شهر بدون دود، محله بدون قبض
محلههای خودکفای انرژی به ضرورتی حیاتی برای برنامههای شهری ۲۰۲۶ تبدیل شدهاند. این محلهها با ترکیب انرژی خورشیدی، بادی، زمینگرمایی، شبکههای هوشمند و ذخیرهسازی محلی، نهتنها نیاز انرژی خود را تأمین میکنند بلکه مازاد تولیدی را به شبکه بازمیگردانند تا هزینههای انرژی را پایین بیاورند.
Admin1
در سال ۲۰۲۶ شهرهای جهان بیش از هر زمان دیگری با فشارهای ناشی از تغییرات اقلیمی، رشد جمعیت و نیاز به انرژی پایدار روبهرو هستند. محلههای خودکفای انرژی یا همان «انرژی مثبت» پاسخی مستقیم به این چالشها محسوب میشوند. این محلهها نهتنها انرژی مورد نیاز خود را از منابع تجدیدپذیر تأمین میکنند، بلکه مازاد تولیدی را نیز به شبکه بازمیگردانند و به کاهش وابستگی به سوختهای فسیلی کمک میکنند.
اتحادیه اروپا هدفگذاری کرده بود تا پایان ۲۰۲۵ دستکم ۱۰۰ محله انرژی مثبت ایجاد کند، اما گزارشهای رسمی نشان میدهند این هدف بهطور کامل محقق نشده است؛ هرچند دهها پروژه در شهرهایی همچون آمستردام، بیلبائو، کپنهاگ، براتیسلاوا، بوداپست، وستمیدلندز و بارسلونا وارد فاز اجرا یا پایلوت شدهاند و بعضی نمونهها مثل بوییکسلوترهام در آمستردام و زوروچاوره در بیلبائو به بهرهبرداری نزدیک شدهاند، اما بسیاری دیگر هنوز در مرحله ساخت یا آزمایش باقی ماندهاند. سال ۲۰۲۶ بهعنوان نقطه کلیدی ارزیابی در نظر گرفته میشود تا مشخص شود چه تعداد محله به معیارهای انرژی مثبت رسیدهاند و چه اصلاحاتی برای دستیابی به هدف کربنخنثی تا ۲۰۵۰ لازم خواهد بود.
محلههای خودکفا فراتر از ساختمانهای منفرد عمل میکنند و در سطح محله، ترکیبی از فناوریهای خورشیدی، بادی، زمینگرمایی، شبکههای هوشمند و سامانههای ذخیرهسازی انرژی را به کار میگیرند. این یکپارچگی موجب میشود مصرف و تولید انرژی در لحظه متعادل شود و انعطافپذیری شبکه افزایش پیدا کند. این محلهها به مشارکت شهروندان وابستهاند؛ زیرا بدون همکاری ساکنان در تولید، مصرف و مدیریت انرژی، دستیابی به خودکفایی امکانپذیر نیست. سرمایهگذاری در این محلهها بازگشت سریع دارد؛ زیرا هزینههای انرژی کاهش مییابد و ارزش افزودهای برای شهرها ایجاد میشود.
سال ۲۰۲۶ زمانی خواهد بود که شهرها نهفقط به فناوری، بلکه به سازوکارهای حکمرانی، مشارکت و مدلهای مالی نوآورانه برای تکثیر محلههای خودکفا نیاز دارند. این محلهها، اگر درست طراحی و اجرا شوند، میتوانند «متابولیسم انرژی» شهر را بازتعریف کنند: تولید محلی، مصرف هوشمندانه، مبادله همتا به همتا و تابآوری در برابر آیندهای که پرنوسانتر خواهد بود.
آمستردام؛ بوییکسلوترهام بهعنوان قلب انرژی مثبت
محله بوییکسلوترهام در شمال آمستردام نمونهای شاخص از محله خودکفاست که از ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۵ اجرا شد. تاکنون حدود هزار خانه ساخته شده و جامعه شناور «شونشیپ» یکی از مهمترین اجزای آن است و با ۱۰۶ خانوار توانسته است با پنلهای خورشیدی، پمپهای حرارتی و باتریهای اشتراکی انرژی مازاد تولید کند. انتظار میرود بوییکسلوترهام تا سال ۲۰۲۶ به یکی از کاملترین نمونههای محله انرژی مثبت در اروپا تبدیل شود.
