trữ nhiệt. Đây là tập hợp những công nghệ mới nhất trong lĩnh vực này. Điều này dẫn tới việc  giảm đáng kể việc sử dụng điện lưới, giảm lượng phát thải khí nhà kính, tiết kiệm năng lượng và tăng chất lượng sống của con người.

Trong bối cảnh chất lượng cuộc sống ở các thành phố của Việt Nam ngày càng giảm sút, cũng như ảnh hưởng của biến đổi khí hậu ngày càng gay gắt, Chính phủ, cũng như lãnh đạo các thành phố lớn của cũng đang tích cực hướng tới xu hướng thành phố thông minh thông qua chương trình chuyển đổi số và dự án thành phố thông minh, như Hà Nội đang hướng tới việc xây dựng mô hình thành phố thông minh vào năm 2030 ở phía bắc sông Hồng. Vì thế kinh nghiệm và sự đóng góp về việc phát triển các công nghệ thành phố thông minh của Siemens là những thông tin hết sức quý báu cho sự phát triển bền vững của nước ta trong thời gian tới.