Казахстанский Совет по «зеленому» строительству (KazGBC) продолжает знакомить читателей с тематикой экологического строительства. В этой статье – о мировых трендах «зеленого» строительства.
Дияз Байсеитов, Ph.D — директор по развитию KazGBC
В развитых странах здания потребляют больше энергии, чем любой другой сектор, порой даже опережая индустрию промышленности. Сокращение энергопотребления в зданиях имеет важное значение для смягчения последствий изменения климата и создания устойчивой городской среды (последняя задача является актуальной для развивающихся стран, находящихся в процессе массовой урбанизации). С учетом обострения проблем, связанных с изменением климата и нехваткой ресурсов, требуется гораздо больше, чем популярное в прошлые десятилетия — повышение энергоэффективности. Сейчас весь прогрессивный мир ставит целью так называемую декарбонизацию экономики, и строительный сектор в первую очередь.
Всемирный совет по «зеленому» строительству WorldGBC, частью которого является и казахстанский совет — KazGBC, катализирует внедрение устойчивых зданий с низким углеродным следом для всех и везде. Сеть WorldGBC состоит из 70 советов по экологическому строительству по всему миру. Являясь участниками Глобального договора ООН, Советы в разных странах работают с предприятиями, НПО и правительствами для реализации амбиций Парижского соглашения и глобальных целей ООН для устойчивого развития.
Важной инициативой движения стала программа Net Zero Building (NZB) – всемирный переход к строительству зданий с околонулевыми выбросами уже к 2050 году. Она формирует действия по снижению воздействия строительного сектора, на долю которого в глобальном масштабе приходится 36% потребления энергии, 38% выбросов углерода, связанных с энергетикой, 50% потребления прочих ресурсов. Минимизацию углеродного следа при проектировании зеленых зданий отслеживают по двух ключевым компонентам: первый — «воплощенный» в строительных материалах и процессах углерод (англ. embodied carbon) позволяет достичь минимального углеродного следа от строительства здания; второй «операционный» – след, образующийся от эксплуатации здания (англ. operational carbon) и минимизация которого достигается с использованием энергоэффективного оборудования и возобновляемых энергоисточников в ходе жизненного цикла проекта здания(см. рисунок ниже).
Сегодня энергоэффективные и экологичные здания являются обязательным мировым трендом. С 2021 года, в Европейском Союзе принята и действует директива по NZEB (Near Zero Energy Building): здание с очень малой требуемой энергией, обеспечиваемой в том числе из возобновляемых источников энергии. Согласно этой директиве:
Все новые коммерческие здания должны быть зданиями с почти нулевой энергией (NZEB) уже с 31 декабря 2020 года. С 31 декабря 2018 года все новые общественные здания должны были перейти в категорию NZEB.
Страны ЕС должны установить оптимальные с точки зрения затрат минимальные требования к энергоэффективности для новых и существующих зданий, подвергающихся капитальному ремонту, а также для замены или модернизации строительных элементов, таких как системы отопления и охлаждения, крыши и стены
При продаже или аренде здания необходимо выдавать сертификаты энергетической эффективности, а также устанавливать схемы контроля систем отопления и кондиционирования воздуха.
Аналогично Европе, в США ставят целью “здания с нулевой энергией” (ZEB). Несмотря на кажущееся сходство в этих терминах, существуют различия в определениях, политике и механизмах поддержки между странами, связанных с этими целями. В целом же рамки политики нулевого энергопотребления включают восемь основных компонентов:
- ужесточение строительных норм,
- сертификация зданий – добровольная и обязательная,
- экономические инструменты стимулирования,
- информационные инструменты,
- демонстрационные проекты,
- образование и профессиональная подготовка кадров,
- а также исследования и разработки (НИОКР).
Упор в обоих случаях идет на новое строительство, потому что именно там концепция NZB обычно предписывается в национальной и региональной энергетической политике. Технических проблем, связанных с достижением нулевого энергопотребления путем модернизации существующих зданий, как правило, больше, чем проблем в новом строительстве. Несмотря на проблемы, связанные с переоснащением, пять государств-членов ЕС продемонстрировали проекты реновации зданий с почти нулевой энергией в рамках проекта ZenN.