فناوریهای کلیدی این محله شامل شبکههای هوشمند برای تعادل عرضه و تقاضا، یک ای-هاب برای مدیریت شارژ بیش از ۵۰۰ خودروی برقی و پلتفرمهای معاملاتی انرژی همتا به همتا است. بوییکسلوترهام بر ترکیب پنلهای خورشیدی روی بام و نما، پمپهای حرارتی با راندمان بالا، ذخیرهسازی باتری اشتراکی و بازارهای انرژی محلی تکیه دارد. این ترکیب وابستگی به شبکه ملی را تا ۷۰ درصد کاهش داده است. دادههای رسمی نشان میدهد مصرف انرژی سالانه محله حدود ۲۵ گیگاواتساعت است، در حالی که تولید انرژی آن با مازاد ۲۴۹ مگاواتساعت همراه است که معادل جلوگیری از انتشار ۱.۲ کیلوتن دیاکسید کربن در سال است.
اتحادیه اروپا در این محله ۲۰ میلیون یورو سرمایهگذاری کرده بود که پس از اجرای پروژه ارزشی معادل ۵۰ میلیون یورو در بازتولید ایجاد کرده و بازگشت سرمایه کمتر از ۱۰ سال برآورد شده است. ۸۵ درصد ساکنان در طراحی بازار انرژی نقش داشتهاند و اپلیکیشنهای محلی امکان مشاهده لحظهای تولید و مصرف را فراهم کردهاند. بوییکسلوترهام الگویی است که نشان میدهد محلههای خودکفا میتوانند ۱۲۰ تا ۱۵۰ درصد نیاز سالانه خود را تأمین کنند و انرژی مازاد را به همسایگان صادر کنند.
بیلبائو؛ زوروچاوره از صنعت سنگین تا جزیره انرژی مثبت
بیلبائو در شبهجزیره زوروچاوره که زمانی محل صنایع سنگین و اسکلههای فرسوده بود، اکنون سه محله انرژی مثبت ایجاد کرده است. این منطقه با وسعت ۱.۵ کیلومتر مربع شامل ۵۵۰۰ خانه، ۱۵۰ هزار مترمربع دفاتر و ۹۳ هزار مترمربع فضاهای فرهنگی است که فقط با وسایل نقلیه بدون آلایندگی قابل دسترسی هستند. سیستم حلقه زمینگرمایی و هیدروترمال ۸۰ درصد نیاز حرارتی این محله را پوشش میدهد و ۱۵ تا ۲۰ درصد مازاد تولید دارد.
نوآوریهای محله انرژی مثبت بیلبائو به شکلی یکپارچه طراحی شدهاند تا همزمان زیرساختهای شهری را بازآفرینی و عدالت اجتماعی را تقویت کنند. این محله با ایجاد یک هاب حملونقل برقی که ظرفیت پشتیبانی از ۳۵۰۰ خودرو را دارد، بهطور مستقیم انتشار آلایندههای ناشی از تردد شهری را کاهش خواهد داد. در کنار آن، سامانههای ذخیرهسازی هوشمند مبتنی بر باتری و فناوری «خودرو به شبکه» به کار گرفته میشوند تا انرژی تولیدی و مصرفی در سطح محله بهصورت پویا مدیریت شود و خودروهای برقی بتوانند در ساعات اوج مصرف، برق ذخیرهشده خود را به شبکه بازگردانند. آزمایشهای انرژی جزر و مدی نیز بهعنوان بخشی از راهبرد تنوعبخشی منابع تجدیدپذیر در این محله در حال توسعه است.
زوروچاوره تضمین کرده است که ۲۰ درصد واحدهای مسکونی با یارانه برای خانوادههای کمدرآمد بازسازی شوند تا منافع پروژه بهطور عادلانه توزیع شود. دادههای رسمی نشان میدهند ظرفیت خورشیدی نصبشده در این محله به حدود ۵۰ مگاواتپیک خواهد رسید که سالانه نزدیک به ۵۵ گیگاواتساعت برق تولید میکند، در حالی که مصرف کل محله ۴۵ گیگاواتساعت برآورد شده است. انرژی مازاد معادل جلوگیری از انتشار حدود ۱۰ کیلوتن دیاکسیدکربن در سال خواهد بود و نقش مهمی در تحقق اهداف اقلیمی شهر ایفا میکند.
سرمایهگذاری ۲۵ میلیون یورویی اتحادیه اروپا در این پروژه با جذب ۱۰۰ میلیون یورو سرمایه خصوصی همراه شده است و پیشبینی میشود بازگشت سالانه حدود دو میلیون یورو از محل صرفهجویی انرژی و بهرهوری حاصل شود. افزون بر این، طراحی مقاوم در برابر سیلاب با ایجاد زیرساختهای سبز توانسته ظرفیت جذب رواناب را تا ۳۰ درصد افزایش دهد و ریسکهای ناشی از بارشهای شدید را کاهش دهد. بیلبائو نهتنها یک پروژه انرژی مثبت است، بلکه نمونهای جامع از بازآفرینی شهری پایدار به شمار میرود که فناوری، اقتصاد و عدالت اجتماعی را در یک مدل واحد ترکیب کرده است.
