Villes intelligentes : Opportunités de croissance pour la France en Chine

Institut Confucius de Bretagne
Présentation Smart Cities - 6 mars 2015
Villes intelligentes :
Opportunités de croissance pour la France en Chine
Dr Fanchen Meng
Institut Confucius de Bretagne, Rennes, le 6 mars 2015

2
■ Comment prendre la première place dans ce tournant ?
● Où et comment se fera ce tournant ?
● Quel serait la trajectoire de ce tournant?
■ De quel type de Smart Cities avons nous besoin ?
● Les Smart cities sont-elles applicables aux TIC ?
● Quel est le point de départ pour la construction de Smart cities ?
● Quels sont les objectifs de développement des villes?
■ Comment construire une modernisation des villes afin d'y rendre la vie plus
agréable ?
● De quels cas pouvons-nous tirer parti ?
● A quoi ressemblerait la ville du futur ?
Situation actuelle
et plan de construction des Smart Cities

3
Comment aborder
le tournant de la ville intelligente ?

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Wulumuqi 乌鲁木齐
Yinchuan市银川
Xining 西宁
Lanzhou 兰州
Xi'an 西安
Kunming 昆明
Guiyang 贵阳
Chengdu 成都
Chongqing 重庆
Haikou 海口
Nanning 南宁
Shenzhen 深圳
Guangzhou 广州
Changsha 长沙
Wuhan 武汉
Zhengzhou 郑州
Qingdao 青岛
Jinan 济南
Nanchang 南昌
Xiamen 厦门
Fuzhou 福州
Hefei 合肥
Ningbo 宁波
Hangzhou 杭州
Nanjing 南京
Shanghai 上海
Harbin 哈尔滨
Changchun 长春
Dalian 大连
Shenyang 沈阳
Hohhot 呼和浩特
Taiyuan 太原
Shijiazhuang 石家庄
Tianjin 天津
Beijing 北京
Population (in millions)
城市化的日益加速和城市人口的快速增长
要求基础建设的优化配套，使城市生活方式及环境变得更理想、和谐
人口增长
城市化比率自2004年的36%增
长至2020年的大于50%
城市人口自2004年41.8%急升到
2020年约70%
A B C
A: 柏林 3.5 m B: 纽
约 8.0m
C: 东京 12.4m, 2004- 2020

6/Marc
h/2015
Page 5
中国快速的城市化进程给城市管理者提出了巨大挑战：如何才能塑造自身的竞争
力？
中国快速的城市化进程（苏州，1970-2010）
快速城市化的挑战：
 “城市病”：交通拥堵、
空气污染、能源浪费等
 潜在的“中等收入陷
阱”：大量城市移民、
超前城镇化
 “史无前例的城镇化”：
由于规模和速度空前导
致没有可资借鉴的模式

城市人口交通需求的高速增长：既是严峻挑战，也是极大发展机遇
城市交通的挑战：
自1990年以来：
交通负荷：以年18.5%的比率增长
城市居民的交通需求：年增长率大于15%
出租车乘客量：以年28.5%的比率增长
地铁乘客量：以年14.3%的比率增长
地铁基础建设
2005年中国总地铁长度为 418公里分布于10
个城市，其总长度仍比伦敦一个城市拥有的
地铁总长度少17公里

能源、洁净空气、洁净水的巨大瓶颈
能源
• 与2001年中国能源消耗占世界9.8%相比，至2025年中国将
消耗世界能源的14.2%。
•中国现在每一美元GDP所需要的能源消耗相当于美国的5倍
，几乎是日本的12倍。
空气污染
• 在中国660座城市里，只有不超过1%的城市其空气质量达到国
家一级标准。
• 世界10大受污染城市中的6座城市在中国，他们分别是：沈阳、
北京、西安、上海，广州和太原。
• 据世界银行估计，中国一年就环境破坏和健康问题所造成的污
染成本高达540亿美元。
水污染
• 70%的湖泊及河流被严重污染，最主要的原因是中国超过80%的污
水都未经处理直接排入水道。
• 中国118个超大城市中97.5%的城市的地表水受污染，其中40%的
城市被严重污染。
• 从现在到2010年，中国将投入610亿美元用作城市污水处理设施的
建设。
已严重危及国内经济、社会发展的可持续性