Требования для зданий с нулевым энергопотреблением в ЕС
Европа стремится к резкому сокращению выбросов парниковых газов в строительном секторе на 88-91 % к 2050 году по сравнению с уровнем 1990 года (Boermans & Grözinger, 2011). Пересмотренная Директива по энергоэффективности зданий требует от государств-членов ЕС обеспечить, чтобы все новые здания, занимаемые и принадлежащие государственным органам, были почти нулевыми энергетическими постройками после 31 декабря 2018 года, а все новые здания к 31 декабря 2020 года. Директива по энергоэффективности зданий, Директива по энергоэффективности (EED) 2012/27/EU, директива по ВИЭ (209/28/EC) и директивы по эко-проектированию и энергетической маркировке (2009/125/EC и 2010/30/EU) обеспечивают правовую основу для достижения цели ZEB в зоне ЕС.
Общепризнано, что определения ZEB различны, и единого определения на всем Европейском континенте не существует. Большинство стран-членов нацелено на потребление энергии не более 45-50 кВтч/м2/год в новых жилых зданиях и до 270 кВтч/м2/год в больницах и других нежилых зданиях. В соответствии со статьей 4 EED (2012) страны-члены должны разработать долгосрочные стратегии мобилизации инвестиций для обновления национальных строительные фондов с акцентом на «глубокие» ремонтные работы. Таким образом, было создано несколько проектов ЕС (ENTRANZE, COHERENO, ZE-BRA 2020) для расширения рынка реновации и обеспечения достижения Европейским строительным фондом долгосрочных целей ZEB и связанных с ними выгод.
Требования для зданий с нулевым энергопотреблением в США
В Соединенных Штатах, основываясь на федеральном законе «Об энергетической независимости и безопасности» 2007 года и исполнительном указе 13514, Департамент энергетики (DOE) поставил амбициозную цель создать технологическую базу знаний для экономически эффективных коммерческих зданий с нулевой энергией к 2025 году.
На государственном и местном уровнях в нескольких местах были установлены необязательные цели ZEB. Например, Калифорнийская энергетическая комиссия объявила об обновлении раздела 24, раздела энергоэффективности Калифорнийского строительного кодекса, включив в него цель ZEB (CPUC, 2008).
Концепция ZEB была относительно недавно принята в США, и были проведены технико-экономические обоснования для различных типов зданий в различных климатических зонах страны. На сегодняшний день существует 39 проверенных ZEB зданий или кластеров зданий, которые, как группа, достигают нулевой энергии в США (документально подтверждено, что эти проекты удовлетворяют в течение года весь чистый спрос на энергию за счет местных ВИЭ (New Building Institute, 2015). Среди прочих около трети американских ZEB расположены в Калифорнии, и Калифорния была признана лидером в трансформации рынка ZEB.
Успешные примеры: Дания и Калифорния
В дополнение к общей политике ZEB, принятой в ЕС и США, примеры политики Дании и штата Калифорния (США) можно было бы рассматривать как передовую практику на двух континентах. Калифорния лидирует на американском рынке ZEB с точки зрения общего объема построенных проектов, а Дания, которая имеет одну из самых прогрессивных и амбициозных энергетических и климатических политик в мире, была одной из первых стран-членов ЕС, создавших официальный национальный план по ZEB. Фокус на этих двух примерах позволяет нам разбить их политические рамки на восемь компонентов, определенных ранее, и обсудить их. В этом части представлена общая энергетическая политика и роль целевых показателей ZEB в двух кейсах, приведенных ниже.
ДАНИЯ
Цель ZEB в Дании рассматривалась как возможность увеличить долю ВИЭ в Национальном энергетическом балансе и, в долгосрочной перспективе, достичь уровня страны, свободной от ископаемого топлива к 2050 году. В связи с этим политика ZEB в Дании, как правило, применяется ко многим секторам. Данная цель была принята широким большинством в Парламенте и имеет долгосрочную кредитоспособность. Цель состоит в том, чтобы энергетическая и транспортная система Дании к 2050 году использовала 100% возобновляемую энергию.
К 2020 году половина традиционного потребления электроэнергии будет обеспечиваться за счет энергии ветра, а к 2035 году электроэнергия и тепло будут полностью обеспечиваться за счет ВИЭ. Цель ZEB Дании широко охватывает как новые, так и существующие здания, а также системы производства электроэнергии и тепла. Датское правительство ясно дало понять строительной отрасли, что цель ZEB будет обязательной в строительном кодексе к 2020 году. С 2006 года датский строительный кодекс предусматривает три различных уровня производительности для строительной отрасли на выбор. Этот подход дает понять отрасли, что она должна подготовиться к будущему рынку ZEB. Национальная политика побудила несколько муниципалитетов принять более амбициозные уровни эффективности строительства.
