От солнечных батарей к экогородам

«Эксперт» №34 (718)/30 августа 2010

Зеленые технологии в строительстве — явный кандидат на роль одного из двигателей мировой посткризисной экономики. За 40 лет экотехнологии прошли огромный путь: от построек энтузиастов до проектов целых городов.

Проходящая сейчас в Шанхае всемирная выставка «Экспо» посвящена городам. В павильонах всех развитых стран речь идет об экотехнологиях, устойчивом развитии, электромобилях и т. д. И это не случайно. Зеленые технологии, связанные с энергоэффективностью, экологией и альтернативной энергетикой, сегодня мейнстрим в области строительства и трансформации городов.

Экотехнологии уже стали большим бизнесом. Например, инвестиции только в мировой рынок альтернативной энергетики составляют 120 млрд долларов в год. Но деньги — это не всё. Очевидно, что человечество слишком негативно воздействует на природу и слишком много потребляет. Согласно расчетам американского экономиста Матисса Вакернагеля, начиная с 1980 года человечество расходует больше исходных веществ, чем это допускает уровень поддержания биосферы планеты. Теперь это превышение составляет уже 20%. Экотехнологии дают шанс сбалансировать развитие человечества и снизить накал противоречия «человек—природа».

Краткие итоги развития экостройки

«Вот кровля и окна, вырабатывающие электричество от солнца. Вот гибкие солнечные батареи нового поколения. Эти продукты уже выпускаются массово. Теперь здания могут самостоятельно производить энергию, — с воодушевлением рассказывает девушка-экскурсовод в павильоне Японии. — А вот полы, дающие энергию». На полу прыгает несколько китайцев. Они в восторге от того, что лампочки зажигаются в такт их движениям. Китайцы отвлекаются только в тот момент, когда мимо проезжает прототип нового средства экопередвижения — электромобиль от «Тойоты» на одного человека в виде трона.

Футуристический национальный павильон Японии на «Экспо-2010» имеет крышу из мембранных солнечных батарей

Японский павильон, покрытый мембранными солнечными батареями, практически весь посвящен зеленым технологиям. «Посмотрите на экспозицию "Город с нулевой эмиссией двуокиси углерода", — продолжает японка. — Этот стенд посвящен smart grid — интеллектуальным системам управления производством и потреблением энергии. Вот программа EcoCute по распространению тепловых насосов. А вот проект по созданию в космосе комплекса солнечных батарей».

Представление нами японского павильона не случайно: как правило, описанием диковин наподобие японских, мантрами о защите природы и климата и пропагандой идей постуглеродного общества полны типичные статьи о зеленых технологиях. В основном они представляют светлое будущее и завтрашние успехи. Создается ощущение, что зеленые технологии — это вечно молодая тема, у которой всегда все впереди.

Между тем крайне интересен и «взгляд назад» — на историю экодвижения. Тема экологии стала раскручиваться после нефтяного кризиса 1973 года. Высокие цены на энергоресурсы заставили мир задуматься об энергоэффективности, новых технологиях строительства и возобновляемых источниках энергии. Динамика развития сферы была затем непостоянна: то приливы, то отливы. Можно даже сказать, что размер инвестиций в зеленые технологии соответствовал ценам на нефть. В целом же за 40 лет зеленые технологии прошли немалый путь — скажем так, от частных прототипов и отдельных идей до массового внедрения ряда продуктов.

Какие же продукты смогли выйти в серию? Во-первых, пассивные безотопительные дома (см. «Энергия свечей, человека и земли» [1] в «Эксперте» № 38 за 2009 год), где воздух подается в дом через систему фильтров. Еще десять лет назад такие дома были экспериментом, но за последние годы только в Германии и Австрии их построено более 16 тысяч. А через несколько лет в этих странах пассивные дома могут стать национальным стандартом: строить можно будет только так. Такие дома оказались бы весьма кстати в Москве во время задымления города летом этого года. Не удивлюсь, если в ближайшее время интерес к ним со стороны состоятельных российских граждан резко увеличится.

