Eiropas pilsētas testē energopozitīvus kvartālus un gandrīz nulles enerģijas ēkas Elīna Sergejeva, Eiropas pašvaldību asociācijas Energy Cities projektu vadītāja žurnāls Būvinženieris (2023.gads, Nr. 91)

1. 88 89
Būvinženieris Nr. 91
Pilsētvide
Gandrīz nulles enerģijas ēkas un
pasīvās mājas gūst arvien lielāku
popularitāti ēku energoefektivitātes
un būvniecības jomā.
Lai arī Latvijā praktiskā pieredze nav īpaši lie-
la, konkurss Energoefektīvākā ēka Latvijā ik
gadu izceļ arvien vairāk labās prakses piemē-
ru – izcilus būvniecības projektus, kas sasnie-
guši vai tuvojas gandrīz nulles enerģijas līme-
nim. Taču, lai veicinātu klimatneitralitātes
mērķu sasniegšanu un stiprinātu enerģētisko
neatkarību un ilgtspēju, pārmaiņām pilsētās
jānotiek daudz lielākā mērogā, un tam nepie-
ciešama sistemātiska pieeja. Arvien vairāk
Eiropas pilsētu risinājumu meklē klimata,
enerģētikas un digitalizācijas krustpunktā,
testējot pozitīvas enerģijas bilances kvartālus
jeb pozitīvas enerģijas apkaimes (Positive
Energy District – PED – angļu val.) dažādās
variācijās.
Gandrīz nulles enerģijas ēkas ir paaugsti-
nātas energoefektivitātes klases ēkas, kas
energoapgādei izmanto augstas efektivitātes
sistēmas un nepieciešamo enerģiju spēj sara-
žot uz vietas no atjaunojamiem energoresur-
siem. Savukārt pozitīvas enerģijas apkaimes
var uzskatīt par gandrīz nulles enerģijas ēku
paplašināto versiju, proti, konkrēta pilsētas
teritorija, ne tikai ēka, spēj atjaunojamo ener-
ģiju saražot vairāk nekā patērēt.
Pozitīvas enerģijas apkaimes koncepts
Pozitīvas enerģijas apkaimes ir energoefektī-
vas, energopozitīvas un pielāgoties spējīgas
pilsētvides teritorijas, kas spēj saražot vairāk
atjaunojamās enerģijas nekā patērēt un tādē-
jādi sasniegt neto nulles siltumnīcefekta gāzu
(SEG) emisiju līmeni. Pozitīvas enerģijas ap-
kaimei nepieciešama dažādu energopārvaldī-
bas sistēmu, infrastruktūras un ēku integrāci-
ja un mijiedarbība, vienlīdz svarīga ir arī mij-
iedarbība starp ēku lietotājiem, enerģijas pie-
gādātājiem, pakalpojumu sniedzējiem, pār-
valdes institūcijām un, protams, apkārtējo
vidi. Pozitīvas enerģijas apkaimes veicina ēku
energoefektivitāti, enerģijas patēriņa optimi-
zāciju, nodrošina un stimulē vietējās enerģi-
jas ražošanu, līdz ar to – enerģētisko neatkarī-
bu, kā arī veicina tehnoloģiju pārnesi inovāci-
ju attīstīšanai.
Pozitīvas enerģijas apkaimes galvenās
funkcijas ir:
l decentralizēta atjaunojamās enerģijas
ražošana. Pozitīvas enerģijas bilances kvartā-
li saražo vairāk enerģijas nekā patērē un ener-
ģiju iegūst no vietējiem atjaunojamiem ener-
goresursiem;
l energoefektivitāte. Pozitīvas enerģijas
bilances sasniegšanai ļoti būtiski ir nodroši-
nāt augstu ēku energoefektivitāti un maksi-
māli samazināt energoresursu patēriņu ap-
kaimes ēkās;
l elastības un mijiedarbības nodrošinā-
šana. Vienlīdz būtiska ir integrēta energore-
sursu pārvaldība un sistēmu spēja adaptēties
un reaģēt uz mainīgo pieprasījumu, nodroši-
nāt slodzes pārnesi un mijiedarbību starp
enerģijas ražošanas sistēmām, patērētājiem
un enerģijas uzglabāšanas infrastruktūru.
