­

הרשמה לאתר

להמשך תהליך הרכישה עליך להיות רשום באתר

כניסת משתמשים רשומים

שם משתמש (דוא''ל) *
סיסמא *
arrow Iconהתחבר שכחתי סיסמא


הרשמה לאתר


הרשם לאתר על מנת לרכוש תקנים, להרשם להדרכות המכון ולהשאר מעודכן בכל הנעשה בעולם התקינה. לאחר הרשמה תוכל לצפות בתקנים שלך באיזור האישי באתר, לרכוש קרדיט או תקליטורי תקנים ועוד




arrow Iconהרשמה
תקנים בסל הקניות שלך
סה"כ: ש"חלתשלום

ערים חכמות – רקע והיערכות ארגוני התקינה הבין-לאומיים

 

יצחק אקרמן, מנהל פרויקט רשת חשמל חכמה באגף התקינה

מאמר זה מסביר מהי רשת חשמל חכמה, מתאר את מגוון הנושאים הנמצאים תחת המושג "עיר חכמה" ואת תשתית התקינה המערכתית (System standards) המתגבשת בימים אלה, ומציג הן את תשתית התקינה הרלוונטית הקיימת לערים חכמות והיערכות מכון התקנים להכנת תקנים ישראליים בנושא והן את הפיילוט לעיר חכמה שנערך באירלנד.

 

רשת חשמל חכמה

כחלק ממעורבות מכון התקנים בפעילות תקינה בין לאומית, משתתפים 2 נציגים ישראליים בקבוצה האסטרטגית של הנציבות הבין-לאומית לאלקטרוטכניקה (IEC) לרשתות חשמל חכמות ותורמים לעשייה של הקבוצה. בישיבה האחרונה שהתקיימה בישראל, הוצג פרי פיתוח הקבוצה – כלי מיפוי (Mapping Tool) שבאמצעותו ניתן לראות מודל של רשת חשמל חכמה במספר ממדים – בהם הממד הפיזי והממד התפעולי. כלי המיפוי מאפשר לאתר את התקנים הרלוונטיים לרכיבי רשת החשמל החכמה בנקודות החיתוך של הממדים. הקבוצה אחראית לעדכן את הנתונים בכלי המיפוי באופן שוטף. 

יו"ר הקבוצה האסטרטגית, פרופסור ריצ'ארד שונברג, ציין שהעיקרון המנחה של רשת חשמל חכמה הוא מודרניזציה של רשת החשמל. הפיכת רשת חשמל לרשת חשמל חכמה נעשית על ידי הוספת תשתית תקשורת, מחשוב וחיישנים המאפשרים איסוף מידע על פעילותה התקינה של הרשת וניהולה בצורה מיטבית כדי לחסוך בהוצאות התפעול של הרשת, ולנצל באופן מרבי את מקורות האנרגייה, בהם מקורות לאנרגייה "ירוקה". כמו כן, רשת חשמל חכמה באה לידי ביטוי בצורה של הוספת שירותים לבעלי העניין (צרכן סופי, רגולטור, יחידות השייכות לספק החשמל וכו'), של שיפור באמינות אספקת החשמל ושל מתן כלים לצרכנים לניהול הצריכה ולהגדלת נתח האנרגייה ממקורות ירוקים.

 
עיר חכמה

עיר חכמה, בדומה לרשת חשמל חכמה, באה לידי ביטוי בצורה של הוספת תשתיות לשיפור השירות לתושבים בעיר ולניהול משאביה בצורה יעילה תוך חיסכון מרבי בעלויות והקטנת הפגיעה בסביבה. נקודת דמיון נוספת בין רשת חשמל חכמה לבין עיר חכמה היא מגוון ועדות התקינה השונות והבלתי קשורות זו לזו המכינות תקני-על מקיפים שבאמצעותם ניתן לאגד את התקנים הבודדים לכדי אסופה של תקנים לעיר חכמה. 

