Исследование TalTech: развитие квартала Аннелинн в Тарту как энергоположительного района сдерживается нехваткой площади

Учёные Таллиннского технического университета на примере квартала Мыйсавахе в тартуском районе Аннелинн изучили, как превратить советские многоквартирные дома в энергоположительный район. Исследование показало, что при капитальном ремонте энергопотребление можно сократить до 70 процентов, однако покрытие зимних нужд в отоплении за счёт возобновляемой энергии требует значительно больше земли, чем доступно в плотно застроенных городских кварталах. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Energy Research.

Учёные Таллиннского технического университета изучили, способны ли плотно застроенные городские районы Эстонии производить больше энергии, чем потребляют. Исследовательская группа под руководством Тарго Каламеэ выбрала в качестве примера квартал Мыйсавахе в тартуском районе Аннелинн — территорию, где многие жители Эстонии живут в советских многоквартирных домах с высоким энергопотреблением.

Ремонт сокращает потребление на 70%

Учёные разработали энергетическую модель зданий квартала и сравнили различные варианты реновации и решений на основе возобновляемой энергии. Результаты показали, что при капитальном ремонте энергопотребление зданий можно сократить на 60–70 процентов. Это значительный шаг на пути к энергоположительному району, однако одного лишь снижения потребления недостаточно.

Солнечные панели, установленные на крышах, после реновации покрывали бы до четверти потребности в электроэнергии. Если панели разместить и на фасадах, производительность возрастёт до 85 процентов. Вместе с тем реальная производительность оказывается примерно на четверть ниже: часть панелей остаётся в тени, а солнечный свет падает на них под невыгодным углом.

Проблема зимнего отопления остаётся нерешённой

Главным препятствием для создания энергоположительного района является нехватка площади. Чтобы покрыть потребности в отоплении в зимнее время за счёт возобновляемой энергии, потребовалось бы найти значительно больше земли, чем обычно доступно вблизи плотных городских кварталов. Использование геотермальных тепловых насосов потребовало бы площади, вдвое превышающей площадь застройки зданий, а для биомассы — например, щепы — понадобилась бы территория в 20 раз больше всего квартала.

Корень проблемы — в климате Эстонии. Летом солнечные панели вырабатывают много электроэнергии, однако нагрузка на здания в это время невелика. Зимой потребность в отоплении высока, но солнечного света мало и выработка панелей низкая. В плотно застроенных городских районах местная солнечная энергия поэтому не способна в одиночку обеспечить достижение целей по энергосбережению.

Исследование опубликовано в международном журнале

Результаты исследования вышли в международном научном журнале Frontiers in Energy Research. Они важны для всей Эстонии, где значительная часть населения живёт именно в многоквартирных домах советской постройки. Исследование посылает чёткий сигнал: создание энергоположительных районов в городской среде помимо реновации требует инновационных подходов к производству и хранению энергии, а также тщательно спланированного землепользования.