Проекты, относимые к категории Smart City — «умный город», — принципиально разнородны. Общее у них только то, что все они направлены на улучшение (или предотвращение ухудшения) условий жизни в городах и являются в той или иной мере инновационными. Если угодно, все они представляют собой частные решения, направленные на то, чтобы снизить остроту проблемы, не решаемой в общем виде, — проблемы усиливающейся урбанизации. Систематизировать их сложно, если не невозможно.

Автор статьи 20 Smart City Technologies for 2013 and Beyond, опубликованной в мае минувшего года на портале архитекторов и дизайнеров Freshome (имя автора, к сожалению, не указано), просто перечислил наиболее интересные с его точки зрения технологии с краткими комментариями на три­четыре строчки и условными иллюстрациями. Ниже я попробую обсудить некоторые решения из области энергетики и транспорта, отталкиваясь от этого перечня. Русский перевод статьи, озаглавленный «20 смарт-­технологий грядущего», можно найти на ресурсе Forum-grad.ru.

Электричество

Запасы ископаемого топлива конечны, и их исчерпание не за горами. Отсюда интерес к альтернативным способам выработки электричества — в статье упоминаются электрохимические топливные элементы, а также солнечные и ветровые генераторы. У топливных элементов масса достоинств: они бесшумны, могут быть любого размера и мощности — от стационарной системы, способной снабжать электрической и тепловой энергией целое здание, до зарядки для мобильных устройств; у них минимальный или нулевой выброс парниковых газов и высокий КПД. Основной недостаток — высокая стоимость, к которой, если говорить о масштабном внедрении технологии, необходимо приплюсовать еще затраты на создание инфраструктуры заправки. В 2012 году мировые поставки стационарных топливных элементов составили 45700 штук. Транспортные средства на топливных элементах в коммерческой продаже пока отсутствуют, хотя демонстрационных образцов не так уж мало: есть автомобили и автобусы, поезда, суда разного размера, летательные аппараты, а больше всего выпущено погрузчиков. Первый коммерческий автомобиль обещает выпустить Toyota. В ноябре 2013-го компания представила в Токио концептуальный автомобиль Toyota FCV (что расшифровывается как Fuel Cell Vehicle — автомобиль на топливных элементах) и объявила о своих планах на 2015-й запустить серийное производство модели. Ориентировочно цена машины составит 50—100 тысяч долларов.

Солнечные и ветровые энергоустановки в отличие от топливных элементов уже получили широкое распространение. Так, по данным на 2011 год в Дании с помощью ветрогенераторов производилось 28, в Португалии — 19, в Испании — 16% всего электричества. В Крыму — а это один из лидирующих регионов мира по развитию альтернативной энергетики — к началу прошлого года 30% всей производимой энергии вырабатывалось солнечными и ветровыми электростанциями. Крупные электростанции включаются в общую сеть — учитывая принципиальную неравномерность выработки энергии, крайне желательно, чтобы это была интеллектуальная энергосеть (smart grid), — а мини¬станции с успехом обслуживают отдельные дома, правда, по преимуществу сельские. На городском здании, если оно уже выстроено, нелегко найти место для солнечной панели или ветряка, а экспериментальных кварталов, где эта возможность была предусмотрена при проектировании, пока немного.

Здесь стоит упомянуть компанию UGE (Urban Green Energy), специализирующуюся, в соответствии с её названием, на решениях, которые могут применяться в городе: она предлагает проекты по оборудованию автономным электропитанием станций мобильной связи, систем уличного освещения и т. п. Флагманский продукт компании — гибридная солнечно-ветровая станция, в которой два источника энергии дополняют друг друга. За счет этого снижается неравномерность выработки энергии, так как в ясную погоду работают солнечные панели, а в ненастную — ветряки. В периоды, когда нет ни солнца, ни ветра (например, тихими ночами), питание объекта обеспечивают аккумуляторы.

Расходование электричества в «умном городе» тоже должно быть умным. Статья на Freshome упоминает светодиодные лампы, еще более экономичные, чем компактные люминесцентные, — они в два-­три раза дороже, но и срок службы у них выше, — и интеллектуальные счетчики, способные работать с переменными тарифами на электроэнергию. Обе технологии в ходу уже сейчас: по крайней мере москвичам (включая и меня) они хорошо знакомы.