Пакет политики ZEB в Дании имеет нормативную основу, соответствующую истории Дании со времен нефтяного кризиса 1970-х годов, когда взимались налоги на энергию и углерод и устанавливались строительные нормы для обеспечения энергоэффективности. В целом, начиная с 1970-х годов, финансовый механизм Дании для обеспечения энергоэффективных зданий был тяжелым налогом на энергию и углерод.
Сегодня Дания имеет полный набор налогов, сборов и других фискальных инструментов, применимых к энергетике, транспорту, загрязнению окружающей среды и ресурсам. Большая часть этих налогов и сборов поступает в общий государственный бюджет. «Обязательство по предоставлению государственных услуг” (сбор, взимаемый с каждого киловатт-часа электроэнергии, продаваемой в Дании) классифицируется как тариф и поэтому взимается не датским правительством, а государственным некоммерческим предприятием «Energinet.dk». Эти средства используются для субсидирования использования возобновляемой энергии (датский Экологический совет, 2013). Внедрение ВИЭ в строительном секторе поддерживается механизмом льготных тарифов и правилами чистого учета (Министерство климатической энергетики и строительства Дании, 2013). В 2012 году солнечная энергетика испытала экспоненциальный рост, и Дания достигла своей солнечной цели до 2020 года всего за один год (Solarplaza, 2013). С тех пор программа субсидирования солнечной энергии (основанная на правилах чистого учета) была пересмотрена. Солнечные фотоэлектрические системы являются лишь одной из наиболее эффективных альтернатив для достижения ZEB в Дании.
В определении ZEB предлагаются как внутренние, так и внешние возобновляемые варианты. Что касается штекерных нагрузок, то датские стандарты энергоэффективности электроприборов обычно зависят от кодексов ЕС. Поэтому для того, чтобы Дания ввела стандарт электроприборов, который является достаточно строгим для достижения целей ZEB, ЕС должен был бы принять такой же строгий стандарт.
В целом пакет мер политики ZEB в Дании сбалансирован и опирается как на стратегии «сверху-вниз», так и на стратегии «снизу-вверх». Заинтересованные стороны были активно вовлечены и официально консультировались в процессе разработки политики в этом направлений. Это помогло заручиться политической поддержкой высокого уровня и объединить усилия.
КАЛИФОРНИЯ
Являясь лидером в области внедрения политики и технологий по энергоэффективности и ВИЭ в США, Калифорния уже имеет существующую структуру политики и значительный пакет мер поддержки ZEB, как это прямо указано в калифорнийских планах действий ZEB (CPUC, 2012 и 2013). Кроме того, мягкий климат штата и зрелый рынок солнечной энергии помогают сделать ZEB технически и финансово осуществимыми.
Цели государства — новые жилые здания с нулевой энергией к 2020 г. и новые коммерческие здания с нулевой энергией к 2030 г. Кроме того, стандарт Калифорнийского портфеля ВИЭ требует, чтобы все розничные продавцы электроэнергии в штате обеспечивали 33 % розничных продаж за счет ВИЭ к концу 2020 года. На сегодняшний день Калифорнийская энергетическая комиссия и Калифорнийская комиссия по коммунальным услугам (CPUC) совместно с заинтересованными сторонами разработали планы действий ZEB в области исследований и технологий; кодексов и стандартов; отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ); освещения и других областей.
Главной целью Калифорнии является разработка и внедрение концепции ZEB по принципу снизу-вверх, т.е. ориентированной на рынок. В настоящее время государственные планы действий ZEB сосредоточены на НИОКР, информационных инструментах, образовании и профессиональной подготовке, а также демонстрации концепции ZEB. Рыночный подход очевиден в экономических инструментах, разработанных для поддержки ZEB, таких как налоговые кредиты, скидки и т.д.
Калифорнийский план действий ZEB изначально фокусируется на четырех ключевых областях исследований и технологий: интегрированное проектирование зданий, анализ рынка и принятие потребителями, штекерные нагрузки и передовые технологии ОВКВ. С точки зрения регулирования, все еще существуют барьеры для установления цели ZEB. Калифорнийская энергетическая комиссия может использовать стандарт энергоэффективности зданий, раздел 24, только в том случае, если меры, необходимые для достижения цели ZEB, считаются экономически эффективными. Таким образом, цель ZEB в настоящее время не является юридически обязательной. Кроме того, пересмотр стандарта электроприборов для достижения ZEB также сталкивается с юридическими проблемами, поскольку Калифорнийский стандарт подлежит федеральному преимущественному праву.