הצורך לעסוק בהפיכת ערים לערים חכמות נובע, בין היתר, מהגידול במספר התושבים בערים וההשלכות הכרוכות בכך. קיימת מגמה גלובלית של נדידת אוכלוסייה מהכפר לעיר. לפי התחזית של האו"ם, 60% מהאוכלוסייה תתגורר בערים עד שנת 2030 ו-70% עד שנת 2050. כיום, כ-50% מהאוכלוסייה גרה בערים כאשר 10% גרים במגה-ערים, ערים בעלות אוכלוסייה המונה 10 מיליון אנשים ומעלה. מציאות זו מציבה אתגרים רבים לקהילה בהם אספקת שירותים וצרכי קיום (מים, אנרגייה, מזון, תחבורה וכו'), טיפול באשפה, בזיהום (אוויר ומים), בתברואה (התפשטות מחלות בעיר גוברת בגלל צפיפות האוכלוסייה) ובפלילים. כדי לאפשר לערים להתנהל תוך שמירה על הקיימות, נדרשת התמודדות עם מגוון תחומים כגון תכנון ערים, ביטחון, מים, אנרגייה, בריאות, תחבורה, מקורות פרנסה ושירותים סוציאליים. הפתרונות צריכים להיות מודולריים כך שניתן יהיה ליישמם בהתאם לצרכים וליכולת הקליטה של העיר וכן בערים שבהקמה לצד האפשרות ליישמם על ידי שדרוג ערים קיימות תוך התבססות על התשתיות הקיימות.

פיתוח פתרונות לשדרוג ערים לרמה של ערים חכמות מחייב יצירתיות וחדשנות אך גם יש צורך בהנחת בסיס איתן עבור הרגולטור, האקדמיה, התעשייה והקהילה כך שידברו בשפה אחידה ומובנת, הן במונחים, הן בהגדרות ובתובנות של הדרישות הפונקציונליות והן בתהליכים למציאת הפתרונות המתאימים. התקינה הבין-לאומית יכולה להניח תשתית למונחים, להתאמה ולתפעוליות-בינית (compatibility and interoperability).

 
תקינה לערים חכמות

התקינה לערים חכמות היא תקינה מערכתית. כבר כיום, ישנן ועדות תקינה בארגון התקינה הבין-לאומי (ISO), ב-IEC ובארגונים נוספים המכינים תקנים שיישומם רלוונטי לערים חכמות כגון:

 

  • תשתית תקשורת אלחוטית זמינה: 2 ארגוני תקינה הכינו תקנים לתקשורת רוחב-פס אלחוטית – הארגון 3GPP הכין תקן הנקרא LTE, סלולר דור רביעי, ו-IEEE הכין תקן ל-WiMAX. 
  • קהילות ברות-קיימה: ב-ISO פועלת הוועדה הטכנית TC 268 (Sustainable development in communities) העוסקת בהכנת תקנים בתחום מערכות ניהול לקהילות ברות-קיימה וכן בקביעת אמות מידה להערכת רמת ה"חכמה" הקיימת במבנים ובתשתיות.
  • בניינים: ב-ISO פועלות 2 ועדות טכניות – TC 163 (Thermal performance and energy use in built environment) ו-TC 205 ((Building environment design המכינות תקנים בתחום הבניינים, תחום חשוב לקיימות, בדגש על שיטות בנייה, על מערכות הבניין ועל ניהול מערכות הבניין כדי להבטיח ניצול יעיל של אנרגייה. התקינה בתחום זה עוסקת גם בתכן של המבנה ושל מערכות הבניין ושמה דגש על מערכות המיזוג והחימום וכן על תחום חדש יחסית והוא ניהול חכם (אוטונומי) של הבניין המכונה בניין חכם.
  • ניהול אנרגייה: הוועדה הטכנית TC 257 (General technical rules for determination of energy savings in renovation projects, industrial enterprises and regions) ב-ISO מכינה תקנים שמטרתם לקבוע שיטה להערכת מידת ההתייעלות האנרגטית ומידת החיסכון באנרגייה גם כשמדובר במערכות מורכבות.
  • מערכות תחבורה תבוניות: ועדת התקינה ISO 204 (Intelligent traffic systems) עוסקת בהגדרת כבישים ומכוניות חכמות שיאפשרו לנהל בצורה יעילה את המשאב של תשתית התחבורה בעקבות עליית היחס של מספר המכוניות לכל ק"מ כביש.
  • מכוניות לא מזהמות: לדוגמה, ועדת התקינה TC 69 (Electric vehicle) ב-IEC עוסקת בהכנת תקנים שיאפשרו הטמעה של רכב חשמלי כדי להפחית את הזיהום בתוך הערים.
  • רשת חשמל חכמה: לאפשר ניהול יעיל של משאבי האנרגייה כדי לאפשר ניהול ביקושים, שיפור בתפעוליות הרשת וניהול מקורות אנרגייה, לרבות שילוב מקורות אנרגייה מתחדשים ו"ירוקים". ועדת התקינה TC 57 (Power systems management and associated information exchange) ב-IEC היא אחת מוועדות התקינה הדומיננטיות בתחום. 
  • עיר בטוחה: קביעת שיטות והגדרת טכנולוגיות שיסייעו בשמירה על הביטחון בערים.
  • טיפול במים: פעילות חדשה בהובלת ישראל העוסקת במים מושבים.
עיר חכמה – הפיילוט באירלנד

