купить
журнал



Энергия будущего: «умные города»

С помощью каких технологий на ЭКСПО предлагают создавать «умные города».

До 2050 года в Казахстане планируется довести долю альтернативных и возобновляемых источников энергии до 50% от общего энергобаланса страны. В связи с этим ЭКСПО 2017 и ее главная тема — «Энергия будущего» — оказались очень кстати. В рамках выставки была создана международная база данных альтернативных источников энергии, из которой можно почерпнуть достижения разных стран. Archspeech выбрал технологии будущего, которые уже реализованы или только ждут своего часа.

Казахстан

Планируется, что экспогородок после закрытия выставки будет самодостаточным районом, полностью обеспечивающим себя энергией. Более того, при хорошем солнце и ветре сможет передавать ее в городскую энергосистему левого берега Астаны. Для этого по периметру городка размещены ветряные турбины и интегрированы «умные электросети» — Smart Grids — разработка немецкой компании Siemens. 42 подстанции объединены в сеть с единым центром управления и умеют автоматически перераспределять нагрузку в сетях, учитывая уровень солнечной активности и меняющуюся силу ветра, снижая потери при транспортировке электроэнергии до 30%.

По-своему новаторским для столицы Казахстана стал проект использования геотермальной энергии. Дело в том, что сейчас в Астане нет природного газа, поэтому развиваются альтернативные технологии отопления жилых домов, в том числе с помощью подземных геотермальных источников. При участии немецкой компании Petroline здесь был построен экпериментальный дом площадью 190 кв. м, тепло для которого извлекается из скважины глубиной 130 метров и позволяет зимой сократить месячные расходы на отопление почти на 70%.

Германия

Подробная информация о проекте была представлена в немецком павильоне, где архитекторы из бюро gtp2, руководствуясь девизом Energy on Track («Энергия на правильном пути»), создали настоящий город будущего. Самым запоминающимся оказался дом с «живыми фасадами» Bio Intelligent Quotient (BIQ), над концепцией которого работали сразу несколько компаний — Splitterwerk, Label für Bildende Kunst, Graz Arup (Берлин), B+G Ingenieure (Франкфурт) и Immosolar (Гамбург). Его фасадные панели заселены водорослями и работают как биореактор. Процесс начинается со снабжения водорослей сточной водой, их роста в результате фотосинтеза, поглощения и использования тепловой энергии солнца, например, для отопления дома, и заканчивается цикл сбором урожая пены из водорослей. Биомасса, в том числе, может быть использована для производства пищевых продуктов и косметики. Первое в мире здание, питающееся водорослями, в качестве эксперимента построено в Гамбурге.

Более раскручена технология строительства по новому стандарту энергопотребления «Эффективный дом плюс» (Effizienzhaus Plus). В Германии уже реализовано 35 проектов домов, которые производят больше энергии, чем потребляют, в том числе за счет фотогальванической установки. Новые модули солнечных батарей разработываются Институм систем солнечной энергетики (ISE).

Финляндия

Финляндия, занимавшая первое место в списке самых «зеленых» стран мира в прошлом году по данным рейтинга Environmental Performance Index, в 2017 году обратила на себя внимание павильоном от архитекторов ATELJE Sotamaa. Они создали под девизом «Sharing Pure Energy» модернистское пространство из дерева, тем самым напомнив, что 70% территории их страны покрыто лесами. Но статус «зеленой» во многом обеспечивают Финляндии «чистые технологии» (cleantech), на которых развиваются целые города, как город-побратим Астаны — Оулу.

Более частный случай — технология гелеовоздушных теплообменников PolarSol, которая позволяет получать тепло и холод без подключения к централизованным системам. Круглогодичные автономные накопители солнечной энергии, также одни из самых эффективных на рынке рекуператоров тепла отработанного воздуха и сточных вод, они окупаются за пять лет для многоэтажного строительства. PolarSol придумал российский инженер Антон Сербин, выкупила технологию Финляндия, производство сегодня находится в Йоэнсуу, а на ЭКСПО теплообменники представлены в павильоне Лучших практик.

Павильон Лучших практик

Организаторы ЭКСПО отобрали 24 проекта в области альтернативной энергетики из 13 стран мира и представили их в павильоне Лучших практик. Сюда, как мы уже писали, попала финская технология PolarSol, а также немецкая IceStorage от компании Viessmann. Эта разработка из Германии также предлагает использовать для накопления энергии теплообменники, но встроенные в большой подземный резервуар, заполненный водой. В специальном ледовом хранилище происходят естественные процессы замерзания и оттаивания воды, которые преобразуются в энергию для отопления и охлаждения зданий.

Кроме жизнеобеспечения зданий, есть и другие задачи, связанные, например, с энергоэффективным освещением. Французский стартап Glowee первый в мире предложил делать подсветку витрин магазинов и фасадов зданий из морских микроорганизмов. Проект не ставит перед собой цель полностью заменить электрическое освещение, скорее предлагает альтернативное решение с наименьшим воздействием на окружающую среду.

Сингапур

Фото © inform.kz

Если Германия славится своими достижениями в области использовании солнечной энергии, а Франция — ветряными парками, то Сингапур ничем таким похвастаться не может. Здесь нет сильных ветров, так что гидроэнергетику развивать невозможно, солнце большую часть года закрывают облака и тени небоскребов. Но тем интереснее понять, как на площади 700 кв. км развивается национальная идея по становлению Сингапура, как экологически-дружелюбного города с «нулевыми отходами» и процветающей «зеленой» экономикой к 2030 году.

Об экспериментальных проектах, обеспечивающих устойчивое развитие города-государства, подробно рассказано в павильоне, который называется «Маленький город больших идей» (Small city, Big ideas). Здесь есть очевидные проекты с солнечными батареями на крышах небоскребов, менее очевидные с возможностью охлаждение кварталов за счет воды, которую пускают под землей, и уникальные находки вроде башни Capita Green от Тойо Ито и инженеров Takenaka Corporation. Высотка с двойным фасадом полностью насажена зеленью, включая высотный лес на крыше — все вместе позволяет удерживать солнечную энергию на 26% лучше. Посетителям павильона предлагают выбрать самый интересный проект, пока по праву лидирует «вертикальный лес».