Использование солнечной энергии: город солнца Фуджисава

, Наука  •  143



Японский город Фуджисава, расположенный в 65 километрах от Токио, стал известным во всём мире в 2014 году, после того, как в нём был открыт крупнейший в мире «умный» жилой район. Благодаря использованию энергии солнца и других альтернативных источников, внедрению эффективных схем энергосбережения, экологичных ультрасовременных технологий и цифровых систем, город уже сейчас далеко опередил наше время.

Концепция города будущего

Идея построить инновационный мегаполис изначально родилась в компании Panasonic. Она и взялась за реализацию этого проекта. Выбор пал на Фуджисаву не случайно — в этом относительно небольшом населённом пункте с количеством жителей чуть более 400 тыс. человек, расположенном в префектуре Канагава (регион Канто), находилась инфраструктура бывшего завода бытовой техники Panasonic. Было принято решение возводить город будущего на его базе.

По результатам реализации проекта авторы концепции ожидают уже к 2018 году увидеть на месте Фуджисавы город, который устроен на принципах максимального комфорта для проживания, и минимального вреда для окружающей среды. Для достижения этой цели внедряются и испытываются не только современные технологии, но и новые социально-экономические модели. Предполагается, что непрерывное развитие поселения нового типа будет осуществляться в течение столетия. В итоге на карте появится город далёкой перспективы — прототип мегаполисов будущего. Развитие Фуджисавы будет осуществляться в три этапа, за это время сменится три активных поколения жителей. Первый этап стартовал уже сейчас, второй ожидается с 2048 года, третий — с 2078 года.

Так будет выглядеть «умный» город Фуджисава в 2018 году
 

Проект предусматривает принятие инновационных решений в сферах энергетики, безопасности, сообщества, здравоохранения и мобильности. Целевые показатели реализации программы: сокращение объёмов выбросов углекислого газа на 70% в сравнении с уровнем 2006 года, достижение экономии воды на треть, в том числе за счёт использования влаги природных осадков, замещение традиционных источников энергии возобновляемыми. Стоимость проекта — в пределах $1,52 млрд, из них $510 млн уже израсходованы на строительство первой очереди.

Главный вход в район Fujisawa Sustainable Smart Town


Недвижимость «умной» Фуджисавы

Итак, территория бывшего промышленного комплекса Panasonic в Фуджисаве на площади 19 гектаров была отдана под застройку жилыми домами, коммерческой, а также административной недвижимостью. Работы стартовали в 2010 году. Корпорация создавала город не в одиночку — в консорциум проекта вошли ещё 18 крупных компаний.

Строительство «умного» района Фудзисавы
 

Партнёры по консорциуму обеспечили поставки оборудования для домов «умного» города, в том числе солнечных батарей, литий-ионных аккумуляторов, тепловых насосов, светодиодных ламп, энергоэффективных холодильников и стиральных машин. Впрочем, основную часть оборудования поставил Panasonic. Непосредственно застройкой занялось предприятие PanaHome — его дочернее подразделение.

За четыре года в городе в рамках проекта были построены 600 коттеджей, рассчитанных на одну семью, а также дома для двух–трёх семей — всего 400 квартир. Площадь каждого дома на одну семью составляет 130 квадратных метров. Плотность застройки достаточно высока, хотя и по японским стандартам она вполне достаточна для комфортного ведения хозяйства. Придомовая территория позволяет обустроить лишь клумбу и припарковать автомобиль. Первые жители стали заселяться в дома в 2014 году. Предполагается, что население «умного» города достигнет трёх тысяч человек к 2018 году.

По данным оператора проекта — Fujisawa SST Management Company — с учётом срока службы построенных домов их стоимость оказалась ниже, чем средняя по Японии. За такие дома в состоянии заплатить верхушка среднего класса — специалисты и менеджеры с высокой заработной платой, предприниматели в сегментах малого и среднего бизнеса. В город переехали представители разных социальных прослоек, но в большей степени молодые специалисты и зажиточные семьи.

Своего рода мозгом города стал футуристический архитектурный комплекс — центр Fujisawa SST Square. В этот центр по цифровым каналам стекается информация о состоянии всей инфраструктуры, энергетических и других городских систем. После анализа поступающих данных принимаются решения.

Центр Fujisawa SST Square
 

Энергетика и транспорт

Фуджисава не является энергетически независимым городом, он так же, как и остальные населённые пункты, подключён к централизованным сетям. Тем не менее, альтернативные источники уже обеспечивают треть от общего объёма потребностей города. Впрочем, проектировщики заложили возможность автономного обеспечения города накопленной электроэнергией в течение трёх суток в случае внезапного отключения населённого пункта от централизованного электроснабжения.

Уличный фонарь
 

Энергетическая основа жизни поселения достаточно ясно демонстрируется его символом, размещённым на центральной площади — огромными солнечными часами. Обеспечение электроэнергией домов в смарт-городе осуществляется при помощи солнечных панелей. В Японии такой вид электростанций является широко распространённым — солнечные батареи установлены на 70% зданий страны. Пронедра писали ранее, что японцы успешно осваивают и сферу производства плавучих солнечных станций. Проектировщикам «умного» района Фуджисавы удалось добиться интеграции всей солнечной генерации в единый организм, включающий в том числе сегменты глобального распределения и накопления энергии с учётом пиковых нагрузок и текущих потребностей.

Населённый пункт отгорожен от соседствующей с ним автомагистрали 400-метровой линией из солнечных батарей. Этот блок предназначен для удовлетворения общегородских энергетических нужд. Конкретные же объекты запитываются при помощи собственных источников — солнечные панели установлены на крыше каждого здания, на земельных участках и фонарях уличного освещения. Проект застройки города предусматривал минимальное расстояние между домами в пределах 1,6 метра, чего достаточно для максимального облучения объектов солнечным светом.