הרשות האירית לאנרגייה בת-קיימה (SEAI) ובעלי עניין איריים ובין-לאומיים חברו יחד כדי להכין ולהטמיע תהליך לניהול האנרגייה בערים המתבסס על תקן ISO 50001 למערכות ניהול אנרגייה ולשם כך הוקם פרויקט Dundalk 2020. הפרויקט התחיל עם ניהול פיילוט של יישום תפיסה לניהול אנרגייה המבוססת על התקן ISO 50001 בעיירה דנדאלק באירלנד, עיירה המונה כ-25,000 תושבים. הפיילוט הצליח ועל בסיס הממצאים הוכנה ערכת יישום ניהול אנרגייה בקהילה וכן הורחב יישום התפיסה גם לקהילות ולעיירות נוספות. במסגרת הפרויקט, גדל ייצור החשמל ממקורות מתחדשים, השתפרה יכולת ניהול האנרגייה בסביבה העירונית וגדלה העצמאות האנרגטית של הקהילה. מאז שנת 2007, הפרויקט הקטין את הפליטה המזהמת ב-5,000 טון דו-תחמוצת הפחמן לשנה והתקבל דיווח של חיסכון משותף של 500,000 אירו לשנה מארגונים שישמו את התפיסה. תועלת נוספת היא ש-SEAI הכשירה 12 טכנאים מובטלים כמדריכים שילוו את יישום התוכנית לייעול אנרגטי בארגון, פעולה שתחסוך 250,000 אירו תוך 3 חודשים וצפויה לחסוך עוד 750,000 אירו תוך 9 חודשים.

 
לסיכום

כדי להבטיח חברה בת-קיימה, צריך לשנות את הגישה לניהול ערים. יש לנצל את הטכנולוגיה והחדשנות יחד עם שיטות ניהול מתקדמות כדי לשדרג את תשתיות העיר. השדרוג צריך להבטיח את המשך קיומה של העיר ושל תושביה לאור הגידול המהיר של האוכלוסייה והציפייה לשיפור מתמיד ברמת החיים. צריך לזכור כי ב-40 שנים הוכפלה יכולת הקיבולת של הערים יחסית ל-4,000 השנים שקדמו לה והקהילות צריכות להיערך לשינויים אלה. ועדות התקינה הבין-לאומיות נרתמו למשימה זו והחלו בהנחת התשתית הדרושה להכנת תקנים לערים חכמות. מכון התקנים רואה חשיבות בהיערכות מתאימה כדי לתמוך במגמות אלה על ידי הכנת תקנים ישראליים ועל ידי הנגשת התקינה הבין-לאומית למחזיקי עניין ישראליים.

 
יצחק אקרמן
דוא"ל: akermani@sii.org.il