کپنهاگ؛ نوردهاون و آزمونگاه کربنخنثی در مقیاس محله
کپنهاگ با هدف رسیدن به کربنخنثی، نوردهاون را بهعنوان آزمایشگاهی زنده برای محلههای انرژی مثبت برگزید و انتظار میرود تا ۲۰۲۶، این پهنه بندریمسکونی یک کیلومتر مربعی، به بلوغ عملکردی در تولید مازاد انرژی برسد. زیرساخت گرمایش شهری بدون سوخت فسیلی در ۹۸ درصد ساختمانها مستقر شده و با صرفهجویی سالانه قابلتوجه در مقیاس شهری، بازیافت گرمای هدررفته را به ستون کارایی تبدیل کرده است.
ادغام پنلهای خورشیدی که روی بامها و نماهای ساختمانها نصب شدهاند، همراه با توربینهای بادی کوچک اما کارآمد درونشهری، سهم مهمی در تأمین برق محله دارند. این منابع با نیروگاههای همزمان برق و حرارت مبتنی بر زیستتوده تکمیل میشوند تا گرمایش و برق پایدار برای محله فراهم کنند. افزون بر این، پایلوتهای هیدروژنی برای ذخیرهسازی فصلی انرژی در نظر گرفته شدهاند تا مازاد تولید در دورههای پر بازده ذخیره شود و در زمانهای کمتولید به مصرف برسد.
شبکههای هوشمند محله با قابلیت پاسخگویی به تقاضا، بار مصرف را در لحظه تنظیم میکنند و اتصال گسترده خودروهای برقی که قرار است سهم قابلتوجهی از ناوگان شهری را تشکیل دهند، بهعنوان ذخیره سیار انرژی عمل خواهد کرد. این ادغام منابع و فناوریها موجب میشود اوجبارها کنترل شوند و تعادل لحظهای میان تولید و مصرف برقرار شود.
بر اساس پیشبینیها، نوردهاون قادر خواهد بود تا ۱۵۰ درصد نیاز انرژی خود را تولید و مازاد آن را به شبکه شهری صادر کند. این عملکرد نهتنها خودکفایی محله را تضمین میکند، بلکه به کاهش انتشار سالانه چندین کیلوتن دیاکسیدکربن منجر خواهد شد تا بخشی از برنامه جامع کپنهاگ برای کاهش یکمیلیونتنی انتشار را تقویت کند. به این ترتیب، نوردهاون نمونهای روشن از آینده شهرهای پایدار خواهد بود که تولید پاک، ذخیرهسازی هوشمند و مشارکت شهروندان در یک اکوسیستم انرژی یکپارچه به هم میپیوندند.
سازوکارهای همآفرینی با حضور صدها ذینفع و ابزارهای دیجیتال برای مشارکت ساکنان در بازارهای انرژی محلی، پذیرش اجتماعی و رفتارهای کارآمد انرژی را تثبیت میکند. انتظار میرود صرفهجویی سالانه انرژی و درآمد ناشی از صادرات مازاد، بازگشت سرمایه را تسهیل کند. چالشهایی همچون ادغام منابع متناوب، تراکم شبکه و هماهنگی میان اپراتورها، با چهارچوبهای انعطافپذیر و بازارهای ظرفیت مدیریت خواهند شد. نوردهاون، اگر طبق برنامه پیش رود، میتواند رشد جمعیت، نیاز انرژی و اهداف اقلیمی را همزمان مدیریت کند و محلههای انرژی مثبت را از آزمایشگاه به مقیاس شهری ارتقا دهد.
براتیسلاوا؛ بازآفرینی بافت قدیمی و خودکفایی در مقیاس محله
ATELIER یک طرح اروپایی «شهر هوشمند» است که توسط شهر آمستردام هماهنگ میشود و ۳۰ شریک از ۱۱ کشور اروپایی در آن مشارکت دارند. براتیسلاوا بهعنوان شهر همکار در این طرح، مسیر متفاوتی را دنبال میکند و بهجای ساخت محلههای کاملاً جدید، در نظر دارد با بازسازی عمیق ساختمانهای موجود و ادغام فناوریهای نو، محلههای انرژی مثبت را در بافت قدیمی شهر شکل دهد.