4
1991-2011 : Dépenses totales des investissements liés aux infrastructures
1 - PIB international basé sur l'analyse des 86 pays les plus avancés
2 - Autres pays industrialisés : Australie, Canada, Croatie, Islande, Liechtenstein, Nouvelle Zélande, Norvège, Singapour, Corée du Sud,
Suisse, Taiwan et les Emirats Arabes Unis
3 - Sources: HIS Insight Post, Global water intelligence, Agence Internationale de l'énergie, Forum international des transports, Analyses
de l'Institut Global McKinsey
La Chine a déjà pris la place des Etats Unis et de l’UE pour devenir le premier pays au
monde en terme d'investissement dans les infrastructures.
Comment assurer la valeur et la continuité des futurs investissements ?
Moyenne pondérée des dépenses
basée sur le PIB de 2010 (1 milliard US$)
Chine
Autre pays
industrialisés
(2)
Japon
Moyen Orient
et Afrique
Europe de l’Est,
Eurasie
Union Européenne Etats Unis Amérique
Latine

5
L'économie chinoise va arriver au plus haut point de son histoire :
Mais quels seront les facteurs qui pourront aider la Chine à
achever ce processus ?
• Dans l'histoire, le développement économique de la Chine et de l'Inde fut lié à l'immensité de la population
et conduit dans le modèle de société féodale.
• Avec l’avènement de la première puis de la seconde révolution industrielle européenne, l'émancipation des
idées et l'initiative d'entrée dans une société capitaliste ont généré le boom économique de l'Europe et des
Etats Unis.
• Le futur boom de la Chine devra à la fois s’appuyer sur sa supériorité démographique et sur son avance
technologique.
Inde
Chine
UE
Etats Unis

6
De quels principaux domaines la Chine peut-elle tirer le meilleur
profit des progrès technologiques afin de réaliser une croissance
majeure, et de prendre le virage ?
Phase de développement
des villes
4ème étape : Intégration complète
d'infrastructures intelligentes
Intégration de toutes les infrastructures,
gestion simultanée de l'optimisation de
l'intelligence et les dysfonctionnements
3ème étape : Développement
des infrastructures intelligentes
Transports sans conducteur
Immeubles intelligents
Réseaux électriques intelligents
2nde étape : Infrastructures
semi automatiques
Trains et transports automatisés
Bâtiments au standard
Réseaux électriques
1ère étape : Infrastructures « béton
armé »
Voies ferrées
Centres commerciaux
Electrification
Evolution de la conception
des villes
Villes postmodernes
Villes modernes
Villes commerciales
de l’ère moderne
Amsterdam/Shanghai
Villes du Moyen Age
Venise/Kaifeng
Villes antiques
Troie/Yangzhou
Origines de la ville
Babylone/Erlitou
Echelle de population Superficie
1000
10000
100000
1M
10M
Futur
Pays
développés
Chine
Actuel

9
De quel type de villes intelligentes
avons nous besoin ?

10
Actuellement les principaux points dans la plannification des villes
intelligentes et l'extension du marché sont l'application des TIC :
Internet, Internet des objets (IOT), Cloud computing"
A l'aide des TIC, détecter, analyser, et intégrer les informations clés du noyau du
système de fonctionnement de la ville, comprenant les différents prérequis pour
établir une réponse intelligente : bien être social, protection de l'environnement,
sécurité publique, services de la ville et les activités industrielles et commerciales,
pour créer une meilleure vie citadine.
Avec pour objectif un développement plus scientifique, un management plus efficace,
« une vie plus belle », avec pour support les TIC, via l'accès transparent et complet à
l'information, la transmission d'information plus vaste et sécurisée, la gestion de
l'information plus efficace et plus scientifique, l’augmentation de l'efficacité des
mouvements et de la gestion des villes, l’amélioration de la qualité des services
publics, la formation d’un écosystème à faible teneur en carbone, et la construction
d'une ville à forme nouvelle.
Institut Chinois de la Communication, « Livre blanc de la ville intelligente », 2012

