نسخه جسورانه شهرهای سرد برای شکست بحران انرژی

شهرهای سردسیر جهان با وجود نیاز بالای انرژی برای گرمایش، می‌توانند با نوآوری در طراحی شهری و بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر، پروژه‌های انرژی منطقه‌ای، طراحی ساختمان‌های کم‌مصرف، شبکه گسترده زمین‌گرمایی و برق‌آبی مصرف انرژی را به‌طور چشمگیری کاهش دهند.

به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، شهرهای سردسیر جهان با چالش‌های ویژه‌ای در زمینه مصرف انرژی روبه‌رو هستند. سرمای طولانی‌مدت و نیاز مداوم به گرمایش ساختمان‌ها، فشار سنگینی بر شبکه‌های انرژی وارد می‌کند و وابستگی به سوخت‌های فسیلی را افزایش می‌دهد. این وابستگی نه‌تنها هزینه‌های اقتصادی بالایی برای شهروندان و دولت‌ها به همراه دارد، بلکه پیامدهای زیست‌محیطی جدی همچون انتشار گسترده گازهای گلخانه‌ای و تشدید تغییرات اقلیمی را نیز در پی دارد. از این رو، کاهش مصرف انرژی در شهرهای سردسیر نه یک انتخاب، بلکه ضرورتی حیاتی برای آینده پایدار این مناطق محسوب می‌شود.

نسخه جسورانه شهرهای سرد برای شکست بحران انرژی

راهکارهای متنوعی برای دستیابی به این هدف وجود دارد؛ توسعه سیستم‌های گرمایش منطقه‌ای مبتنی بر انرژی‌های تجدیدپذیر، همچون زمین‌گرمایی و زیست‌توده، می‌تواند جایگزین مناسبی برای سیستم‌های شخصی و پرمصرف باشد. ساختمان‌های سبز با عایق‌بندی پیشرفته، پنجره‌های چندجداره و بهره‌گیری از نور طبیعی، نیاز به انرژی گرمایشی و سرمایشی را به میزان چشمگیری کاهش می‌دهند. استفاده از فناوری‌های هوشمند و حسگرهای دیجیتال در مدیریت مصرف انرژی، امکان پایش لحظه‌ای و بهینه‌سازی مصرف را فراهم می‌کند.

تجربه شهرهای سردی همچون ریکیاویک، ونکوور و فرایبورگ نشان می‌دهد که ترکیب این راهکارها نه‌تنها مصرف انرژی را کاهش داده، بلکه کیفیت زندگی شهروندان را ارتقا بخشیده و الگویی جهانی برای توسعه پایدار ارائه کرده است. اجرای سیاست‌های کاهش مصرف انرژی در شهرهای سردسیر ضرورتی استراتژیک برای مقابله با بحران انرژی و تغییرات اقلیمی و تضمین آینده‌ای پایدار برای نسل‌های آینده است.

نسخه جسورانه شهرهای سرد برای شکست بحران انرژی

ریکیاویک؛ شهری نزدیک به صد درصد تجدیدپذیر

ریکیاویک، پایتخت ایسلند، یکی از شاخص‌ترین نمونه‌های جهانی در زمینه مدیریت پایدار انرژی شهری است. این شهر به‌دلیل موقعیت جغرافیایی خاص خود روی کمربند آتش‌فشانی و با بهره‌گیری از منابع طبیعی منحصربه‌فرد خود، یعنی انرژی زمین‌گرمایی و برق‌آبی، توانسته است به‌طور تقریبی صد درصد برق و گرمایش مورد نیاز شهروندان را از منابع تجدیدپذیر تأمین کند.

ریکیاویک با استفاده از منابع عظیم انرژی زمین‌گرمایی توانسته است سیستم‌های گرمایش منطقه‌ای را توسعه دهد که بیش از ۹۰ درصد شهر را پوشش می‌دهند. این سیستم‌ها با انتقال آب گرم از چشمه‌های زمین‌گرمایی به ساختمان‌ها، گرمایش پایدار و کم‌هزینه‌ای فراهم می‌کنند. شبکه زمین‌گرمایی ریکیاویک با طولی بیش از ۳۰۰ کیلومتر در محدوده شهری، کاهش چشمگیر مصرف سوخت‌های فسیلی و حذف کامل وابستگی به نفت و گاز در بخش گرمایش شهری را به دنبال داشته است.