Во-вторых, системы добровольной экологической сертификации. «По системе экологической сертификации BREEAM в мире сертифицировано более 200 тысяч зданий, по системе LEED — почти 5,5 тысячи коммерческих проектов. Еще сотни тысяч проектов подали заявку на сертификацию», — говорит генеральный директор «Просперити Проджект Менеджмент» Алексей Поляков. В США и Англии строить экоздания — значит показать успешность корпорации, ее ответственность. В Англии в 2016 году должен вступить в силу закон, запрещающий за бюджетные средства строить дома, не сертифицированные по системе BREEAM.

В-третьих, весьма динамично развивалась сфера возобновляемых источников энергии. В США и Европе государства субсидируют покупку ветряков и солнечных батарей, и это дает результаты. К примеру, в США была реализована программа «1 миллион солнечных крыш», в Германии — аналогичный проект «100 тысяч крыш». Если брать в целом, солнечная энергетика из экзотики стала массовым товаром — батарею можно купить в гипермаркете.

За последние 10 лет в Германии и Австрии построено более 16 тысяч пассивных зданий

В-четвертых, значительных успехов отдельные страны добились в работе с твердыми бытовыми отходами. В Европе селективный сбор мусора, его повторное использование или переработка стали нормой. «В США и Канаде некоторые города стали безмусорными. Они полностью используют или перерабатывают мусор. В некоторых странах удалось выйти на уровень 50–80 процентов вторичного использования. В России, к слову, такой показатель меньше одного процента. Наша страна зарастает свалками», — говорит эксперт по экостроительству Юрий Лапин.

Есть зеленые технологии, которые далеки от того, чтобы стать стандартом, но при этом достаточно развиты. Так, в Японии уже установлено более 2 млн тепловых насосов, позволяющих использовать энергию земли. Все активнее применяются системы с рециркуляцией воды в здании с использованием дождевой воды.

Однако некоторые мечты так и не стали явью. Зеленые технологии постоянно дешевеют, но все равно дороги и нуждаются в субсидировании со стороны государства. Расходы по утеплению зданий окупаются в среднем за 7–10 лет. Солнечная энергия по-прежнему намного дороже энергии, получаемой от сжигания нефти и угля (несмотря на то, что КПД солнечных батарей только в последние годы довели с 12 до 18%). Принципиально новые источники энергии или революционные инженерные системы в последние десятилетия так и не выстрелили.

Дома, кварталы, города

Экопроекты в последние 40 лет неуклонно увеличивались в размерах. В 70−х и 80−х можно было говорить о строительстве отдельных зданий энтузиастами-маргиналами. В 90−х за дело взялись государства и появились экокварталы. Там активно тестировались новые технологии: применялись источники альтернативной энергии, системы рециркуляции воды, сбора и переработки мусора. К примеру, в английском проекте BedZEd была достигнута экономия по отношению к обычным зданиям в 88% на отоплении, в 57% — на потреблении воды, в 25% — на потреблении электричества.

И вот в 2000−х пришло время более крупной формы — экогородов. Самым ярким проектом такого рода выступает проект «Масдар» в Объединенных Арабских Эмиратах. В проектировании этого экогорода, рассчитанного на 50 тыс. человек, постарались применить целый спектр революционных технологий. Возьмем трехуровневую систему транспорта. С аэропортом и столицей эмирата Абу-Даби Масдар предполагали связать с помощью метро и скоростной железной дороги. По городу пустить скоростной трамвай. Автомобили с бензиновым двигателем запретить. Для проекта была разработана система автоматического индивидуального транспорта нового поколения на электрической энергии: ты указываешь на экране электронного плана города место, куда надо ехать, и машина доставляет тебя в нужный пункт без пробок и аварий. Все эти виды транспорта должны были расположиться под землей — городские улицы отдавались пешеходам.