Pozitīvas enerģijas apkaimes definīcijas
Pētniecības projekts CityxChange nācis klajā
ar pozitīvu enerģijas apkaimju klasifikāciju
trīs kategorijās pēc to spējas mijiedarboties ar
pilsētas centrālajiem enerģijas tīkliem, ar pa-
tērētājiem un enerģijas ražotājiem ārpus
kvartāla robežām. Klasifikācija ir šāda.
l Autonoma PED – enerģijas ziņā pilnībā
pašpietiekama apkaime ar konkrētām ģeo-
grāfiskajām robežām, proti, enerģijas piepra-
sījums pilnībā tiek nosegts ar apkaimes terito-
rijā saražoto atjaunojamo enerģiju. Autono-
ma apkaime nesaņem enerģiju no ārējā elek-
trotīkla vai centralizētās siltuma vai gāzes
apgādes, taču saražotās atjaunojamās enerģi-
jas pārpalikumus var nodot kopējā pilsētas
sistēmā.
l Dinamiska PED – kvartāls ar konkrē-
tām ģeogrāfiskajām robežām, kur ikgadējā uz
vietas saražotā atjaunojamā enerģija pār-
sniedz apkaimes ikgadējo pieprasījumu. Teri-
torija ir sasaistīta ar centralizētajiem energo-
tīkliem un var mijiedarboties ar tiem enerģi-
jas pieprasījuma apmierināšanai augsta pie-
prasījuma stundās/dienās.
l Virtuāla PED – šis modelis pieļauj
atjaunojamās enerģijas ražošanu un uzglabā-
šanu ārpus kvartāla fiziskajām robežām. Ko-
pējā saražotā enerģija joprojām ir lielāka par
Eiropas pilsētas testē
energopozitīvus kvartālus un
gandrīz nulles enerģijas ēkas
Elīna Sergejeva, Eiropas pašvaldību asociācijas Energy
Cities projektu vadītāja
Attēli un vizualizācijas – Izabella Nabīra (Isabel Nabuurs),
MaMa Pioneers/Poppies, Republica
Jauktas izmantošanas jaunbūve Poppies Amsterdamā.
Būvinženieris Nr. 91

2. 90 91
Būvinženieris Nr. 91
Ēka Poppies.
Pilsētvide
rajona ikgadējo pieprasījumu, taču enerģijas
ražošanas infrastruktūra var atrasties arī ār-
pus kvartāla.
Atsauce: Wyckmans, A., Karatzoudi, K.,
Brigg, D., Ahlers, D. D9.5: Report on Atten-
dance at Events held by Other SCC-01 Co-Or-
dinators 2, +CityxChange Work Package 9
Task 9.2. 2019.
Pozitīvas enerģijas apkaimju
demonstrācijas projekti
Amsterdamā
Pozitīvas enerģijas apkaimju demonstrācijas
projekti rosina aktīvu inovāciju testēšanu dzī-
vo laboratoriju (living urban labs – angļu val.)
formātā. Dzīvās laboratorijas ir inovāciju pro-
totipēšanas, testēšanas un demonstrēšanas
instruments reālajā vidē, procesā iesaistot ga-
lalietotāju. Lai arī Eiropā pašlaik notiek aktīva
energopozitīvu kvartālu koncepta testēšana,
viena ceļakarte projektu īstenošanai nepastāv.
PED īstenošanas potenciāls atkarīgs no vairā-
kiem faktoriem, piemēram:
l konkrētajā teritorijā (Eiropas reģionā,
valstī arī pilsētā) pieejamiem atjaunojamās
enerģijas avotiem (saules, vēja, jūras un oke-
āna, biomasas enerģijas, hidroenerģijas, ģeo-
termālās enerģijas u. c.);
l vietējās infrastruktūras enerģijas uzkrā-
šanai;
l iedzīvotāju skaita un patērētāju paradu-
miem;
l vietējās likumdošanas, politiskā atbalsta
un atbalsta instrumentiem projektu ievieša-
nai;
l energopārvaldības, pilsētplānošanas un
informācijas un komunikācijas tehnoloģiju
integrācijas.
Eiropā īstenotu pozitīvas enerģijas bilances
kvartālu vidū nav divu identisku projektu tie-
ši šo faktoru dēļ. Katrs risinājums ir unikāls,
taču mērķis ir viens – klimatneitralitāte un
enerģētiskā pašpietiekamība.
