日本永續智慧城市與社區之發展

日本政府為因應都市化所帶來之氣候變遷問題，及地理位置關係 所致自然災害頻繁等問題，積極發展建築及社區應用綠建築技術及智 慧設備系統，朝向減少資源浪費及維護生態環境之永續發展。日本

「U-Japan」計畫將「安心安全」項目列為政策推動重點，內容包含對 交通、資通訊、電子商務、居家及個人之安心安全對策；而建築設計 亦著重於符合現代創新生活概念，運用智慧綠建築之技術手法，並擴 大到永續智慧社區及都市，例如藤澤、柏之葉、北九州、橫濱等智慧 型社區等，摘述說明如下：

一、藤澤永續智慧城鎮

全球都市面臨人口的增加、資源的枯竭、地球温暖化、人口老齡 化等課題，日本國内則面臨災區重建、電力不足等課題，日本政府內 閣會議 2010 年提出開發「環境未來城市」，然後將其輸出之新發展戰 略構想。2011 年 3 月 11 日東日本大地震後，日本各地方政府及企業 等合作開發的智慧城市（環保未來城市）逐漸成形。

日本神奈川縣藤澤市永續智慧城鎮(Fujisawa Sustainable Smart Town, Fujisawa SST)，係由神奈川縣藤澤市與松下集團(Panasonic) 於 2010 年 11 月 17 日簽署 Fujisawa SST，共同開創新的環境及街廓

1.環境目標：相較1990年二氧化碳排放量減少70%，生活用水減少30%。

2.能源目標：再生能源利用率30%以上。

3.安心安全目標：從非常時期到復原為止的計畫（Community Continuity Plan, CCP），生命線確保3日。

參加藤澤永續智慧城鎮之企業包括:日本松下集團、三井不動產、

(一) 活用「省能、創能、蓄能」技術

街廓重建方針，以藤澤市作為「由地區到全球化的環境行動都市」

的先導型示範計畫，活用「省能、創能、蓄能」技術來創造環境及街 廓，並與新市民共同合作、攜手打造，期能實現「Eco 及 Smart」的生 活，達成 Fujisawa SST 計畫之永續智慧城鎮的目標，並對東北受災區 重建及全世界的智慧城鎮做出貢獻，詳圖 2-1 所示。

實務上，通過太陽能及風力發電實現「創能」、以 LED 照明及節 能家電實現「省能」、通過蓄電池實現「蓄電」；並以補助金及快速 充電器網路促進電動汽車（Electric Vehicle）的應用；與大學及企 業合作進行的電動公共汽車實證實驗、及引進自行車共用（ Bike Sharing）措施等。

利用新能源提供各項智慧服務，包括:安全性、移動性、健康照護、

社區、財務、管理等。例如，Fujisawa SST 採用與監視攝影機以及 帶感測器的 LED 街燈等聯動的安全系統。

圖 2-1 藤澤永續智慧城鎮之規劃

(資料來源：Panasonic 株式會社環境解決方案社事業開發中心簡報，

2013)

智慧化生活提案

智慧化空間設計

智慧化基礎設施的構築

資 資訊訊網網絡絡

能能源源城城鎮鎮

(二)成立城鎮物業管理公司，由住宅生產者轉為持續提供全方位服務

(資料來源：Panasonic 株式會社環境解決方案社事業開發中心簡報，

2013)

面對高齡少子化問題，Fujisawa SST 計畫住戶年齡層設定為 30 歲及育有小孩之族群，但亦考慮高齡者入住，並設置相關無障礙設施。

開發公司不再僅扮演住宅生產者角色，而是設立城鎮物業管理公司，

轉變把房子賣出後，繼續提供服務。住戶從 30 歲住進，經過 30 年後，

邁入 60 歲高齡化，透過物業管理公司持續提供服務。

從生命週期成本考量，採用太陽能板之環境負荷是否較高？日本 住宅興建已採用「零碳建築技術」，但辦公大樓尚無法達到零碳，這 部份須以電動車補充，且住民要一起努力，例如活用太陽能等，目前 政府之 Ecopoint 獎勵已停止，但本計畫之住戶可得 Fujisawa SST 計 畫提供之 Ecopoint 獎勵，並可在其生活支援區使用。

