Большие города

В 2007 году ученые зафиксировали, что более половины населения Земли живет в городах, и эта тенденция только усиливается. К 2030 году уже 60% населения Земли станет городским, а к 2050-му – 70%. Города – центры развития человечества, и урбанизация обеспечивает возможности для научного, технического и культурного прогресса и благосостояния людей. 20% общемирового ВВП формируется десятью самыми экономически развитыми городами. Москва – один из них.

Урбанизация создает огромную нагрузку на городскую инфраструктуру и окружающую среду. Сегодня города потребляют около 60% питьевой воды, 75% энергии и дают 80% мировых выбросов парниковых газов. Городская инфраструктура достигает пределов в росте, поэтому повышение ее эффективности является основной задачей для устойчивого развития городов, а также поддержания экономического и экологического баланса в мире.

По результатам опроса администраций мегаполисов мира, важнейшую роль в устойчивом развитии городов играют наличие современного экологичного и энергоэффективного транспорта (27%), а также фактор безопасности (9%). Кроме того, в сбалансированной инфраструктуре нуждаются промышленные предприятия, коммерческие и жилые здания, системы водо- и энергоснабжения. Комплексное улучшение всех элементов инфраструктуры позволит поддержать качество жизни в городах, обеспечить их экономическую конкурентоспособность и в то же время защитить окружающую среду и природные ресурсы. Для населения это будет означать снижение бытовых затрат и повышение качества коммунальных услуг.

Одним из самых важных аспектов в развитии инфраструктуры является эффективное и экологически безопасное энергоснабжение. В среднем потребление энергии в мире увеличивается на 2,7% каждый год. Наиболее быстрый рост ожидается в городах Ближнего Востока, Азиатско-Тихоокеанского региона и Латинской Америки, при этом крупнейшими потребителями электроэнергии станут Китай и Индия.

Современные энергетические компании предлагают комплексные меры для улучшения городского энергоснабжения, включая строительство электростанций комбинированного цикла с низким уровнем выбросов и интеллектуальных сетей на возобновляемых источниках энергии. Один из успешных мировых проектов был проведен в 2009–2010 годах в Китае. Для снабжения энергией развитой промышленной провинции Гуандун была проведена линия передачи постоянного тока высокого напряжения (HVDC) из провинции Юньнань. Сегодня по линии длиной более 1400 км и пропускной способностью 500 МВт передается электроэнергия, вырабатываемая несколькими гидроэлектростанциями в Юньнань. Потери в сетях составляют всего 2% на 1000 км. Такая линия HVDC помогает исключить выбросы в атмосферу более 30 млн. тонн CO2 в год, которые производились бы в Гуандун на обычных тепловых электростанциях.

Большой объем электроэнергии можно сэкономить, улучшив теплоизоляцию зданий. Здания потребляют около 40% энергии в мире и выделяют 21% углекислого газа. Больше половины энергозатрат зданий приходится на инженерное оборудование и освещение. Решить проблему помогут энергосберегающие лампы и бытовая техника с низким энергопотреблением. Также необходима эффективная автоматизация и обогрев зданий, усовершенствование вентиляции и кондиционирования. К настоящему времени компания «Сименс» улучшила теплоизоляцию более чем в 6500 зданиях по всему миру, что привело к сокращению выбросов CO2 на 2,4 млрд. тонн и экономии более 1 млрд. евро.

Из-за урбанизации и демографических изменений в течение следующих двух десятилетий сильно возрастет потребность в транспорте. На транспортный сектор уже сейчас приходится 25–30% конечного потребления энергии, а ежегодный экономический ущерб от перегруженности транспортной сети оценивается в 100 млрд. долларов в Европе и 78 млрд. долларов в США. При использовании современных технологий транспортные перевозки становятся экономически выгоднее и безопаснее, а также меньше вредят окружающей среде. В рамках подхода Complete Mobility «Сименс» снизил электропотребление в метро Осло на 30% с помощью систем рекуперации энергии. В 2001 году компания начала комплексный транспортный проект в Лондоне. В его рамках было изготовлено 1200 железнодорожных составов типа Desiro UK, введен транспортный сбор, создана зона низких выбросов для транспорта с низким выделением CO2 и установлена система мониторинга движения. В результате количество пробок в столице Великобритании снизилось на треть, а объем выбросов сократился примерно на 150 000 тонн в год.