Atelier projekts
Amsterdama ir viena no vadošajām Eiropas
pilsētām viedu pilsētu attīstībā. Nebeidzams
izaicinājums te ir aizvien pieaugošais iedzīvo-
tāju skaits, kas liek pastiprināti domāt par
mājokļu būvniecību un pieejamību. Tomēr,
pateicoties tā sauktajam četrkāršās spirāles
modelim jeb quadruple helix concept (angļu
val. – red.), kas balstās uz pilsētas pārvaldes,
Ēku komplekss Republica.
uzņēmumu, universitāšu un pētniecības ie-
stāžu un iedzīvotāju sadarbību, Amsterdama
nebeidz pārsteigt ar inovatīviem būvniecības
projektiem.
Amsterdamā Eiropas inovāciju un pētniecī-
bas programmas Apvārsnis līdzfinansētā pro-
jektā Atelier pašlaik rit pozitīvas enerģijas ap-
kaimes īstenošanas darbi kādreizējā industri-
ālajā pilsētas teritorijā Buiksloterham. Amster-
damas energopozitīvā apkaime iever divus
unikālus aprites ekonomikas principos balstī-
tus būvniecības projektus, kuri mijiedarbojo-
ties spēs nodrošināt pozitīvu enerģijas bilanci.
Tās ir jauktas izmantošanas jaunbūves: ēka
Poppies un ēku komplekss Republica.
Poppies ir modulāra koka karkasa paneļu
ēka, kuras būvprojekts atbilst Amsterdamas
pašvaldības uzstādījumam – no 2025. gada
visām jaunbūvēm jābūt būvētām vismaz no
20% koka vai citiem ilgtspējīgiem būvmate-
riāliem. Šajā projektā 90% būvniecības mate-
riālu ir dabiski, atjaunojami vai otrreiz pār-
strādāti materiāli. Ēkas modulārās daļas tiek
izgatavotas rūpnīcā, samontētas būvlaukumā
un konstruētas kā pielāgoties spējīgas, atkār-
totai montāžai atvērtas sistēmas, kas nodroši-
na elastību un iespēju adaptēties mainīgajām
mājokļu vajadzībām. Tādējādi sarūk būvnie-
cības laiks, būvniecības radītās SEG emisijas,
kā arī samazinās izmaksas.
Arī ēku komplekss Republica tiecas sa-
sniegt gandrīz nulles emisiju ēku standartu kā
jauns dzīvojamās apbūves kvartāls ar telpām
radošo industriju uzņēmumiem un pakalpo-
jumu sniedzējiem. Izmantotie būvniecības
materiāli ietver otrreiz pārstrādātu betonu un
otrreiz izmantotu antracīta apšuvumu, ķieģe-
ļus, kā arī melnā bambusa (black bamboo –
angļu val.) materiālu jumtu segumiem.
Pozitīvai enerģijas bilancei jaunbūves dos
ieguldījumu, pateicoties saules paneļu sistēmai,
augstajai energoefektivitātes klasei, siltumsūk-
ņiem, elektroautomašīnu uzlādes stacijām, lie-
tusūdens savākšanas sistēmām un apzaļoju-
mam, kas atdzesēs ēku, un pats galvenais –
viedajai elektroapgādes tīkla tehnoloģijai, kas
Būvinženieris Nr. 91

3. 92 93
Būvinženieris Nr. 91
regulēs enerģijas pieprasījumu un piedāvāju-
mu, komunicēs starp objektiem, lai nodroši-
nātu optimālu enerģijas apmaiņu starp tiem.
Viedais tīkls spēj nodrošināt efektīvu slodzes
pārvaldību un izvairīties no īstermiņa piepra-
sījuma straujiem kāpumiem. Abas ēku grupas
paredzēts apvienot energokopienā un saslēgt
vienotā enerģijas apmaiņas platformā, kas
ļaus rezidentiem apmainīties ar enerģiju un
nodot enerģijas pārpalikumus pilsētas ener-
gotīklā.
Ilgtspējīga kopiena uz ūdens
Schoonschip Community
Peldošā kopiena Schoonschip Community ir
visnotaļ neparasts dzīvojamās apbūves kvar-
tāls Johana van Haselta (Johan van Hasselt)
kanālā Amsterdamā. Schoonschip Community
sastāv no 46 privātmājām-laivām, kas savie-
notas ar koka molu un laipām, kuras līdzinās
apzaļumotām ielām. Kopienas projekts īste-
nots, pamatojoties uz konkrētu ilgtspējas vēr-
tību un aprites ekonomikas principu kopumu,
pateicoties līdzīgi domājošu iedzīvotāju ini-
ciatīvai.