(三)結合地區防災對策與自然能源普及之新模式

Fujisawa SST 計畫活用公共用地，作為推動太陽能、風力等自然 能源發電事業，平時所產生之電力可賣給電力公司，緊急時可開放作 為非常時期的電力提供，如手機、收音機等之電力來源。

二、柏之葉智慧城市計畫

為因應環境及人口老齡化，日本內閣會議 2010 年提出開發「環境 未來城市」，然後將其輸出之新發展戰略構想。「環境未來城市」亦 是日本政府為實現永續經濟發展結構，並通過在國內外普及發展，達 成實以創新產業及活絡地區等目的。日本政府(内閣官房地域活性化統 合事務局)選出 11 個環境未來城市(都市地區)，包括：千葉縣柏市、

神奈川縣横濱市、福岡縣北九州市等。

「柏之葉大學城」由政府、民間、學校聯合的自律城市經營，包 括千葉縣柏市、國立大學法人東京大學、國立大學法人千葉大學、與 三井不動產公司、智慧城市企業公司等企業共同推動葉智慧城市計畫

（KASHIWA-NO-HA SMART CITY PROJECT），指定範圍是以筑波快線

（Tsukuba Express）柏之葉校園站為中心的全市。

規劃主題為環境共生都市、健康長壽都市、新產業創造都市，創 造安心、安全、永續智慧城市。目標是通過自然能源和未利用能源的 發電及蓄電、街區間電力相互調度、居民參加的節能活動等建立起抗 災害能力强的社區，詳圖 2-3 所示。

配合環境及能源問題，以災害對應街道、世界最新知識及技術，

未來型環境共生都市為目標。導入發電、受電、消費電力等地區能源 管理系統（Area Energy Management System, AEMS）。AEMS 以全區 域性包含「智慧電網」功能的能源網路構築為目標，詳圖 2-4 所示。

柏之葉地區能源使用可視化管理系統，詳圖 2-5 所示。

圖 2-3 柏之葉智慧城市的實現

(資料來源：KASHIWA-NO-HA SMART CITY PROJECT，三井不動產)

圖 2-4 柏之葉地區能源管理系統(AEMS)之創能、節能及蓄能 (資料來源: KASHIWA-NO-HA SMART CITY PROJECT，三井不動產)

圖 2-5 柏之葉地區能源使用可視化管理系統

(資料來源：柏之葉智慧城市計畫, 2012, Mitsui Fudosan 三井不動產集 團, http://www.mitsuifudosan.co.jp/kashiwanoha/e/project/index.html

，「智慧綠城市遠景與推動發展方向規劃」業務委託之專業服務案)

構築各項高齡化研究機構、無化學污染模型社區、預防醫學中心，

以解決日本目前正面臨前所未有高齡化的問題，及健康長壽都市為目 標。實證實驗內容如下:

1.環保 Point 事業：開發電力、瓦斯等能源消費量及二氧化碳排放量 可視化、促進家庭節能用管理系統。導入二氧化碳排放減少量及購 入節能家電的「環保 Point」系統，增加消費者配合意願。

2.隨處可得行動系統：為活用 ICT 解決地球課題，構築地區情報基礎，

針對包含外國人等的訪客，提供設施、移動、緊急支援情報，針對 地區居民、上班者，提供低碳社會交通系統有效實現。

3.實証實驗智慧交通系統 ITS 模型都市：柏市被選定為實現智慧交通 系統(ITS Intelligent Transport System)實證實驗都市。2012 年 以柏之葉為中心，進行公園、路線、停車場 ITS、回應巴士、短程 腳踏車計程車(Velo Taxi)、回收分享等實證實驗。