نسخه جسورانه شهرهای سرد برای شکست بحران انرژی

علاوه‌بر بهره‌گیری گسترده از انرژی زمین‌گرمایی، ستون دوم سیستم انرژی ریکیاویک بر پایه نیروگاه‌های برق‌آبی بنا شده است. این شهر به‌دلیل وجود رودخانه‌های ناشی از ذوب یخچال‌های طبیعی، جریان‌های آبی پایدار و پرقدرتی در اختیار دارد که امکان تولید برق‌آبی در مقیاس وسیع را فراهم می‌کند. نیروگاه‌های آبی نزدیک به ریکیاویک سالانه بیش از سه گیگاوات‌ساعت برق پاک وارد شبکه شهری می‌کنند و این انرژی همراه با زمین‌گرمایی، وابستگی شهر به سوخت‌های فسیلی را به صفر رسانده است. ترکیب این دو منبع تجدیدپذیر موجب شده است ریکیاویک نه‌تنها برق و گرمایش پایدار داشته باشد، بلکه یکی از معدود شهرهای جهان باشد که هیچ وابستگی به سوخت‌های فسیلی ندارد.

نسخه جسورانه شهرهای سرد برای شکست بحران انرژی

ریکیاویک در حوزه ساختمان نیز اقدامات مهمی انجام داده است. بسیاری از ساختمان‌های جدید با استانداردهای سبز ساخته می‌شوند و مصرف انرژی آن‌ها تا ۳۰ درصد کمتر از میانگین جهانی است. استفاده از عایق‌بندی پیشرفته، پنجره‌های دو جداره و بهره‌گیری از نور طبیعی، نیاز به سیستم‌های گرمایش و سرمایش را کاهش داده است.

توسعه حمل‌ونقل عمومی و مسیرهای دوچرخه در شهر توانسته است وابستگی به خودروهای شخصی را کاهش دهد. پروژه‌های اخیر شامل افزایش ناوگان اتوبوس‌های برقی و ایجاد ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقی در سطح شهر هستند که موجب شده‌اند مصرف سوخت‌های فسیلی در بخش حمل‌ونقل نیز به حداقل برسد. تجربه ریکیاویک الگویی برای دیگر کلان‌شهرهای سردسیر جهان است که با چالش مصرف بالای انرژی و آلودگی هوا روبه‌رو هستند.

نسخه جسورانه شهرهای سرد برای شکست بحران انرژی

ونکوور؛ شهر سبز آمریکای شمالی

ونکوور کانادا یکی از سردترین کلان‌شهرهای آمریکای شمالی است که توانسته است با سیاست‌های پایدار و برنامه‌های جامع سهم انرژی‌های تجدیدپذیر را به بیش از ۹۵ درصد برق شهری برساند. این شهر بیش از ۵۵ درصد برق خود را از منابع برق‌آبی تأمین می‌کند و برنامه‌های گسترده‌ای برای افزایش سهم انرژی‌های تجدیدپذیر به صددرصد تا سال ۲۰۵۰ دارد. این موضوع موجب شده است سرانه انتشار گازهای گلخانه‌ای در ونکوور یکی از پایین‌ترین‌ها در میان کلان‌شهرهای آمریکای شمالی باشد.

این شهر از سال ۲۰۱۵ «برنامه اقدام شهر تجدیدپذیر» را اجرا کرده است که هدف اصلی آن کاهش ۸۰ درصدی انتشار کربن تا سال ۲۰۵۰ نسبت به سطح سال ۲۰۰۷ و تأمین کامل انرژی از منابع تجدیدپذیر است. پروژه‌های انرژی منطقه‌ای در محله‌های مرکزی شهر با استفاده از گرمای هدررفته صنایع و سیستم‌های زیست‌توده، گرمایش پایدار برای هزاران واحد مسکونی فراهم کرده‌اند. این سیستم‌ها به‌جای آنکه هر ساختمان به‌طور مستقل از گاز یا نفت برای گرمایش استفاده کند، یک شبکه متمرکز ایجاد کرده‌اند که انرژی را در مقیاس محله تولید و توزیع می‌کند.

