Здания с нулевым потреблением энергии

Глобальная температура и уровень океана поднимаются, ледяные покровы тают и частота экстремальных погодных условий увеличивается. В то время как эти изменения происходят из-за буйства человеческой активности, города осознают роль, которую они играют, так как занимают около 3% земли и производят 72% от общего выброса парниковых газов.

Проблема вроде бы ясна, но что можно сделать? Технологии играют все более важную роль в борьбе с выбросами парниковых газов. В концепции умного города - города, который использует Интернет вещей (IoT) и другие технологии для улучшения жизни - нет ничего нового, но это понятие лучше всего работает, когда экосистемы строятся с нуля.

Масдар-Сити, например, - заранее спланированный город, который создал «зеленый отпечаток» для устойчивого городского развития. Он находится в Абу-Даби и чистая энергия, экологически безопасная недвижимость, чистые технологии были и есть главным приоритетом для города с момента его основания в 2008 году.

Результаты, полученные от заранее спланированных умных городов, впечатляют и вдохновляют, но городские центры, которые существуют уже сотни лет, не могут позволить себе роскошь начинать с нуля. Эти города требуют другого подхода: создавать изменения по одному зданию за раз.

Коллективный подход к достижению углеродной нейтральности

Сила в числах - особенно верно при решении такой глобальной проблемы, как изменение климата. Комиссия ЕС учредила миссию, которая будет поддерживать и продвигать 100 европейских городов в их системной трансформации в сторону климатической нейтральности к 2030 году, а члены Альянса углеродно-нейтральных городов (CNCA) стремятся достичь углеродной нейтральности в течение следующих 10-20 лет.

Нью-Йорк является частью CNCA и взял на себя обязательство сократить выбросы парниковых газов на 80% к 2050 году. Ванкувер планирует до 2050 года полностью перевести использование энергии в зданиях и транспорте во всем городе на возобновляемые источники энергии. Хотя на первый взгляд эти цели могут показаться высокими, кардинальные изменения - это единственный способ, которым города смогут достичь целей по предельной температуре, установленных в Парижском соглашении - юридически обязывающем международном соглашении об изменении климата.

Цифры не лгут - здания играют важную роль

Здания потребляют около 30% мировой энергии за счет строительства и эксплуатации, и на их долю приходится почти 40% ежегодных глобальных выбросов парниковых газов, согласно МЭА. К сожалению, несмотря на текущие усилия, потребление энергии в секторе зданий с 2000 года продолжает неуклонно расти.

Прискорбно видеть отсутствие большего прогресса, но хорошая новость заключается в том, что сценарий, освещенный в отчете МЭА 2019 года, показал: «Решения в области эффективных и экологически чистых технологий в сочетании с низкоуглеродной выработкой энергии сокращают выбросы CO2, связанные с зданиями, на 87% к 2050 году, в то время как общая площадь помещений в мире увеличится почти вдвое». Это показывает, что, если экологичность действительно станет приоритетом - как для новых, так и для модернизируемых зданий, - отрасль может оказать реальное влияние.

Возьмем, к примеру, T-Mobile Arena в Лас-Вегасе, Невада, США. Это современное развлекательное здание, в котором экологичность с самого начала была приоритетом. На арене есть все возможности подключения и круглосуточный контроль, от кондиционирования воздуха и освещения до контроля доступа, управления энергопотреблением и эксплуатации здания. Только за первые 12 месяцев работы T-Mobile Arena сэкономила около 18% энергии.

Интеграция технологий с самого начала может дать впечатляющие результаты, но миллионы зданий по всему миру должны быть модернизированы - только в Нью-Йорке насчитывается около миллиона зданий, а в Москве около пятисот тысяч. Для тех, кто хочет внести изменения в устоявшиеся города, хорошая новость заключается в том, что программное обеспечение и цифровые технологии создают преимущество второго шага. Любое здание можно модернизировать с помощью цифровых технологий, чтобы оно стало умным и экологически безопасным.

Итак, что на самом деле означают здания с нулевым потреблением энергии?

Целью многих зданий является достижение углеродной нейтральности. Здания с нулевым потреблением энергии сочетают энергоэффективность и производство возобновляемой энергии, чтобы потреблять столько энергии, сколько может быть произведено на месте из возобновляемых источников в течение определенного периода времени.

Хотя не существует универсального подхода, но есть несколько аспектов создания более разумных и экологически безопасных зданий:

• Стать сверхэффективным. Разработать интеллектуальную подключенную инфраструктуру, которая производит, хранит, распределяет и делиться электроэнергией.

• Стать полностью электрическим. Электрификация отопления оказалась во много раз более эффективной, чем традиционные системы, работающие на ископаемом топливе, и в конечном итоге экономически конкурентоспособна в большинстве регионов мира, особенно когда она связана с кондиционированием воздуха.

• Использовать решения по модернизации. Циркулярная экономика сегодня является альтернативой промышленной модели «бери, производи и утилизируй». Он переопределяет продукты и услуги, сводит к минимуму отходы и экономит деньги.

Благодаря решениям по модернизации концепция «повторного использования» (повторное использование, восстановление, переработка, обновление) применима к электрораспределительному оборудованию. Устаревшие компоненты можно отремонтировать, восстановить или переработать, чтобы свести к минимуму отходы, что приведет к увеличению срока эксплуатации и снижению затрат - по оценкам, экономия может составлять от 43 до 65%.

Будущее за самовосстанавливающимися зданиями

Нужно создавать здания с нулевым потреблением энергии, поэтому нужны технологии, которые сделают это реальностью. Системы должны быть готовы к использованию местной (возобновляемой) выработке и работать с гибкими бытовыми источниками энергии, подключенными к современным и цифровым сетям, чтобы повысить общую отказоустойчивость системы. Это приведет к тому, что здания будут иметь возможность генерировать свою собственную энергию и станут энергетически положительными - или же самовосстанавливающимися зданиями.

Самовосстанавливающиеся здания особенно быстро появятся в областях, где легче представить себе аспект выработки энергии. В свою очередь, здания будут частью решения (а не проблемы), поскольку станут генерирующими активами с добавленной стоимостью, повышающие устойчивость сети и помогающие смягчить нарушения в сети с помощью микросетей, которые работают автономно и используют возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия. Это не только поможет спасти нашу землю, но также поможет обеспечить непрерывность энергоснабжения во время стихийных бедствий.

Взгляд в будущее - что нужно для достижения сетевого нейтралитета и самовосстановления зданий

Переход к устойчивым практикам требует координации между правительствами, отраслью и строителями. Правила должны выполняться в соответствии с правительственными постановлениями, отрасль должна свободно делиться передовым опытом и вводить новшества для создания технологий, доступных и допустимых для всех, а строители должны отдавать приоритет технологиям с самого начала.

Вместе города, застройщики, менеджеры по управлению объектами и поставщики решений могут принять вызов и внедрить устойчивые методы, чтобы обеспечить поколениям безопасное и здоровое место для жизни.