Масдар проектировался как город, полностью обеспечивающий себя геотермальной энергией, а также энергией от солнца (солнечные батареи, зеркальные установки с концентрацией солнечных лучей и т. д.) и от сжигания мусора (пиролизные и плазменные установки). Масдар назвали городом с «нулевым выбросом парниковых газов». Норман Фостер разработал архитектурный проект города специально для климата ОАЭ — со стенами, отражающими горячие ветра извне, большим количеством затененных пространств и еще массой придумок, позволяющих создать комфортный микроклимат.

Важно, что Масдар мыслился не просто как город-диковина. Он проектировался как научный городок, специализирующийся на теме зеленых технологий, где должны были разместиться офисы и лаборатории крупнейших компаний, учебные заведения. В 2011 году должен был открыться университет науки и техники (в сотрудничестве с Массачусетским технологическим университетом). Проект инновационного города вызвал огромный интерес и привлек массу компаний-партнеров из числа крупнейших корпораций мира, которые рассматривали Масдар в качестве прекрасной экспериментальной и рекламной площадки. В 2010 году часть города уже должна была предстать готовой, но из-за кризиса сроки реализации поплыли. Возведены лишь первые кварталы, и стройка, судя по некоторым данным, заморожена.

Есть и другие примеры проектирования экогородов. В Южной Корее объявлено о строительстве инновационного города Новый Сонгдо с электромобилями и автомобилями на водородном топливе, пневматическими мусоропроводами и многим другим. Два проекта экогородов заявлены Китаем. Первый город, Донгтан, проектировался как город, самостоятельно обеспечивающий себя энергией. Здесь собирались разрешить только электромобили или автомобили на водородном топливе, все здания должны были стать энергоэффективными. Проект экогорода разрабатывала известная британская инженерная компания Arup, первая очередь должна была вступить в строй к всемирной «Экспо» в Шанхае, а к 2050 году в городе должно было жить до 500 тыс. человек. Донгтан получил большую известность, но из-за кризиса частично сменил концепцию. Автомобили с бензиновыми двигателями теперь разрешены, а первые кварталы формируются как дачный пригород Шанхая.

О начале строительства весной 2010 года второго китайского экогорода, Нового Турпана, было объявлено во время шанхайской «Экспо». Это обычный новый китайский город, но в него уже на стадии проекта были интегрированы зеленые технологии: солнечные батареи, источники геотермальной энергии, система управления энергосетью micro grid, общественный транспорт на возобновляемой энергии и т. д. В Новом Турпане разместится исследовательский центр по зеленым технологиям. Сам город не такой пафосный, как Масдар, он не претендует на место в истории. Что вкупе с темпами урбанизации в Китае и участием государства дает надежду на претворение мечты в реальность.

Факт заморозки строительства экогородов не удивляет: размеры, стоимость и длительные сроки строительства говорят о том, что риски таких проектов очень велики. Но важно другое: человечество в этих проектах вплотную подошло к созданию жилой среды нового поколения.

Зеленый «Феррари»

Ошибка думать, что движение к пост­углеродной экономике, к новым отношениям «человек—природа» — это только новые устройства, ветряки да солнечные батареи. Более экономичная жизнь подразумевает другое градостроительство, другие социальные отношения, другой образ жизни.

Концепция «компактного города», господствующая в европейской урбанистике, если присмотреться, это концепция экогорода. Новые линии общественного транспорта должны ограничивать рост личного автотранспорта, что снижает расход энергии и улучшает качество воздуха. Отказ от функционального зонирования территорий, развитие общественных пространств и переход к более интенсивной застройке должны сокращать передвижения людей по городу, что тоже улучшит экологию. Следующий шаг за снижением энергозатрат — энергопроизводящий город. К примеру, германский Фрайбург к 2045 году хочет полностью перейти на возобновляемые источники энергии.

Изменяющиеся города трансформируют промышленность. В павильоне Италии на «Экспо» выставлена машина «Феррари» зеленого цвета. Почему не красный, как обычно? Нам отвечают: она на электричестве, в ближайшее время центры ряда итальянских городов могут быть закрыты для автомобилей с бензиновыми двигателями.