Kopiena nav pieslēgta pilsētas gāzes tīklam,
taču ēku apsildei nepieciešamo enerģiju sara-
žo uz vietas ar siltumsūkņiem, kas savāc siltu-
mu no kanāla ūdens, saules paneļiem, kā arī
pateicoties dažādiem dizaina un arhitektūras
risinājumiem, kas ļauj ēkām maksimāli iz-
mantot pasīvo saules enerģiju. Ūdens sildīša-
nai tiek izmantoti gan siltumsūkņi, gan saules
ūdens sildītāji, un arī dušas aprīkotas ar siltu-
ma atgūšanas sistēmu. Notekūdeņi iedalīti
divās kategorijās – pelēkie (virtuves un veļas-
mašīnas notekūdeņi) un melnie (tualetes no-
tekūdeņi). Pelēkie notekūdeņi tiek novadīti
pilsētas notekūdens apsaimniekošanas sistē-
mā, savukārt melnos notekūdeņus savāc
ūdensapgādes uzņēmums Waternet un pār-
strādā tos biogāzē, kas pēcāk nodrošina elek-
trību kopienai un kopienas koplietošanas au-
tomašīnām. Iedzīvotājiem pieejami koplieto-
šanai arī elektroauto, elektrovelosipēdi un
elektriskie kravas velosipēdi.
Pilsētvide
Elektrību ražo saules paneļi, un katrai ēkai
ir elektroenerģijas uzglabāšanas baterija. Vi-
sas 46 mājas ir saslēgtas vienotā viedajā mik-
rotīklā, kas ļauj efektīvi dalīties ar enerģiju.
Kopienai ir viens kopīgs pieslēgums valsts
enerģijas tīklam. Visiem iedzīvotājiem ir pie-
ejama viedā kopienas platforma SCP (The
Smart Community Platform – angļu val.) jeb
portāls, kas kalpo kopienas viedā tīkla pārval-
dīšanai un ieskata gūšanai par energosistēmu
darbību. Portālā pieejams kopienas 3D mode-
lis, kas reāllaikā vizualizē enerģijas plūsmas
no māju sadzīves tehnikas, saules paneļiem,
siltumsūkņiem, baterijām.
Šī projekta mērķis bija kļūt par ilgtspējīgāko
peldošo kopienu Eiropā un papildus tam arī da-
līties ar zināšanām un iedvesmot, lai pa-
ātrinātu pāreju uz klimatneitrālām pilsētām.
Atsauce: aprakstam izmantota projekta in-
formācija no schoonschipamsterdam.org un
arhcdaily.com resursiem.
***
Pozitīvu enerģijas apkaimju veiksmes at-
slēga ir spēt rast katrai situācijai atbilstošu
balansu starp trim funkcijām – enerģijas ra-
žošana, energoefektivitāte un spēja pielāgo-
ties mainīgajam enerģijas pieprasījumam,
vienlaikus nodrošinot uzlabotu dzīves kvali-
tāti apkaimes iedzīvotājiem un veicinot pil-
sētas ilgtspēju. Lai šo konceptu integrētu
pilsētvides plānošanā un būvniecībā, ne tikai
īstenotu dažus pilotprojektus, ļoti būtiska ir
atbalstoša vietējā politiskā vīzija un atbal-
stošs normatīvais regulējums, iedzīvotāju
iniciatīva un iesaiste, kā arī viedo tehnoloģi-
ju pieejamība un prasmīga integrācija pilsēt-
plānošanā un energoapgādē.
Eiropas Komisija noteikusi mērķi līdz
2025. gadam īstenot 100 pozitīvu enerģijas
apkaimju projektus klimatneitralitātes veici-
nāšanai. Ar katru pilotprojektu mērķim tuvo-
jamies! Apkopojumu par pilotprojektiem Ei-
ropā iespējams lasīt JPI Urban Europe tieš-
saistes publikācijā Europe Towards Positive
Energy Districts. BI
Ilgtspējīga kopiena uz ūdens SchoonschipCommunity.
Būvinženieris Nr. 91