Солнечные домики Фрайбурга
В одном из самых «зеленых» городов Германии экспериментируют с новыми формами интеграции распределенной энергетики в городскую среду
Иногда впечатления от прогулок по городам старой Европы во время отпуска наталкивают на неожиданные открытия новых энергетических практик, на которые порой в буквальном смысле натыкаешься. Так случилось и с автором этой заметки, обнаружившим в одном из городков Германии не только средневековые соборы, башни и ратуши, ради которых он туда приехал, но и передовую архитектуру “зеленых” зданий с интегрированными в здания источниками энергии.
Фрайбург-им-Брайсгау, уютный немецкий городок на границе Шварцвальда с населением всего 220 тыс. человек, считается одним из самых экологически чистых мест даже по меркам стремительно набирающей обороты декарбонизации Германии. К 2050 году городское хозяйство станет полностью безуглеродным, а вся потребляемая электроэнергия в городе будет поступать только от возобновляемых источников, в основном размещенных в самом городе. Уже сегодня эта цель в значительной степени достигнута: городская солнечная энергетика дает 33 млн. кВт∙ч в год, пригородные ветропарки — 10 млн. кВт∙ч в год, еще 22 млн. кВт∙ч в год обеспечивает переработка биомассы и бытовых отходов [1].
Гуляя по узким улочкам Фрайбурга мимо готического собора и в окружении барочных зданий конца XVI века, сложно представить себе, что этот город лидирует в высокотехнологичной распределенной энергетике, настолько современные энергетические решения удачно интегрированы в комфортную и нацеленную на сохранение своего исторического облика городскую среду. Тем не менее, даже на многих средневековых зданиях на скатах крыш установлены солнечные панели. Новые здания в историческом центре города, такие как ультрасовременная новая библиотека Фрайбургского университета, на 10% обеспечивающая себя электроэнергией за счет размещенных на крыше 180 кВт солнечных панелей [2], обязательно строятся с применением энергоэффективных технологий и элементами ВИЭ в своей архитектуре.
Самое крупное достижение местной архитектуры — это резкое снижение затрат энергии на отопление домов за счет реализации программы по энергоэффективности. Незаметная на первый взгляд реконструкция городских зданий, как общественных, так и частных жилых домов и коттеджей позволила снизить потребление энергии на обогрев с отвечающих общему для Германии стандарту 65 кВт∙ч/кв. м в год до 15 кВт∙ч/кв. м в год. Это стандарт так называемых «пассивных» домов, по которому строятся все новые здания в модных районах города [3].
Два таких квартала — Ризельфелд и Вобан — получили особую известность благодаря своим необычным решениям по интеграции возобновляемой энергетики в архитектуру зданий. В Ризельфелде, где солнечное электричество вырабатывают даже церкви, во многом воплощены идеи плановой архитектуры Ле-Корбузье, поставленные на рельсы новых технологий, в том числе и буквально: за счет развитой трамвайной сети в обоих упомянутых кварталах практически не используется личный автотранспорт. От любого дома до остановки трамвая — не более 500 метров, время ожидания трамвая — не более 5 минут.
В Вобане, напротив, очень разнообразном и эклектичном квартале, архитектор Рольф Диск создал несколько удивительных образцов «активных» зданий, которые производят энергии больше, чем потребляют [4]. Вращающееся цилиндрическое здание “Гелиотроп” с огромной солнечной панелью вращается вокруг своей оси, как избушка на курьих ножках из русских сказок, поворачиваясь вслед за солнцем, чтобы обеспечивать разнообразное и оптимальное освещение внутренних помещений и максимальную выработку солнечного электричества.
В «Солнечном поселении» из 59 домов развернуто 445 кВт солнечных панелей общего пользования, и здания обмениваются электроэнергией от этих панелей. Такой же принцип реализован в проекте «Солнечного корабля» — соединения многоквартирного дома и торгового центра в этом поселении, связанного с коттеджами в общую сеть распределения энергии.
Будущее Фрайбургской архитектуры показывает проект Smart Green Tower, который реализуется на партнерских основаниях компанией Siemens и Фраунгоферовским университетом [5]. Многофункциональное здание с жилыми апартаментами, гостиницей, офисами, ресторанами и торговым центром получит фотовольтаический фасад с высокоэффективными солнечными панелями (КПД не менее 21%), системы накопления электроэнергии мегаваттного класса на основе литий-ионных и редокс-ванадиевых батарей, а также систему электроснабжения на основе постоянного тока и систему управления энергосистемой здания, нацеленную в том числе на участие в механизмах demand response и других возможностях оптимизации затрат на электроэнергию [6]. Завершение строительства ожидается в конце 2019 — начале 2020 года.
Приведенные примеры показывают, что современная городская энергетика способна сочетать в себе не только экологичность и экономичность, но и быть красивой, дополняя собой эстетику исторических мест и средневековых городков.
Другой важный вывод, который сделал автор, гуляя по Фрайбургу, — всегда и везде есть возможность для смелых экспериментов. Немало их и в России, где строится множество новых жилых, торговых и офисных площадей, общественных зданий и пространств, которые могли бы стать при поддержке ENERGYNET удачными площадками для экспериментальных проектов новой городской энергетики. О создаваемых в рамках ENERGYNET механизмах такого экспериментирования с новыми практиками и примерами их реализации мы писали недавно.
Подготовлено IC ENERGYNET
Автор: Игорь Чаусов
[1] http://local-renewables-conference.org/fileadmin/repository/LR_Nagano/PPTs/LR2017_LGs_Freiburg.pdf
[2] https://www.ub.uni-freiburg.de/en/about-us/the-new-building/technical-data/
[3] https://www.greencitytimes.com/freiburg/
[4] http://www.rolfdisch.de/en/projects/
[5] https://www.smartgreentower.com/freiburg/
[6] https://www.freyarchitekten.com/en/projects/smart-green-tower/
