糧食水能源都市鏈結多邊協議研究行動方案推動各計畫概要

 



計畫名稱
Climate Resilient Urban Nexus Choices: Operationalising the Food-Water-
Energy Nexus
CRUNCH
Understanding Innovative Initiatives for Governing Food, Water and Energy
Nexus in Cities
IFWEN
Intelligent Urban Metabolic Systems for Green Cities of Tomorrow: an FWE
Nexus-based Approach.
METABOLIC
Vertical greening for liveable cities - co-create innovation for the
breakthrough of an old concept
Vertical Green 2.0
臺灣申請機構
及申請人


國立臺灣大學環境工程學研究所
駱尚廉特聘教授


銘傳大學都市規劃與防災學系
石婉瑜助理教授


國立臺灣大學生物環境系統工程學系
張斐章特聘教授


國立臺灣大學生物產業機電工程學系
葉仲基副教授
計畫主要申請人

英國朴茨茅斯大學
Steffen Lehmann教授

Jose A. Puppim de Oliveira

國立臺灣大學生物環境系統工程學系
張斐章特聘教授

柏林工業大學
伊娃佩頓教授及托馬斯尼爾斯博士
合作國家
英國、荷蘭、瑞典、波蘭、美國、臺灣巴西、美國、瑞典、臺灣、德國、南非
臺灣、美國、日本、巴西德國、奧地利、斯洛維尼亞、臺灣




全程計畫目標
CRUNCH將展示糧食-水-能源鏈結如何強化都市韌性。透過建立跨領域指標作為支持工具及評估框架(整合決策支持系統IDSS),據以建立緊密聯繫的知識平台,以指導及改進未來都市發展的決策能力。為了實施整合的FEW鏈結解決方案,CRUNCH將釐清對於每個參與城市(濱海紹森德、烏普薩拉、恩荷芬、格但斯克、邁阿密及台北)作為都市生活實驗室(ULLs)的具體挑戰。CRUNCH將對所選都市區域進行共同設計,包括可能的解決方案、知識及證據的全面論述。
1. 評估食物-水-能源鏈結在藍綠基盤中的消長以及相關的城市空間規劃與治理特徵
2. 了解以各種尺度藍綠基盤來進行創新、整合的食物-水-能源鏈結工具時所遇到的阻礙,並尋找各種干預手段的共同特徵。
3. 了解成功以藍綠基盤為基礎來改變食物-水-能源鏈結的創新方法是如何發生的;城市需具備何種能力來進行創新;以及如何提升城市的能力與方法來克服執行的困難。
4. 設計框架、最佳執行指南以及工具來培養以藍綠基盤以及較佳的都市干預手段和決策過程來倡始創新的食物-水-能源鏈結治理。
我們的目標是針對由來源地運送到城市中心的水、糧食、能源營養素,構建有效的傳輸和交換機制,並量化和優化與社會健康相關的水、糧食、能源因素,從而促進未來綠色城市的發展。牆面綠化及活的牆壁(立面綠化)對於冷卻建物、回收廢水及製造糧食、生質能等,具有很大的潛力。然而,伴隨這種形式城市綠化的問題,本研究計畫擬採用一種都市內新型綠化的最佳化方式來解決。根據需求來重建立面綠化,對於建築做若干的調整,藉由雨水來灌溉,且使用自動化機械來降低維護成本。因此,立面綠化可以對於鄰近地區,顯露其完全正面的影響。



