构建可持续发展的城市基础设施
西门子股份公司总裁兼首席执行官，罗旭德
 

1.向可持续性的转型
今天，全球经济正经历着一场翻天覆地的变革，2009年4月召开的G20全球峰会的公告中将这场变革称为“向清洁、创新、资源有效和低碳的技术与基础设施 的转变”。推动这场“向可持续性的转型”的主要有两个因素。

首先是气候变化。毫无疑问，人类活动正导致全球变暖。有证据显示，全球变暖的速度可能远比我们所预料的更快。麻省理工学院的研究人员先前所做的预测是到本世纪末，全球气温将上升略大于2摄氏度，而他们目前所做的预测结果显示温升将超过5摄氏度。同时 “有越来越多的证据显示气候变化正在自我加强 ”。这很清楚的表明，我们必须采取全球联合行动，以避免发生灾难性的后果，而且这一行动已刻不容缓。

其次是经济危机：经济危机加强并加速了这场辩论。实际上，它促成了一项新的全球性共识，即：可持续性已不仅仅是一个生态问题，同样是一个经济和社会问题。

G20峰会不仅从态度上反映了这场变革，同时作出了对可持续性的实质性财政承诺。G20峰会国家已经筹措共约4000亿欧元用于绿色技术和可持续性基础设施建设。

确切地说，北京打造“世界城市”的目标同样也传达了可持续发展的讯息。当今，世界城市必须走可持续发展之路。今天做出的有利于环保和可持续的城市基础设施的投资决策，将决定城市未来的竞争力和吸引力。


2.四项关键城市基础设施的可持续发展之路

2.1交通运输
鉴于我已在2008年向北京市国际顾问委员会的报告中对交通运输进行了广泛探讨，因此在此报告中，我只概述一些要点。
• 《特大城市挑战报告》 的一项关键发现是交通运输是一个比所有其他基础设施项目更突出的问题。
• 500名问卷回复者都认为交通运输是目前最大的基础设施挑战，而空气污染则是头号环境问题。
• 近期一项为美国市长会议准备的调查显示，很多城市（63%）都认为公共交通最具减排前景。
• 交通运输对城市的竞争力具有最强的影响力。在受访者中， 27%认为交通运输是吸引经济投资方面最重要的因素，远远超过评选出的第二大重要事项（9%选择安全和安保）。

北京为2008年奥运会在公共交通系统所做的改进是一个很好的开端。然而，北京仍然面临巨大的挑战，比如，交通堵塞严重、对环境造成负面影响、交通安全不足、不同交通模式之间缺少整合等。伦敦和维也纳，以及其他几个城市，在交通运输领域树立了良好的榜样，但最终解决方案必须要满足北京的具体需求。开发这些解决方案，需要城市管理者的敬业精神和创造力，以及像西门子这样的合作伙伴，有能力设计和建设大型可持续发展城市基础设施，并愿意与当地官员紧密合作。

2.2 能源
关于可持续性的任何讨论都必须要解决全球激增的电力需求。由于发电占全球二氧化碳排放量的2/3，因此它是缓解气候变化的最大的单项因素。

截至目前，全球仍有10亿多人口尚未使用电力。这种情况将会得以改变。全球发电量将由2008年的21,000太瓦时激增至2030年的37,000太瓦时。其中，大多数需求将来自发展中国家，尤其是像中国这样经济快速发展的国家。中国面临着电力需求的巨大挑战，同时还肩负着艰巨的减排任务。
能效