نسخه جسورانه شهرهای سرد برای شکست بحران انرژی

چندین پروژه بزرگ در این زمینه اجرا شده که یکی از شاخص‌ترین نمونه‌ها، سیستم گرمایش منطقه‌ای مرکز شهر است. در این پروژه، آب گرم حاصل از فاضلاب، جمع‌آوری و از طریق مبدل‌های حرارتی به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود. گرمای تولیدشده وارد شبکه لوله‌های زیرزمینی می‌شود و به ساختمان‌های مسکونی و اداری منتقل می‌رسد. ظرفیت این سیستم به‌اندازه‌ای است که می‌تواند گرمایش پایدار برای بیش از ۵۰۰۰ واحد مسکونی و چندین برج اداری بزرگ فراهم کند.

پروژه‌های دیگری همچون سامانه انرژی منطقه‌ای محله فالس‌کریک جنوب‌شرقی نیز در ونکوور اجرا شده‌اند. این پروژه با استفاده از ترکیب گرمای هدررفته و سوخت‌های زیست‌توده همچون چوب و ضایعات کشاورزی، گرمایش پایدار برای محله‌های جدید و پرجمعیت شهر فراهم می‌کند. این سیستم توانایی تأمین سالانه بیش از ۶۰ گیگاوات‌ساعت انرژی گرمایی را دارد و انتشار کربن ناشی از گرمایش را تا ۶۰ درصد کاهش داده است.

مزیت اصلی این پروژه‌ها آن است که به‌طور همزمان چندین هدف را محقق می‌کنند از جمله کاهش مصرف مستقیم گاز طبیعی در ساختمان‌ها، استفاده بهینه از منابع هدررفته همچون فاضلاب و ضایعات زیستی، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و هزینه‌های انرژی برای شهروندان. به همین دلیل، انرژی منطقه‌ای در ونکوور به‌عنوان یکی از ستون‌های اصلی برنامه «شهر تجدیدپذیر» شناخته می‌شود و قرار است تا سال‌های آینده بخش‌های بیشتری از شهر تحت پوشش این شبکه‌ها قرار گیرند.

نسخه جسورانه شهرهای سرد برای شکست بحران انرژی

تمرکز سیاست‌های کاهش مصرف انرژی ونکوور بر بخش ساختمان‌ها نیز قابل‌توجه است که حدود ۵۴ درصد انتشار گازهای گلخانه‌ای شهر را تشکیل می‌دهند. این شهر استانداردهای سختگیرانه‌ای برای ساخت‌وساز وضع کرده است و همه ساختمان‌های جدید باید تا سال ۲۰۳۰ به‌طور کامل کربن‌خنثی باشند. تاکنون بیش از ۲۰۰۰ واحد مسکونی و اداری با استاندارد «ساختمان غیرفعال» ساخته شده‌اند که مصرف انرژی گرمایش و سرمایش آن‌ها تا ۷۵ درصد کمتر از ساختمان‌های معمولی است.

در بخش حمل‌ونقل، ونکوور سرمایه‌گذاری گسترده‌ای در حمل‌ونقل پاک انجام داده است. بیش از ۳۰۰ کیلومتر مسیر دوچرخه در سطح شهر ایجاد شده و ناوگان اتوبوس‌های برقی و هیبریدی توسعه یافته است. بیش از ۲۰۰۰ خودروی برقی در شهر تردد می‌کنند و ایستگاه‌های شارژ سریع در نقاط مختلف نصب شده‌اند. این اقدامات منجر به افزایش پیوسته سهم خودروهای برقی در بازار محلی و کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی در بخش حمل‌ونقل شده است.

نسخه جسورانه شهرهای سرد برای شکست بحران انرژی

فرایبورگ؛ پایتخت سبز آلمان

فرایبورگ در جنوب غربی آلمان، یکی از شناخته‌شده‌ترین شهرهای پایدار اروپاست که به‌ویژه در زمینه کاهش مصرف انرژی در مناطق سردسیر الگویی جهانی ارائه کرده است. این شهر از دهه ۱۹۷۰ با بحران انرژی و دغدغه‌های زیست‌محیطی روبه‌رو شد و از همان زمان سیاست‌های بلندمدتی را برای توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر و ساختمان‌های کم‌مصرف آغاز کرد.