11
Actuellement les principaux points dans la plannification des villes
intelligentes et l'extension du marché sont l'application des TIC : Internet,
Internet des objets (IOT), Cloud computing"
Construction du système du passage de la Chine à la ville intelligente
Industrie intelligente
Logistique
Fabrication
TIC
Energie
Gestion intelligente
Transports
Gestion urbaine
Sécurité de la ville
Economie d’énergie
Bien être social intelligent
Santé
Communauté
Alimentation
Médecine
UsagesDonnées
Lesnormesdelavilleintelligente
Partage des données Fusion des données Statistiques Système décisionnel
Cloud gouvernemental Cloud industriel Cloud public
Bases de données basiques de la ville
Population Administration Géographie Economie
Base de données
des autres domaines
Communication
Fibre optique, IP, 3G/LTE/Wifi, Internet, réseaux
Signature RFID,caméras de surveillance, GPS, radars, micro-ondes, transmetteur,
téléphone mobile
Infrastructures urbaines : routes, ponts, buildings, véhicules
Application des
TIC :
• Internet
• Internet des
objets (IOT)
• Cloud
computing
Systèmedesécuritédesvillesintelligentes
Prisede
conscience

12
Ce mode d'évaluation est aussi
conforme aux directives nationales
Directives concernant la promotion du développement successif de la santé des villes
intelligentes（2013-1-23）
Raisonnement du développement :
•Persévérer à utiliser les méthodes en accord avec les circonstances locales,
•Persévérer à ce que la rationalité mène à la construction des villes intelligentes, avec
pour orientation les besoins de développement des villes,
•Persister à mettre l'accent sur l'avance, avancer la construction des villes intelligentes
pas à pas,
•Insister sur le marché principal et la coopération pour promouvoir et innover dans la
construction des villes intelligentes, gérer et lancer le processus.

13
De ce point de vue, nous pensons que l'idée de
villes intelligentes doit mettre l’accent sur
l’application, c’est à dire les revenus de la ville
Construction des villes intelligentes : 3+1
Les TIC soutiennent les technologies
Plateformes de gestion intelligente
Système de gestion des indicateurs des points clés de la ville
Intégration, analyse et affichage des données
Domaines d'application de l'intelligence
Infrastructures
intelligentes
• Transports
• Energie
• Bâtiments
• Eau
• Communication
des informations
• Gestion des
catastrophes
naturelles
Administration
intelligente
• Affaires
gouvernementales
• Gestion
publique
Collecte d'informations intelligente
Bien être social
intelligent
• Protection
sociale
• Installations
médicales
• éducation à la
culture
• Service à la
communauté
Technologies de sécurité, de communication, et de stockage
Industrie
intelligente
• Développement
Industriel
Foule
intelligente
• Culture de
l’information
• Culture
d’entreprise
• Gestion des
talents
Environnement
intelligent
• Design écologique
• Exploitation des
ressources naturelles
• Construction d’un
environnement
souple

14
Comment construire une ville moderne,
pour rendre la vie plus agréable ?

15
Prévention
intelligente
des
catastrophes
Services
des eaux
intelligents
Réseau
électrique
intelligent
Bâtiments
intelligents
Protection
intelligente
de
l'environnem
ent Services de
transports
intelligents
Pour construire des villes modernes, la Chine doit commencer par sa
propre réalité, tout en combinant avec les tendances grandissantes
futures, en se basant sur l'expérience mondiale
Lesbesoins
réels
Expériencesréussies

16
Gestion globale
des transports
Gestion des
aéroports
Gestion du
stationnement
Système de revenu
des villes
Métros et
tramways
TGV et voies ferrées
intervilles
Contrôle du signal
des transports
Bus
Transports intelligents : l'objectif est de maximiser la capacité
des différents modes de transport (pour les utilisations
individuelles et collectives), en améliorer l'efficacité, réduire la
pollution et les émissions

17
Réseau électrique intelligent : l'objectif est d'utiliser des énergies
renouvelables, le délestage de la charge, d’améliorer la fiabilité du
réseau électrique, de réduire la pollution et les émissions
Défi du système d'énergie
Utilisation des énergies
renouvelables et
ressources distribuées
Capacité limitée de
production et des
réseaux d'électricité
Vieillissement et
fragilisation des
infrastructures des
villes
Les dépenses/frais et
émissions liés aux
approvisionnements
en énergie
Déficits des revenus,
comme les pertes
non-techniques
Solutions du réseau électrique intelligent
Equilibre de la production
d'électricité et régulation
de la demande
Innovation en matière de
modèle économique
Gestion et délestage
de la charge
Prévention automatique des
dysfonctionnements et
restauration fiabilisation du
système
Générer, transmettre,
distribuer et
consommer
l'électricité de
manière efficace
Renforcer la
transparence de la
transmission, et
diminuer les pertes
par l'automatisation