面对这一挑战，最快最高效的答案就是在整个能源转换链中实现节能，即在发电、配电和用电过程中。

在发电领域，华能上海联合循环电厂是中国最大的同类电厂之一。该电厂安装了三台西门子先进的燃气轮机，发电总量达1200兆瓦，最重要的是它的净效率达58%。2007年，该电厂被评为亚洲最佳燃气电厂。然而，老旧电厂的效率也可以得到提高。西门子对既有联合循环电厂的控制系统进行了重新设计，从而使他们能够更快地启动和停机。我们所说的重新设计其实只不过是对软件进行了升级；无需更换硬件。这样可以使电厂在30分钟内就能达到最大的生产能力，而且在1年内就可以收回成本。
在配电领域，高压直流技术拥有最高能效，因此也是最环保的技术。就在不久前，西门子推出了世界上首台功率最大的变压器。该变压器的工作电压为800千伏，可减少30%的传输损耗。目前西门子正在中国运用该项技术：将中国内陆5000兆瓦的水力发电量向中国沿海特大城市输送，输电距离达1400千米。有了这条“电力超级高速公路”，有95%的电力抵达用电中心，相比而言，如果利用传统交流线路输送，整个输电过程中将造成400兆瓦的损耗，相当于一个中型电厂或160台风机每年的发电量，以及300万公吨的二氧化碳排放。

在用电领域，每一个照明灯泡、每一台家用电器、每一台工业电机都会对宏观经济规模产生影响。 这就是为什么我们公司在每个产品的整个生命周期内密切检查其效率的原因。比如，生命周期评估告诉我们，电器在使用阶段通常占其能耗和排放的90%以上。电器用电大约占全球居住相关能耗总量的40%。如果德国的所有家用电器都换成最节能的型号，将节省22太瓦时，这相当于1300万个家庭的能耗，而德国可以因此关闭6个中型电厂。

建筑能耗大约占全球能耗的40%，其排放约占全部温室气体排放的21%。因此，挖掘此中的潜力将大有可为。政府间气候变化专门委员会2007年报告中预估，如果采用更有效的技术，到2030年，建筑二氧化碳减排可能高达40%，其中大部分通过采取相对简单的措施就可实现。
作为中国的政治和国际商务中心，北京的高层建筑物数量与日俱增。这样的建设高峰正是打造新绿色建筑、进行现有建筑绿色改造的绝佳契机。我尤为赞赏北京市领导启动的“北京低碳城市发展”联合研究。这项研究将识别和量化北京“绿色建筑”的节能潜力。
可再生能源

如果第一个答案是节能，那么第二个答案则是利用可再生资源。这一领域的增长是非常惊人的。到2030年，全世界大约40%电厂市场投资都将用于可再生能源的开发。
比如，自2004年以来，风能利用激增，全球装机容量由2003年底的40,000兆瓦增至2007年底的94,000兆瓦；年平均增长率接近25% 。
利用可再生能源所面临的挑战是向综合能源系统转变，这个综合能源系统将容纳各种类型的发电方式，尤其是支持更大比重的可再生能源发电。中国可能成为全球第一个在国家范围内应用此类综合系统的国家，它将为中国能源供给带来最大的综合效率和安全性以及最小的环境影响。
这个转变需要分三步走：
首先，优化能源结构

在可预见的未来，将需要所有一次能源来维持全球电力的稳定和可持续的供应。而此时，不断优化一次能源的结构就显得格外重要。这就意味着要稳步增加风能、太阳能等可再生能源的比重，进一步优化火力发电，并采用可以分离和储存二氧化碳的碳捕获技术。
优化的能源结构包含以下有代表性的发电技术：
• 优先馈入电网的风电、太阳能热电和光伏发电
• 采用高效、低排放、启动快的燃气联合循环电厂实现负荷平衡
• 燃煤电厂、太阳能热电厂、整体气化联合循环 (燃烧前捕获和燃烧后捕获) 电厂、核电站和水电站用于基本负荷。