4.地區節能家電及二氧化碳排放減少可視化：活用二氧化碳減少導 引、設置二氧化碳減少各項設備、系統，由「可視化」「節能」「創 造能源」組合、達成自主性、持續性節能模型計畫。

三、 北九州市智慧社區計畫

本福岡縣北九州市為經濟產業省 2010 年選出「新一世代能源及社 會體系實證計畫」智慧城市 4 個示範點之ㄧ，屬於政府新成長戰略的 日本智慧電網架構及實現國外發展的組合。北九州市以能源領域為中 心推動智慧社區(Smart Community)實證業務。北九州市位於九州東北 部，人口約 97 萬多，詳表 2-1 所示。自 1901 年設立國營八幡鋼鐵廠 後，發展成為重化學工業區域。但是 60 年代面臨了空氣污染、海灣的 水質污染等公害問题。在採取公害防治對策措施改善問題後，北九州

市，擁有大型購物中心等，作為一個國際物流特區，由天然氣熱電廠 通過鋼鐵廠的送電網進行供電，鋼鐵廠所產生的氫氣通過管道向市區 輸送等，正在形成新能源流通基礎。

表 2-1 北九州市智慧社區之地區資訊

城市名稱 北九州市

面積 488.78km2（截至 2011 年 10 月）

人口 97 萬 1924 人（截至 2012 年 8 月估計）

實證對象地區 八幡東區東田地區 實證對象地區面積 約 1 萬 2000m2

實證對象户數 225 户（截至 2012 年 8 月）

實證對象企事業單位

數 50 家（截至 2012 年 8 月）

智慧電表安裝台數 225 台（截至 2012 年 8 月）

太陽能等利用量 蓄電池：約 800kW、太陽能發電（PV）：約 400kW、燃料電池：約 110kW

(資料來源http://jscp.nepc.or.jp/cn/kitakyushu/index.html)

「北九州智慧社區創造事業」項目總投資為 163 億日元（2010 年 度～2014 年度），開展 38 項業務，其中特別引人關注的，是根據電 力狀況每天改變電價以穩定電力供求的「動態定價」（DP）。這是由 電力消費者（用電方）主動調整供需平衡的「需求響應」手法之一。

北九州市區域能源管理的未來型態的規劃，以及對「生活方式」、

「經營方式」和該市的「城市建設」方式的改變，建構低碳社會的未 來社會體系。藉由「區域節電所」的建設及營運，形成市民和企業共 同思考、共同參與能源管理。其中，「能源使用可視化」將會對生活 方式及經營方式的變革起到推動促進作用。

(一)1 天通知 2 次用電高峰時段的電價

實證中備受關注的是根據電力供求緊迫程度上下浮動電價、促使 用電者調整用電時間的動態定價（Dynamic Pricing）實驗。北九州市 實證實驗所採用的方法是，暫時改變用電高峰時段的電價。具體而言，

就是在夏季（6-9 月）13-17 點，冬季（12-2 月）8-10 點以及 18-20 點，提高電價。

擁有自營電網的北九州市利用特區制度，「北九州智慧社區創造 事業」將電價分為 5 級，最高電價為最低電價的 15 倍，除用電高峰時 段以外，其他時段設定比普通電價低的電價，為每千瓦時 15 日元，對 於用電高峰時段，分 4 級設定電價，分別為每千瓦時 50 日元、75 日 元、100 日元及 150 日元，每天根據具體電力狀況改變電價。

在 2012 年夏季實施的實驗中，在預想最高氣溫將超過 30℃時，

把電價提高到了平時的 3.5 倍，結果證實，此舉可使峰值時段的平均 用電量削減 26％多。

把電價提高到了平時的 3.5 倍，結果證實，此舉可使峰值時段的平均 用電量削減 26％多。