18
Dimension
économique
Efficacité
Confort
Humanisation
Flexibilité
Intelligence
Bâtiments intelligents : L’objectif est de diminuer la
consommation d’énergie, d’augmenter le taux d’utilisation,
le confort, et d’améliorer la qualité de vie au travail et dans
les logements

19
Bâtiments intelligents : par la gestion des contrats d'énergie,
améliorer l'efficacité énergétique des bâtiments existants en
réhabilitant les bâtiments de manière intelligente
CITIC Pacific Plaza Shanghai
•Centres commerciaux de grande échelle, galeries commerciales,
bureaux d'affaires, et d'autres fonctions dans un bâtiment
emblématique
•Superficie du bâtiment : 100 000 m²
•Précédemment l'exemple en matière d'efficacité énergétique à
Shanghai
•Bâtiment précurseur de Chine dans la gestion intelligente des
bâtiments, mais une partie des fonctions n‘a pas été ouverte
Solutions d'économies d'énergie
•Mise à niveau d'un système de gestion des bâtiments
•Substitution du chauffage électrique par des pompes à
chaleur
•Optimisation des équipements de réfrigération
•Optimisation du système d'eau congelé et d'eau de
refroidissement
•Optimisation des tours de refroidissement
•Système d'économie d'énergie des escalators
•Réhabilitation et mise à niveau des structures de
maintenance
Profits des clients
•Economie de 1 850 000 kWh la première année
(équivalent à 228 tonnes de charbon)
•Economie de 1 530 000 RMB la première année
•Economie de 1 720 000 kWh la seconde année
(équivalent à 221 tonnes de charbon)
•Economie de 1 420 000 RMB la seconde année
•Estimation de la période de retour sur investissement
réduite à 3,5 ans

20
Prévention intelligente des catastrophes :
l'objectif est de réduire à son minimum les pertes causées par les
catastrophes naturelles sur les villes
Catastrophes
Probabilité
et taille
Degré
d'exposition
Population et
actifs dans les
régions
sujettes aux
catastrophes
Flexibilité
Robustesse des
infrastructures
et des
mécanismes
Risques
Pertes
économiques,
victimes
humaines,
etc.
Influence
directe faible
Influence
d'un certain
degré
Contrôle et
influence
directs
Impact sur la ville

21
Recyclage
Traitement des
eaux usées
Réduction des
fuites
L'intelligence des services d'eau : L'objectif est de réduire le
gaspillage et d'améliorer l'efficacité d'utilisation des ressources en
eau, et de réduire les émissions de polluants
Collecte
Réseau de gestion
de la collecte
Station de pompage Canalisations Réseau
de transmission

22
Protection intelligente de l’environnement : l’optimisation de
l'utilisation des nombreuses technologies actuellement disponibles
est une stratégie réaliste pour résoudre les problèmes de smog
Réduire et améliorer l'utilisation de l'énergie fossile, en utilisant de l'énergie et des matériaux propres
La réduction des émissions de gaz d'échappement des véhicules
Generateur à hydrogène
supercritique
Utilisation complète
du cycle combiné
Energie éolienne Elimination du soufre et
de l’azote
Transmission du
courant continu
haute tension
Réseau électrique intelligent Technique avancée de la
métallurgie des poudres
Bâtiments à
conservation d’ énergie
Efficacité
Énergétique
industrielle
Eclairage économe en énergie
Métro Véhicules électriques Trafic intelligent Télépéage
Renforcer la législation
et son application

23
La ville du futur

24
Aperçu de la ville du futur
Communications
interactives entre les
réseaux électriques
et les bâtiments
Transports reliant
les hommes et les lieux
entre l'intérieur et
l'extérieur de la ville
Electricité provenant
de sources d'énergie
renouvelables
Secteurs
interconnectés
par les TIC
Système de transport
multimodal
adapté à tous
Système de
distribution et de
stockage d'énergie
Bâtiment intelligent à
zéro émission