西门子正全力支持中国的能源结构优化。
• 西门子初期投资人民币5.81亿（6400万欧元）成立了西门子风力发电叶片有限公司，进军中国风电市场。投产初期，西门子风力发电叶片有限公司将生产用于2.3和3.6兆瓦风电场的无缝叶片，年均生产能力为500兆瓦，以满足中国市场在该领域日益增长的需求。
• 联合循环电厂可帮助补偿可再生能源的波动并满足峰值负荷，它可以在数分钟内启动，快速产生大量电力，高度灵活。
• 有了碳捕获和封存（CCS）技术，可以捕获化石燃料中所含的95%的二氧化碳并将其永久封存于地下。

其次，提高效率
如上所述，提高整个能源转换链的效率对可靠和可持续的能源供应至关重要。对能源转换链的单独部件进行技术改进可以减少化石燃料的消耗，增加可再生能源的输出。
同现有电厂效率（58%）相比，最新一代的联合循环电厂的效率超过60%。由于更少的燃料消耗，每座新电厂每年的二氧化碳减排量相当于1万辆汽车行使2万公里所产生的二氧化碳。
就效率而言，可再生能源仍有改进的空间。如果利用最先进的3.6兆瓦风机，取代目前行业标准的1兆瓦级组，风电可以得到更为有效的利用。
再次，优化能源系统

向综合能源系统转变的第三个阶段是，对系统进行优化，使其成为所谓的“智能电网”。智能电网可以使发电方根据用户的需求馈入电力。
当今，由于不断追求更低的能源价格、更高的能源效率和更多的利用可再生能源，大部分电网的性能已发挥到极致。无论从技术还是从经济的角度，过时的技术都已经无法有效地满足未来的需求。负荷波动成为现有电网中的一个主要问题；而且很多电网已处于峰值运营。与天气状况相关的可再生能源（主要是风能和太阳能）所产生的馈电波动使问题更加复杂。
智能电网可以帮助应对这个问题，它能够将大型集中式发电机组与小型分散式机组集成到一个综合的智能系统中。先进的传感器和分散的信息和通信系统是智能电网的两大特征，它们使这一切成为可能。此项功能使智能电网能够增强整个供电链的效率、可靠性和安全性。
简言之，未来的电网必须满足更加苛刻的要求。

• 他们要对用户不断变化的需要做出响应。用户将拥有更大的影响力，他们将能够监控能耗和排放，从不同的能源中做出选择。提供这些信息和选择有利于提高用户的环保意识，并增加政府和电力公司在影响需求方面的杠杆作用。
• 智能电网要为更多种类的电力构成提供电网接入，尤其是优先对待可再生能源和二氧化碳排放低的能源。
• 它们要像今天的电网一样可靠，有足够的弹性处理单个部件故障，同时能够抵御自然灾害和恶意破坏行为。
• 最后，在自由能源市场的公平竞争环境下，通过提供最佳的价值，智能电网必须从经济角度对电力公司具有吸引力。
如果安装了现代控制系统，电动汽车可能成为智能电网的一个关键部分。由于它们既可以储存又可以供应电力，因此可以充当可再生能源发电的移动蓄电池。只需将20万辆电动车接入电网，就可以快速提供80亿瓦的电力，而这远远超过德国目前所需的容量。
德国RWE电力公司和西门子将在电动车技术领域展开合作。西门子将负责实施电动车的基础设施。整个合作过程中，西门子将在德国的不同地区安装40个电动车充电站。重点地区是柏林，共20个充电站。这个试点项目中所积累的经验将用于开发充电站更大型的基础设施。
综上所述：尽管向可持续能源基础设施转型需要对可再生能源和智能电网进行巨大投入，但这项投资无论从经济还是生态角度都会带来长期的回报。

2.3.医疗
全球医疗系统均面临压力。
世界人口持续增长：目前66亿，到2050年将增至92亿。同时，世界人口的平均寿命也在增长，其中重要的原因是医疗技术的进步。基于这种人口发展趋势，2013年全球医疗费用预计将翻两倍多，从2003年的2.3万亿欧元增至5.5万亿欧元。治疗慢性疾病的费用在此增长中将占较大比重；据世界卫生组织（WHO）统计，治疗慢性疾病的费用已经在全球医疗费用中占60％。
特大城市的医疗现状反映了世界人口变化及其更广泛的国家环境。显而易见，在控制成本的同时，向所有市民提供高质量且能够负担得起的医疗服务，乃是北京在不久的将来所面临的一项重大挑战。

