Рисунок 11.4. Автономные модульные транспортные системы, подобные капсулам Next, придут на смену привычным видам общественного городского транспорта (источник: NEXT Future Transportation)
Звучит как фантастика? Через 20 лет, по нашим прогнозам, все это станет обязательным требованием граждан, желающих переселиться в новые умные города, к их транспортной инфраструктуре, – по причине не только удобства, но и дешевизны таких систем, поскольку затраты на их эксплуатацию будут многократно ниже эксплуатационных расходов, характерных для современных видов городского транспорта.
Умные электросети и энергосистемы
Умная энергетика охватывает широкий спектр технологий, инноваций и инициатив, включая усовершенствованные системы распределения и учета потребления электроэнергии, а также кардинальное улучшение теплоизоляции жилых и офисных зданий. Важнейшим для жителей умных городов фактором станет возможность получения энергии из возобновляемых источников (ЭВИ), и тому есть ряд веских причин:
1. Снижение уровня загрязнения воздуха и воды и, как следствие, улучшение здоровья населения и повышение урожайности.
2. Удешевление энергии (себестоимость солнечной и других видов ЭВИ неуклонно снижается).
3. Бесперебойность энергоснабжения даже в случае выхода из строя региональных энергосетей (например, из-за перегрузок, природных катаклизмов или терактов).
Плюсы использования возобновляемых источников энергии для здоровья населения очевидны: тысячи людей избавятся от риска заболеваний, нередко смертельных, спровоцированных загрязнением окружающей среды. В предыдущих главах мы уже отмечали, что за последнее десятилетие эффективность получения ЭВИ существенно повысилась, а по себестоимости она стала сопоставимой с электроэнергией, вырабатываемой традиционными ТЭЦ. На переднем крае технологий солнечной и ветровой генерации электроэнергии – Германия, где за счет ввода в эксплуатацию экологически чистых электростанций уже удалось добиться значительного снижения уровня загрязненности атмосферы. Правда, после землетрясения и цунами в Японии в 2011 году
[460] правительство Германии приняло решение закрыть большинство действовавших в стране атомных электростанций, что привело к новому всплеску выбросов CO2 возвращенными в эксплуатацию угольными ТЭЦ и свело практически к нулю предыдущие достижения.
Серьезным препятствием на пути повсеместного перехода на экологически чистые источники остается проблема хранения запасов избыточной энергии, которые можно использовать в те периоды, когда ни солнце не светит, ни ветры не дуют. Прорабатывается несколько взаимодополняющих решений этого вопроса, включая использование электрохимических накопителей (например, применение избытка энергии для производства аммиака, который впоследствии может использоваться в качестве жидкого топлива, не содержащего углерода и, стало быть, не приводящего к загрязнению атмосферы углекислым газом, дающим парниковый эффект), батарей и т. д. Компания Tesla, например, вкладывает огромные средства в проект «Гигафабрики»
[461] в штате Невада, а параллельным курсом аналогичные разработки сверхъемких аккумуляторных батарей ведутся повсеместно.
Прямо сейчас мы отслеживаем около 60 проектов создания усовершенствованных батарей. Они ведутся по всему миру, и некоторые выглядят весьма многообещающими в долгосрочной перспективе. Каждому мы присваиваем рейтинг по пятибалльной шкале, где пятерка означает, что нужно налаживать с ними партнерские деловые отношения, а единица— полную дрянь.
Илон Маск, глава Tesla, из интервью Tech Insider, 10 ноября 2015 года
Неудивительно, пожалуй, что в последние годы одним из лидеров по разработкам эффективных накопителей энергии стала Япония. После аварии на «Фукусиме» и последовавшего закрытия всех АЭС производство электроэнергии в стране снизилось на 20 %, и японцам волей-неволей пришлось оперативно восполнять дефицит за счет массового развертывания электростанций на солнечных батареях и изыскания способов накопления и хранения запасов энергии на случай пасмурной погоды. В этих целях компания Mitsubishi Electric наладила серийный выпуск аккумуляторно-батарейных систем мощностью 30 МВт и 50 МВт, причем правительство выделило компании на реализацию двух этих проектов бюджетные средства в размере, эквивалентном 257 млн долларов. Глава компании SunEdison
[462] Ахмад Чатила считает накопители критически важным элементом, вокруг которого будет строиться вся солнечная энергетика будущего.
Самая главная технология, которую мы можем и должны разработать незамедлительно, – накопители [энергии].
Ахмад Чатила, председатель правления SunEdison
Другими потенциально важными разработками в области умной энергетики являются:
● распределенные электрогенерирующие сети (устойчивые к воздействию терактов и природных катаклизмов);
● системы генерации и накопления электроэнергии на топливных батареях;
● компактные ториевые реакторы – размером со стандартный грузовой контейнер и производительностью порядка 300 МВт·час (одного такого генератора будет хватать на обеспечение потребностей 45 000 домохозяйств);
● оснащение высотных и правительственных зданий прозрачными солнечными батареями (так называемое «фотоэлектрическое остекление»);
● строительство приливных электростанций в приморских городах.
Умное здравоохранение
Как уже говорилось в главе 5, новейшие разработки в области мобильного мониторинга состояния здоровья, так называемые технологии mHealth, включают нательные датчики и алгоритмы мониторинга основных показателей жизнедеятельности и состояния организма. В той же главе мы подробно обсудили потребительские аспекты использования мобильной медтехники. В умных городах откроется возможность, собирая в режиме реального времени данные о состоянии здоровья горожан, извлекать из этого огромные преимущества и в общегородских масштабах, в частности экономить на дорогостоящей медицинской помощи за счет профилактики первичных заболеваний.