در محله واوبان (Vauban) که به‌عنوان «محله خورشیدی» شناخته می‌شود، بیش از ۵۰۰۰ نفر در خانه‌هایی زندگی می‌کنند که مصرف انرژی آن‌ها تا ۷۰ درصد کمتر از میانگین آلمان است. بسیاری از این ساختمان‌ها با استاندارد ساختمان غیرفعال ساخته شده‌اند و مجهز به پنل‌های خورشیدی هستند که سالانه بیش از ۱.۵ میلیون کیلووات‌ساعت برق پاک تولید می‌کنند.

نسخه جسورانه شهرهای سرد برای شکست بحران انرژی

بیش از ۱۰۰۰ نفر در صنایع تولید پنل خورشیدی مشغول به کار هستند و ظرفیت نصب‌شده پنل‌های خورشیدی در شهر سالانه برق مورد نیاز هزاران خانوار را تأمین می‌کند. در قلب این محله، یک نیروگاه تولید همزمان برق و حرارت قرار دارد که از تراشه‌های چوبی و زیست‌توده به‌عنوان سوخت استفاده می‌کند. این نیروگاه علاوه‌بر تولید برق پاک، گرمای حاصل را وارد شبکه‌ای به طول ۱۴ کیلومتر می‌کند که به‌صورت منطقه‌ای در سراسر محله توزیع می‌شود. ظرفیت این شبکه به‌اندازه‌ای است که می‌تواند گرمایش پایدار برای بیشتر ساختمان‌های ووبان را فراهم کند و نیاز به سوخت‌های فسیلی را به صفر برساند.

نسخه جسورانه شهرهای سرد برای شکست بحران انرژی

ساختمان جدید شهرداری فرایبورگ با زیربنای ۲۲ هزار و ۶۵۰ متر مربع نخستین ساختمان عمومی جهان با استاندارد انرژی صفر خالص طراحی و ساخته شده است. این سازه نه‌تنها تمام نیازهای انرژی خود را از منابع تجدیدپذیر تأمین می‌کند، بلکه سالانه بیش از میزان مصرف خود انرژی تولید می‌کند و مازاد آن را به شبکه شهری می‌فرستد. طراحی ساختمان شهرداری بر پایه اصول معماری پایدار انجام شده و استفاده گسترده از پنل‌های خورشیدی روی بام و نما، سیستم‌های تهویه هوشمند، عایق‌بندی پیشرفته و پنجره‌های سه‌جداره مصرف انرژی گرمایش و سرمایش را به حداقل رسانده است. سیستم مدیریت انرژی دیجیتال در این ساختمان به‌طور لحظه‌ای داده‌های مصرف و تولید را پایش می‌کند تا کارایی در بالاترین سطح باقی بماند.

فرایبورگ یکی از گسترده‌ترین شبکه‌های حمل‌ونقل پاک در آلمان را دارد؛ بیش از ۴۰۰ کیلومتر مسیر دوچرخه و یک سیستم تراموای برقی که روزانه ده‌ها هزار سفر شهری را پوشش می‌دهد. این سیاست‌ها وابستگی به خودروهای شخصی را به‌شدت کاهش داده و مصرف سوخت‌های فسیلی در بخش حمل‌ونقل را به حداقل رسانده است. محدودیت سرعت ۳۰ کیلومتر در بسیاری از خیابان‌ها و کاهش جای پارک خودروها نیز موجب شده است وابستگی به خودروهای شخصی به حداقل برسد. مجموع این اقدامات موجب شده است فرایبورگ به‌عنوان «پایتخت سبز آلمان» شناخته شود و الگویی برای دیگر شهرهای سردسیر جهان در مسیر دستیابی به توسعه پایدار و کاهش مصرف انرژی باشد.

نسخه جسورانه شهرهای سرد برای شکست بحران انرژی

پیشنهادی باخبر