Меняется и форма использования автомобиля. В немецком Ульме и американском Остине уже работает система аренды car2go. Участники системы могут взять автомобиль на любом паркинге города, с помощью специального ключа и личного пин-кода завести его, совершить поездку и оставить на любой стоянке. Оплата происходит либо по километражу, либо по времени аренды. Следующий арендатор находит через интернет свободные автомобили, припаркованные в непосредственной близости. Очевидно, что для отдельных категорий граждан это удобная альтернатива как такси, так и владению личным авто.

В Германии набирают популярность общества по совместному владению автомобилями — car sharing. Число членов обществ в 270 городах уже превышает 140 тыс. человек. Количество парковок, автомобилей и членов обществ растет в среднем со скоростью 20% в год. Смелые эксперты делают прогнозы, что это первые шаги к новой городской мобильности. В каких-то городах все автомобили могут быть арендными, тогда вырастет эффективность пользования, а значит, машин и парковок потребуется значительно меньше. Впрочем, эта практика вряд ли применима сейчас в России, где автомобиль сегодня намного больше, чем просто средство передвижения.

Парадоксы экостройки

Экодвижение — благородное дело. С его лозунгами минимизации влияния человека на природу и климат, более рационального использования ресурсов трудно не согласиться. При этом зеленые технологии — это и огромный политизированный бизнес. Потому движение не избавлено от неоднозначных вещей и парадоксов.

«Западные страны под прикрытием разговоров о глобальном потеплении хотят насильно пересадить мир на дорогие зеленые технологии. Так Запад решает сразу несколько задач. Накладывает косвенный налог на быстрорастущие экономики и создает огромный рынок сбыта для своих компаний. А ведь Латинская Америка потребляет энергии и ресурсов на одного человека намного меньше, чем Европа и США! Может, американцам надо просто меньше ездить на больших автомобилях, меньше летать частными самолетами? Может, проблема планеты именно в огромном потреблении в США?» — возмущался на шанхайской «Экспо» один из латиноамериканских экспертов.

Китай развивает свой «зеленый проект». По возобновляемым источникам энергии страна уже находится на втором месте в мире после США. При этом Китай импортирует только те идеи, что ему выгодны. «Концепт "устойчивого развития" хорош для Европы в ее нынешнем состоянии. Там нет такого быстрого развития экономики, нет стремительной урбанизации. В Европе нет дефицита жилья и инфраструктуры. Для быстроразвивающегося Китая говорить об устойчивом развитии не приходится. К примеру, отказ от грязной угольной энергетики сильно замедлил бы рост экономики и благосостояния людей», — поделился мнением в неформальной беседе китайский эксперт.

В странах Западной Европы очевиден конфликт между экологичностью и энергоэффективностью. В погоне за энергоэффективностью была сделана ставка на искусственные утеплители. Через какое-то время оказалось, что не все они так уж безопасны и долговечны, как уверяли производители. «Сейчас существуют сотни тысяч новых химических веществ, воздействие которых не проверено временем. Некоторые с годами становятся ядовитыми. Современные средства экологического мониторинга не всегда могут их эффективно ловить. Европейцы поняли, что попали в ловушку только три-пять лет назад, тогда они и стали резко ужесточать применение химических добавок в строительных материалах и предметах обихода. Кстати, исследовать свойства материалов можно с помощью элементарного опыта. Я, например, клал в банку вещества, которые, по заверениям производителей, ни с чем не взаимодействуют и ничего не выделяют, — допустим, пенополистирольные шарики. Через месяц открывал банку — и оттуда вырывался такой ядреный запах», — говорит Юрий Лапин.