Солнечные батареи вдоль одной из границ «умного» района Фуджисавы
 

Домашние электростанции обеспечивают не только освещение, но и отопление, горячее водоснабжение, работу систем подачи газа и воды, оборудования для приготовления пищи, а также других бытовых приборов. На энергии солнца работают и зарядные устройства для электромобилей в гаражах.

Дома обеспечиваются энергией не только за счёт солнца. Выработка электроэнергии и тепла осуществляется в том числе путём обработки природного газа из магистрали в специальных блоках, установленных на каждом доме. В результате химической реакции выделяется водород, энергия генерируется при его соединении с кислородом с использованием технологии топливных элементов. Энергия не только расходуется, но и запасается в батареях. Расходование энергии из батарей происходит в периоды пиковых нагрузок. Она также может подаваться в общую сеть и продаваться оператору, таким образом, нагрузка на традиционные электростанции снижается.

1 — электрогенератор ENE-FARM; 2 — водонагреватель; 3 — батарея
 

Город будущего выбирает альтернативу и экологичность не только в энергетике, но и в транспорте. Несмотря на то что проектировщики не рассчитывали, что жители Фуджисавы откажутся от традиционного автотранспорта, результат превзошёл все ожидания — в городе нет ни одной машины, которая работала бы на бензине. Функционирует сервис по аренде и обмену электромобилей, в том числе моделей BMW i3 и Nissan Leaf, а также электроскутеров и электровелосипедов, включая многоместные.

Электромобиль BMW i3 на зарядке
 

Развита сеть заправочных станций для электротранспорта, открыты пункты срочной выдачи заряженных батарей, ремонта техники. В Фуджисаве будет запущена работа лаборатории Car Life Lab, специалисты которой займутся тестированием новых средств электротранспорта. Их наработки, возможно, будут применяться не только в городе, но и во всей Японии. Есть место в инновационном городе и людям, которые не любят транспорт и предпочитают пешее передвижение — один из кварталов заселяется семьями, принципиально отказавшимися от использования автомобилей. Проезд транспорта через эту зону запрещён.

Умное энергосбережение

Минимизация расходования и повышение эффективности использования энергии в «умном» городе достигается не только путём использования альтернативных источников, но и внедрением современных технологий энергосбережения. Максимальная экономия энергии и других ресурсов — вот каким было условие для компаний, которые занимались поставками бытовой техники и оборудования для жилых домов Фуджисавы.

К примеру, стиральные машины самостоятельно определяют степень загрязнённости белья и в зависимости от этого устанавливают температуру нагрева воды и степень её расходования. Системы климат-контроля регулируют температуру в помещениях, определяя наличие людей в доме. Подсветка телевизоров автоматически изменяется в зависимости от освещения комнаты. Кроме того, телевизоры самостоятельно выключаются, если не обнаруживают перед собой зрителей. Проходы между зданиями спроектированы таким образом, чтобы дома обдувались морским ветром, что в жаркое время года будет приводить к снижению степени нагрева помещений и экономии электроэнергии на работе кондиционеров.

Энергосбережение внедряется и в системах уличного освещения. Все уличные объекты города оснащены светодиодными лампами. На них также установлены датчики движения. Улицы полноценно освещаются только если на них находятся прохожие или транспорт. В остальное время яркость фонарей автоматически снижается до минимума. Системы освещения города адаптированы к ритму жизни человека и направлены на достижение психологического комфорта. Они меняют «температуру» излучения в зависимости от времени суток.

Процессы энергосбережения, как и остальные аспекты работы инфраструктуры города, регулируются специальной интеллектуальной системой. Устройства обмениваются информацией с целью оптимизации режима энергопотребления. Данные о генерации энергии и её расходовании в каждом доме подаются на городской сервер.

Центр управления энергосистемой
 

Жители могут отслеживать энергетические расходы как через сеть интернет, так и при помощи специальных блоков управления, установленных на стенах в квартирах. Также гражданам предоставляется возможность получения консультаций по вопросам экономии электроэнергии, к примеру, относительно замены конкретных бытовых приборов на обновлённые модели.

Городской портал Фудзисавы на экране телевизора
 

Очевидно, что при реализации проекта «умного» города корпорация Panasonic и другие компании, как и любые представители бизнеса, руководствуются исключительно собственной выгодой. По сути, инновационный город является рекламной площадкой для продвижения инновационных товаров и освоения новых коммерческих ниш. К примеру, так как Panasonic является владельцем 35% мирового бизнеса, связанного с производством литиевых батарей для электротранспорта, то активное внедрение электромобилей в Фуджисаве становится вполне объяснимым с коммерческой точки зрения.

Электромобиль Nissan Leaf
 

Если концепция Фуджисавы будет повсеместно взята на вооружение хотя бы в Японии, не говоря уже о всём остальном мире, поставщики перспективных технологий и оборудования получат колоссальный рынок сбыта. С другой стороны, японский смарт-город является уникальным полигоном для испытания новых технологий и социально-экономических схем развития. Воплощение в жизнь новых идей и научных разработок, конечно, даст ощутимый толчок для развития отраслевых корпораций, но при этом и преобразит жизнь людей, сделает её более комфортной, удобной и безопасной во всех отношениях.

 

Видео: Channel Panasonic - Official

Подпишитесь на нас Вконтакте, Одноклассники


Рекомендуем почитать

Новости партнеров

Заказать славянские обереги