重要工作項目及實施方法
1.發展創新的概念框架和研究設計。
2.依開發評估框架進行知識數據分析。
3.FEW-Nexus情境測試、設計和可視化發展。
4.IDSS發展、數位介面及政策建議。
5.Nexus能力建立和培訓。
6.宣傳、交流和公佈。
7.計畫管理和整體協調。
本研究使用量化方法及案例研究來進行主題式的跨領域研究,從中界定何處、如何、為何創新的食物-水-能源鏈結倡議能夠成功;該城市具備何種能力以及它們是如何學習建構此能力。一旦了解了限制與機會的紋理和城市所需具的能力,本計畫將分析克服限制的方法並且提出創新的解決方案以強化都市中的食物-水-能源鏈。
本三年期研究計畫將針對五個主要目標(工作項目)執行:
1. 從水、糧食、能源鍵結(FWE Nexus)探討城市代謝(實施方法包括供應鏈管理(SCM)、生命週期評估(LCA)、系統動力學(SD)、水/碳/生態足跡計算等);
2. 整合各種模型及技術至科學協作架構(實施方法涉及人工智慧(AI)、優化技術、大數據、數據挖掘、系統動力學(SD)、聚類分析等);
3. 提出水、糧食、能源鍵結治理策略和政策(實施方法涉及動態建模、成本效益分析、影響評估、敏感性分析、不確定性分析、情境分析等);
4. 開發一套國際化之水、糧食、能源鍵結能力建構系統(本虛擬資料中心的部署將透過建置在美國國家超級計算應用中心和美國數位和空間研究中心網路基礎建設的科學架構上); 以及
5. 向全球社會展示並分享研究計畫成果(展示方式包含在著名的國際學術期刊上共同發表論文、參加國際研討會、媒體訪談等)。
1. 研製在直立位置植株栽種所需工具;
2. 研製維護及收穫機具雛型機,並安裝在實驗機台上進行測試。




分年度或分項目標


1.快速發展知識基礎,以更好的理解城市化、資源需求增加、消費及土地使用轉變等的後果,透過數據分析與整合,系統化的進行數據的可視化。
2.考量知識的可及性,整合並轉化過去分散的專業及創新訊息。
3.透過跨領域間更有效率的評估,以改善決策過程,並促進整合鏈結方案的執行。
4.探求創新及實用的解決方案,使用IDSS發展整合規劃方法。
5.透過基於影響力的溝通、傳播及參與策略,建立改革式學習及有效傳播,以加速決策者所需的影響或證據。


第一階段旨在界定並了解藍綠基盤的干預手段是如何造成食物-水-能源的消長。
第二階段旨在了解哪些社會技術的轉換可以促使城市以藍綠基盤與其他倡議來創新食物-水-能源鏈結。
第三階段將發展量化、質化的評估框架、工具與指南來進行以藍綠基盤來創新食物-水-能源鏈結的都市改變計畫。
本研究計畫將分三年執行,敘述如下:
第一年:執行資料收集與資料交換、確認鍵結指標、進行系統分析、以及設計水、糧食、能源協同鍵結的優化方案。建立一個專門的分享點和一個互動網站以便相關的研究資料和資訊可以在計畫執行期間迅速地公開給大眾參考。此虛擬資料中心計劃在第一年建構完成。此外,將於2018年6月13日舉辦本研究計畫跨國啟動會議,並建立一個跨國跨部門工作執行團隊。每季定期舉行研究計劃的工作會議。專家諮詢會議也將在參與國個別舉行。跨國團隊成員也將於2018年6月11日至12日參加由貝蒙論壇(Belmont Forum)和歐洲城市組織(Urban Europe)舉辦的研究計畫啟動儀式。
第二年:構建與城市水、糧食、能源鍵結管理密切相關的系統動態模擬、情境分析模式和系統優化方案。分別舉行專家諮詢會議和決策者對話會議。定期召開本國及跨國研究計畫工作會議。
第三年:制定城市水、糧食、能源鍵結管理的治理策略和獎勵計畫,並針對世界性水、糧食、能源鍵結議題召開專題會議。舉行跨國跨部門研討會。決策者對話會議將在各參與國舉行。每季定期召開研究計畫工作會議。預計於2020年參加由貝蒙論壇(Belmont Forum)和歐洲城市組織(Urban Europe)召開的期末成果展示會議。
為與國際社會分享本研究計畫所提供的整體解決方案,相關研究內容和研究結果將共同發表於著名的國際學術期刊和國際研討會議。


第一年需要協助柏林工業大學設計與試製實驗機台雛型體,立面綠化植株栽種、維護與收穫機具之相關資料蒐集與著手進行設計;
第二年則協助柏林工業大學進行實驗機台之改良,並完成立面綠化植株栽種、維護與收穫機具雛型體之試製組裝及初步測試;
第三年則進行栽種、維護與收穫機具之改良,置入感測系統與資訊處理軟體之運作。
計畫網頁
http://www.fwe-nexus.eu/
https://jpi-urbaneurope.eu/project/ifwen/

N/A
(建構中)

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