Парадоксальным примером неоднозначности экодвижения стала шанхайская «Экспо». Большинство ее павильонов посвящено как раз устойчивому развитию (sustainable development), в том числе экономичности строительства и долговечности зданий. При этом сама «Экспо» на редкость не sustainable выставка. После экспозиции почти сотня отличных зданий будет снесена, китайцы планируют оставить только несколько ключевых павильонов. Таким образом, сотни миллионов долларов потрачены на здания — рекламу «устойчивого развития», которые прослужат только полгода.

Это напомнило Московскую архитектурную биеннале, где был показан французско-датский проект на экотему. Фишка была в том, что в качестве интерьера для экспозиции выступали старые ящики как пример вторичного использования упаковки. Так вот, французы наотрез отказались строиться из местных московских ящиков — пришлось их везти из Европы и растаможивать.

Против течения

«Мы идем в другом направлении» — такой вывод напрашивается при оценке места России в мировом «зеленом» тренде. По сравнению с советскими временами нынешнее положение с безусловной ставкой на углеводороды выглядит как инволюция, как регресс. Это касается и научных разработок — к примеру, Советский Союз активно экспериментировал с возобновляемыми источниками энергии. Недавно я посетил кластер экспериментальной энергетики начала 80−х годов в Крыму, около Казантипа. Рядом с так и не запущенной Крымской АЭС расположены разрушенные гелиостанция и ветропарк.

Это касается и стиля жизни: в Советском Союзе была сделана ставка на общественный транспорт, не было пластиковой тары, которая на свалках не разрушается десятилетиями, бумагу и металлолом сдавали как вторсырье и так далее. То, к чему сегодня стремятся передовые города мира.

Когда мы говорим о зеленых технологиях в России, то подспудно встает вопрос: а нужно ли это нам? Вопрос не праздный: энергоресурсы в стране есть, в отличие от Европы. К примеру, академик Ивантер в своей статье, опубликованной в журнале «Эксперт» (см. «Мы равны самим себе» [2] в «Эксперте» № 29 за 2010 год), прямо спросил: «На первом месте у нас стоят энергосберегающие технологии? У нас, что, дефицит энергии ожидается? Конечно, желательно выключать свет, выходя из комнаты, и нежелательно отапливать улицу вместо дома. Однако следует помнить, что эффективность инвестиций в энергосбережение у нас вдвое ниже, чем в Европе. Зачем же тогда их делать приоритетом?»

Позволим себе не согласиться с академиком. Вопрос энергоэффективности крайне важен в силу того, что Россия — очень холодная страна с огромными теплопотерями. Вопрос о возобновляемых источниках энергии имеет для России особое значение в силу протяженности, в силу существования населенных пунктов и отдельных домов, стоящих вдалеке от коммуникаций.

Энергоэффективность названа президентом одним из приоритетов в экономической политике, в 2009 году был принят закон об энергоэффективности. В принципе путь развития этого проекта, если изучать западные аналоги, достаточно ясен. Необходимо ужесточать нормы по энергоэффективности, создавать систему стимулирования альтернативной энергии. Надо вести пропаганду среди населения и финансировать пилотные проекты (очевидный «пилот» — Сколково). Однако все гладко выглядит только на бумаге. Например, как ужесточать нормы, если стройка в стране «лежит»? Очевидно, что при закручивании гаек объемы строительства еще сильнее снизятся. Очевидно, что крупные игроки рынка энергетики и строительства будут против новых правил. Значит, нужна многоуровневая программа реформации отечественной строительной индустрии.

Есть и частный вопрос. Рассматривая опыт экостроительства в Европе, Азии и Америке, везде находишь институты, занимающиеся исследованиями и поддержкой новых проектов и технологий. В Китае и ОАЭ такие институты созданы при непосредственном участии государства. В России сегодня есть «зеленые» разработки, оставшиеся еще со времен Советского Союза, есть и интересные новые проекты. Некоторые из них — к примеру, утеплители из натурального сырья — могли бы иметь успех и на мировом рынке. Создание в России института, который собрал бы базу данных по таким технологиям, выдавал бы гранты, помогал бы с выходом на мировой рынок, было бы реальным шагом на пути развития зеленых технологий в стране.