اتلاف انرژی ساختمانهای مسکونی و اداری که در دهههای گذشته ساخته شدهاند، با اجرای عایقکاری پیشرفته بر دیوارها و سقفها به حداقل میرسد. پنجرههای کارآمد و چندجداره جایگزین پنجرههای قدیمی خواهند شد تا از نظر مصرف انرژی بهینه باشند و آسایش حرارتی بیشتری برای ساکنان فراهم کنند. ساختمانها به سامانههای گرمایش و سرمایش هوشمند مجهز میشوند که با استفاده از حسگرها و الگوریتمهای مدیریت انرژی، مصرف برق و گاز را بهینه و شرایط داخلی را متناسب با حضور افراد و شرایط آبوهوایی تنظیم میکنند. پنلهای خورشیدی روی بام و نمای ساختمانها نصب خواهد شد تا با تولید برق پاک، وابستگی به شبکه کاهش پیدا کند.
نوآوری اصلی در سطح محله رخ میدهد که ایجاد سیستم ذخیرهسازی باتری در مقیاس محلی است. این باتریها انرژی مازاد تولیدشده توسط پنلهای خورشیدی را ذخیره میکنند و در زمان اوج مصرف، وارد مدار میشوند. به این ترتیب، فشار بر شبکه برق کاهش پیدا میکند و محله میتواند بخش بزرگی از نیاز خود را بهطور مستقل تأمین کند. در کنار ذخیرهسازی، مدیریت بار هوشمند نیز اجرا خواهد شد و مصرف انرژی در ساختمانها بهگونهای زمانبندی میشود که اوجبارها کاهش و میزان خودمصرفی انرژی تولیدشده در همان محله افزایش پیدا کند.
پیشبینیها نشان میدهند کاهش مصرف انرژی در حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد در این محلهها قابل دستیابی است و تولید تجدیدپذیر میتواند به مازاد ۱۰ تا ۲۰ درصدی برسد که گامی مهم برای شهری است که زیرساختهای قدیمی و محدودیتهای مالی را تجربه کرده است.
برگزاری کارگاههای آموزشی و ایجاد پلتفرمهای مشارکت با هدف مشارکت اکثریت ساکنان در برنامههای مدیریت انرژی، آگاهی عمومی را بالا میبرند و رفتارهای کارآمد انرژی را تثبیت میکنند. انتظار میرود بازگشت سرمایه میانمدت از محل کاهش هزینههای انرژی و ارزش افزوده املاک بازسازیشده حاصل شود.
چالشهای ادغام فناوریهای نو با زیرساختهای قدیمی، با پایلوتهای مرحلهای و استانداردهای فنی سازگار مدیریت خواهند شد. اگر نقشه راه طبق برنامه پیش برود، براتیسلاوا میتواند به الگویی برای اروپای مرکزی تبدیل شود که نشان میدهد بافتهای قدیمی نیز با اتکا به کارایی، خودمصرفی و مشارکت اجتماعی قادرند به محلههای انرژی مثبت تبدیل شوند.
بوداپست؛ همپیوندی حملونقل پاک و انرژی مثبت در محله
بوداپست در چهارچوب ATELIER، تمرکز ویژهای بر پیوند حملونقل پاک با محلههای انرژی مثبت دارد و انتظار میرود تا ۲۰۲۶، چند محله آزمایشی در مناطق مرکزی و پیرامونی آن تکمیل شوند. در این محلهها، تولید خورشیدی روی بامها و نماها با ذخیرهسازی باتری و مدیریت بار ترکیب خواهد شد؛ اما نوآوری کلیدی، ادغام گسترده خودروهای برقی در شبکه انرژی محله است. ایستگاههای شارژ هوشمند و فناوری خودرو به شبکه، قرار است باتری خودروها را به ذخیرهساز انرژی تبدیل کنند که در ساعات اوج، برق را به شبکه محله بازگردانند. پیشبینی میشود این مدل تا ۳۰ درصد نیاز برق محله را در لحظات بحرانی پوشش دهد.
ساختمانهای جدید با استاندارد انرژی نزدیک به صفر طراحی میشوند و ساختمانهای قدیمی با عایقکاری و سامانههای هوشمند با هدف کاهش مصرف ۳۰ تا ۳۵ درصدی بازسازی میشوند. مشارکت شهروندان از طریق برنامههای آموزشی، اپلیکیشنهای داشبوردی و مشوقهای مالی برای خودمصرفی، قرار است به سطح بالایی برسد و پذیرش فناوری را تسهیل کند. اگر برنامهها طبق زمانبندی پیش بروند، بوداپست نشان خواهد داد که خیابانها، پارکینگها و ساختمانها به یک اکوسیستم انرژی زنده تبدیل میشوند.