Транспорт

Четверть технологий, перечисленных на портале Freshome, относится к транспортным системам. Начнем с проката городских велосипедов: благодаря автоматизированной системе выдачи они превращаются в общественный транспорт нового типа. Стандартная модель, с которой в минувшем году познакомились и москвичи, заключается в том, что велосипеды заблокированы на стоянках, и чтобы их разблокировать, нужно авторизоваться в системе, введя свои данные в установленный на стоянке терминал. При этом включается счетчик, а при возврате велосипеда пассажир блокирует его на любой (возможно, и на другой) стоянке и выходит из системы, после чего счетчик останавливается. Размышляя об усовершенствованиях, которые могут быть внесены в систему велопроката в будущем, автор статьи Freshome предполагает, что стоянки могут стать энергетически автономными (с питанием от солнечных батарей), а на велосипедах появятся RFID-датчики, что позволит автоматически собирать данные об их количестве на каждой стоянке (и затем публиковать эту информацию для пассажиров).

Но вот Копенгаген — признанная велосипедная столица мира — пошел несколько иным путем. В 2013 году там появились прокатные велосипеды нового образца с автономной блокировкой и авторизацией. Их тоже полагается возвращать на стоянку, однако это не так обязательно, как в других городах: при отсутствии свободных специализированных ячеек разрешено поставить велосипед в ближайшую обычную стойку. В момент выхода из системы он заблокируется, и тот, кто захочет поехать на нем, должен будет заново авторизоваться. Каждый велосипед снабжен встроенным планшетным компьютером, дисплей которого вделан в руль. Дисплей используется для авторизации, показывает карту города (на компьютере установлена программа-­навигатор), а при необходимости можно прямо с него вызвать техническую службу. Еще одна особенность новых копенгагенских велосипедов — подзаряжающийся электромотор. Проект находится в пилотной стадии, и выводы о полезности нововведений еще не сделаны. У экспертов вызывали сомнения и автономность (если не обязательно возвращать велосипеды в специальные ячейки, легко ли будет их находить?), и электромоторы (с ними велосипеды ездят быстрее, а это может привести к нежелательным последствиям для транспортной системы в целом), и навигаторы (они отвлекают внимание от дороги). Хочется надеяться, что опасения не подтвердятся и развитие системы продолжится.

Перейдем к электромобилям. Уже скоро — считает автор Freshome — они, а не машины с бензиновым двигателем станут нормой, а значит, должна появиться и инфраструктура станций для их зарядки. Она действительно формируется, при этом не прекращаются попытки сделать зарядку более быстрой. Предлагаются различные технологии ускорения процесса; альтернативный подход — замена разрядившихся аккумуляторов на полностью заряженные.

Интересный вариант — создание сети городских электромобилей, работающей по модели каршеринга — краткосрочной аренды, сходной с прокатом велосипедов (для автомобилей с бензиновым двигателем она уже достаточно известна). Это снимет проблему ускорения зарядки: машины смогут заряжаться, пока они свободны и находятся на стоянке, а водители будут оставлять незаряженные машины и садиться в заряженные. Такой проект начат в немецком Фридрихсхафене, который с 2007 года работает как экспериментальная площадка для развертывания различных инновационных решений. Первые городские электромобили Emma (E-Mobil Mit Anschluss — «электромобиль с подключением») появились на улицах города в конце 2013-го.

Еще одна тенденция — миниатюризация и роботизация. Может быть, городской пассажирский транспорт будущего — это не метро и не троллейбус, а компактное беспилотное электротакси? К сожалению, первый эксперимент оказался неудачным, и проект был заморожен. Он разрабатывался для экспериментального экогорода Масдар (пригород Абу-Даби); на территории города площадью 6 кв. км планировалось создать несколько десятков станций, между которыми и должны были курсировать электромобили-роботы, самостоятельно определяя маршрут пассажира. Однако дальше первых тринадцати машин, курсирующих по одному и тому же фиксированному маршруту, проект не продвинулся.

Задача построения интеллектуальной транспортной системы, управляющей движением транспорта в целом, рассматривается как приоритетная в очень многих крупных городах. В статье на Freshome упоминаются два компонента таких систем — дорожные и уличные датчики, позволяющие вести мониторинг движения, и карты парковок, показывающие наличие свободных мест. В будущем автомобильный навигатор проложит вам маршрут не до указанной точки, а до ближайшей к ней парковки, где вы заведомо сможете оставить машину.