我们的问题是，如何才能使之得以实现？
第一个答案是建立和扩充医疗基础设施
许多国家缺少足够的医疗基础设施。医院消耗了这些国家的大部分医疗预算，它们经常缺少医疗设备以及良好的管理。而且，通常医院的地理位置分布不均，造成有些地区医疗服务馈乏，而其它地区医疗服务重叠。此外，缺乏有经验的人才，这更是雪上加霜。为解决这些资源严重不足的问题，需要在培训、教育、医院设施和医疗设备等方面进行大量投资。
许多国家也缺乏生产和分销成本低廉的医疗产品，以及对抗传染性疾病的综合免疫计划。改善医疗系统目前未能保证均等化的状况也是燃眉之急。
第二个答案是制定高效的医疗系统指导原则

完善的医疗系统需要有创新的举措，能够在降低成本的同时提高质量，从而使市民能够更好地享受医疗服务。双管齐下至关重要，因为成本在医疗改革效果中仅是次要指征。平衡成本意识与提高质量需要实施财政激励措施，从而实现成本控制。

持续评估医疗服务的效率，衡量特定计划和战略成功与否，也是至关重要的。成本控制非常关键，但从长远来看治疗成果的当责性更为重要。重视成果，全面跟踪所有医疗设备的性能，检查程序的有效性，这对降低总体成本具有重大意义。据世界可持续发展工商理事会（WBCSD）统计，管理成本在美国医疗花费中占38％。

医疗IT和工作流程解决方案在控制管理成本上限中发挥着重要的作用。在医疗系统中广泛使用IT可降低用药失误，提高决策力，加快工作流程，从而降低成本并提高质量。IT在联机医疗数据、处方以及远程医疗等领域的应用，对于克服目前所面临的挑战卓见成效。然而，在医疗系统中，需要从长期、系统的角度进行IT投资。据麦肯锡（McKinsey）公司调查，美国实施全国电子病例（EHR）的成本预算为1000亿美元至3000亿美元。成本节约的效果显然非常巨大，但此项投资未必会使投资者直接受益。

第三个答案是将急症护理转为早期诊断及预防
经济合作与发展组织（OECD）国家平均花在疾病预防上的费用，不到其医疗预算的3％。据世界卫生组织（WHO）统计，2005年5800万死亡人口中有1750万人死于心血管疾病。2015年，该数字将增至2000万。癌症的死亡率也在上升。2005年，790万人死于癌症，到2030年该数字预计增至1150万。此类疾病诊断越早，治疗越有效，从而节约治疗的成本。世界卫生组织表示，如果癌症能够及早发现并有效治疗，三分之一的癌症病例可以治愈。
实现此目标的方法之一是实行综合筛查，识别出健康病人的风险。西门子可提供此项技术。该技术非常成熟，例如，采用乳房X线照相术可降低乳癌死亡率的风险。在世界卫生统计（2008年）中，世界卫生组织声称，通过对风险病人普遍进行预防性筛查以及提供相应的咨询服务，能够将全球50岁到69岁之间女性的乳癌死亡率降低15％到25％。由于重视早期诊断的转变刚刚开始，对于其它疾病，尚未有可靠的数字统计。