Все аспекты инфраструктуры российских городов: энергоснабжение, энергоэффективность зданий, транспортная система и водоснабжение, – требуют преобразования так же, как в Европе. Изначальное преимущество, которое России дает обилие природных ресурсов, нивелируется низкой эффективностью, с которой их используют. К тому же плотность населения в мегаполисах и потребление ресурсов постоянно растут.

По оценкам экспертов, потребность российских городов в электроэнергии к 2020 году вырастет на 180 ГВт, что равняется уже установленной мощности. В этих условиях перспективный шаг в комплексной модернизации городских инфраструктур был сделан в 2009 году в Екатеринбурге. При поддержке Правительства России консорциум немецких компаний под руководством «Сименс» провел исследование в сфере повышения энергоэффективности под названием «Екатеринбург – энергоэффективный город».

Было предложено использовать комплекс технических решений, направленных на повышение энергоэффективности зданий, промышленности, транспорта и энергетического сектора. 12 технологических рычагов с наибольшим потенциалом могли бы сократить потребление первичной энергии на 22%. По прогнозам, внедрение энергосберегающих технологий в Екатеринбурге позволит к 2020 году сэкономить до 79% первичной энергии и сократить энергопотребление на 34 млрд. кВт·ч в год (или 44%), что соответствует ежегодному сокращению потребления газа на 2 млн. кубометров. По предварительным расчетам, инвестиции для внедрения проекта составляют 3,6 млн. евро, окупятся мероприятия в большинстве случаев в период до четырех лет.

По данным исследований компании McKinsey «Энергоэффективная Россия», энергосбережение в зданиях – самый значительный резерв России в плане сбережения энергии и снижения выбросов CO2. Оно способно дать экономию в 13% от общего объема энергопотребления в стране. В Москве с применением энергосберегающих технологий построено несколько экспериментальных домов, а в поселке Киссолово под Санкт-Петербургом компания «Пассив-хаус» соорудила целый коттеджный поселок. Дополнительные вложения в энергоэффективный дом окупаются за 1 год. Счетчики, теплоаккумуляторы и тепловые насосы потребляют энергии не более чем на 50 копеек за 1 кВт·ч. По мнению специалистов, только за счет инженерно-технических решений применение в жилых домах России современных мер энергоэффективности может уменьшить суммарное потребление энергии на 40% и сэкономить миллионы тонн топлива.

В области транспортной инфраструктуры для России особенно актуально построение высокоскоростных магистралей. По словам Петера Лёшера, президента и председателя правления концерна «Сименс АГ», «в последующие 30 лет страна планирует инвестировать 380 млрд. евро в новый подвижной состав и инфраструктуру». Высокоскоростные магистрали позволяют быстро преодолевать большие расстояния и повышают мобильность населения, экономическое и социальное развитие регионов. В области железнодорожной инфраструктуры «Сименс» предлагает полный спектр решений в сфере безопасности и автоматического управления движением поездов. Примером служит высокоскоростной поезд «Сапсан» серии Velaro RUS.

В настоящее время реализуется другой интересный проект, особенно актуальный в приближении Олимпиады-2014 в Сочи и чемпионата мира по футболу 2018 года, – запуск пригородных поездов «Ласточка» на платформе Desiro RUS. «Ласточка» – скоростной электропоезд, способный развивать скорость до 160 км/ч, с усовершенствованной системой безопасности и повышенным комфортом для пассажиров.

В глобальном масштабе главная цель модернизации городской инфраструктуры – устойчивый и сбалансированный рост города без вреда для окружающей среды. Для улучшения экологической ситуации и конкурентоспособности городов страны будут использовать возобновляемые источники энергии, создавать электростанции комбинированного цикла, внедрять энергосберегающие системы для зданий и экологически чистый транспорт.

Анастасия Поперная