智能交通：未来的交通将会全面整合各种交通工具和出行模式，实现系统最优化
27
6/March/2015

智能建筑：未来的建筑将是充分人性化、灵活和智能的，充分帮助住户提高舒适
度和效率，降低成本
28
智能
储能
智能
控制
模块化
设计
智能
发电
智能
电网
人性化
生态
6/March/2015

智能电网：未来的电网将是全面双向的坚强网络，容纳可再生能源，平衡电力需
求，实现效率和成本的优化
… 实现分布式能源的高效管理和全面双向的能源供应平衡
智能交通照明
管理
单向能源流双向能源流
离岸海上风电
大规模太阳
能发电
小规模工业
燃气轮机
生物质能
热电冷三联供柴油发电
储能解决
方案
电动汽车
家庭太阳能利用
氢能存储
储能解决
方案氢能发电
29
6/March/2015

交通
乘客应急服务（食品、
垃圾、物资等）
• 应急车辆优先通行
• 多模系统提供各种交通
选择
• 实时数据确保有效疏散
• 现代轨道交通控制提高
运量
能源
发电、输电和配电的
强壮性
• 需求侧响应优先排序关
键用户
• 防水设备防范洪水
• 自动监控和自动调整
• 微网独立运行免受大规
模断电的影响
水务
自来水处理和输送，
污水处理
• 渗漏探测保证快速响应
• 自动管网控制改变输水
方向
• 水质传感器监控污染
• 自动监控系统预测水坝
风险
建筑
住宅、商业楼宇、公
共建筑的保护等
• 火灾、燃气泄漏自动报
警与疏散
• 关键设施重点保护
• 智能微网与应急能源供
应相结合
智能防灾：侧重在交通、能源和水务方面建立抵御灾害和减少损失的能力
Page 30
信息和通讯网络
安全和物理保护
6/March/2015

Page 31
维也纳东北部郊区的Aspern正在规划建设的一座面向未
来的实验性智慧城市
可再生能源
整合并管理可再生能源以降低二
氧化碳的排放并提高能源效率
能源高效利用
降低能源需求，对于多种能源形式和管网的智
能控制和能源管理，以及与楼宇管理平台的连
接，将带来很大的节能空间
能源存储
由于风能和太阳能供应的不稳定
性，储能装置和管理将是非常有
必要的
低压电网控制
未来，数以百万计的小规模用户将所发的
电力反馈至电网。低压的电力网络将确保
其可靠性，平衡供给侧和需求侧
安全供给
区域的能源供给必须是可靠而性
价比高的
需求侧管理
需求侧响应管理，实时的电力消
耗管理以适应价格的波动，智能
电表应用
6/March/2015

25
La construction des villes intelligentes devrait commencer par les besoins pratiques de chaque domaine, en choisissant les
applications les plus bénéfiques et les input/output les plus évidents pour conduire à leur implémentation
•Transport Intelligent :
A court terme, l'accent est mis sur des applications telles que les coûts de congestion des villes
A long terme sur la construction d'un système de transport intelligents entièrement intégré
•Réseau électrique intelligent :
A court terme, promouvoir la construction d'une centrale électrique virtuelle
A long terme, développer une intégration complète de la commutation bidirectionnelle
•Batiments intelligents :
A court terme, promouvoir l'application de systèmes d'automatisation de bâtiments intelligents
A long terme construire des bâtiments intelligents intercommutés
•Autres domaines :
A court terme,en intégrant les spécificités locales et utilisant les méthodes adaptées, promouvoir les systèmes de surveillance
en temps réel des barrages, systèmes de surveillance et de contrôle des fuites de réseau
A long terme, rejoindre la plateforme de gestion des villes intelligentes,pour introduire le partage des données
La route vers le dévelopement des villes du futur doit intégrer les prévisions de développement et la double poussée des attentes,
en commençant par la demande locale
•Par l'analyse de la situation actuelle, comprendre le potentiel de l'écologie locale et la contrainte des ressources
•Définir le schéma complet des infrastructures pour satisfaire les besoins pour le développement et la mise en opération des villes
futures
•Planifier la stratégie d'implémentation de l'évolution et clarifier les points clés de l'implémentation de chaque étape.
Conclusion

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