2.4.水资源
在城市基础设施中，水资源往往不受关注。尽管纯净水对于人类生命至关重要，人们却认为享用它理所当然。《特大城市挑战报告》中表明，尽管水资源和卫生设施被此领域的专家视为重要问题，但总体而言，回复者并未对其予以高度重视。即使在新兴城市中，水资源对于经济发展的重要性也未被普遍接受。但是，城市管理者应该紧密关注水资源基础设施。它可能成为定时炸弹。
据联合国统计，近三分之一的世界人口（大约23亿人）2025年将面临缺水的困境。40多个国家和地区将受到影响，中国被视为世界上将遭受缺水最严重的13个国家之一。
新加坡市急缺饮用水，雨水和地下水仅满足总需求的一半，其余用水从临国马拉西亚引入。目前，新加坡开始采用水处理技术，与西门子公司合作，以满足其用水需求。西门子提出了建立水处理厂的解决方案，使用膜过滤器和紫外线消毒工序，将废水转化为纯净的淡水。通过循环利用废水，目前每天可生产40,000立方米饮用水，到2012年，新加坡计划将废水循环利用的产能提高至每天生产210,000立方米饮用水，以满足其20％的总需求。

显而易见，现在已经到了采用更加可持续的水资源管理系统的时候了。西门子正致力于进一步支持北京在此方面作出努力。我们帮助北京北部地区水处理厂提高产能，为奥林匹克公园供水。该系统可以重新利用废水，储备饮用水，减少废水排放量，每天生产40,000立方米水，满足迫切的质量要求。

3.北京绿色增长机遇
通过以下两种途径，北京能够从可持续性转变中受益：投资绿色技术，开发绿色技术。
投资绿色技术

由于世界各地的市政府需要承担公共建筑的维护及维修费用，因而它们最先感觉到不断上涨的能源成本所造成的影响，意识到对能效技术的投资是控制此类成本的最有效的方法。
合同能源管理在公共预算紧张的时代是一种极具吸引力的办法。市政府能够借此采用能效技术，而无需先期投资。它也展示了在危机中如何同时追求经济和环境两大目标。它的基本理念是以节省的能源费用来支付能效技术的先期投资。

北京朝阳区和西门子能源合同管理之间的合作是合同能源管理的良好范例。对朝阳区区政府大楼进行节能改造，以提高其能效。我们希望此次合作将成为未来公共和商用建筑节能倡议的典范。
开发绿色技术

西方人很少能够理解中国大城市区域的规模和物力机制。西方和亚洲特大城市在基础设施和文化方面差异很大。从某种意义而言，中国在城市发展规模、速度和复杂性方面在世界上遥遥领先。欧洲和世界其它地方所采用的方法，无论是低科技路旁系统，还是高科技车牌识别，对于快速发展的中国而言，有时过于缓慢或者过于复杂。

在2009年新加坡APEC领导人峰会上，西门子发起了一项对世界各地270名可持续性专家的调查报告，要他们自发提名三个国家作为绿色技术的当今领先者。回复者明确地认为德国是当今的领先者：60％的受访者提及德国，远远超过位于第二的丹麦（26％），再次是瑞典（25％）。当受访者被问到未来十年内哪些国家将是绿色技术的领先者时，调查结果为美国复苏（53％）和中国占据领导地位时代的到来（50％）。
北京作为中国首都以及世界城市，显然将成为发展和应用可持续解决方案的领导者。这不仅将对北京的经济和城市环境带来积极影响，而且有利于整个中国的发展。

发展未来绿色技术的全球竞赛已经打响了“发令枪”，德国以世界市场16％的份额抢先起跑，欧洲在世界市场上的份额是45％，由于美国政府已表明派拨绿色技术研发实质性经费的意向，因而美国可能成为近期强有力的竟争对手。中国也参加了此次竞赛；在发展中国家中，中国已成为气候变化减缓技术的领先者。

2008年，北京向世界展示了一场精美绝伦的夏季奥运会，世界被震惊了！大家都认为这是有史以来最成功的奥运会之一，是真正的世界级运动会。既然北京能够组织如此大规模的盛事活动，而且举办得如此完美，那么不言而喻，北京也一定能够成为世界级的可持续发展城市。