набрасывают на него шкуры наподобие черепицы, внахлест, с южной стороны во время холодных месяцев, так что обитатели могут сидеть на теплом северном солнце. Летом перемещают шкуры на северную сторону, чтобы защититься от солнца, и сидят на другой стороне, в тени. Всё их «здание», состоящее из нескольких палок и шкур, хитроумно приспособлено к местным условиям.
Ветровые башни тысячелетиями использовались в жарком климате, чтобы поймать воздушные потоки и направить их между жилищами. В Пакистане каминные трубы с ветроуловителями буквально черпают ветер и направляют его вниз по трубе, где может быть небольшой водный бассейн для охлаждения воздуха, который опускается вниз, в дом. Иранские ветровые башни содержат вентиляционное сооружение, в котором постоянно капает вода; воздух попадает в башню, опускается вниз по трубе, по стенкам которой стекает вода, и охлажденным поступает в дом. В Фатехпур Сикри в Индии блоки пористого песчаника, зачастую с замысловатой резьбой, насыщали водой, чтобы охладить попадающий внутрь воздух. На Лёссовом плато в Китае люди выкапывали себе пещерные жилища, чтобы защититься от ветра и солнца.
Но с появлением современной индустриализации и ее продуктов, таких как большие листы оконного стекла, и с широким распространением использования ископаемого топлива для дешевого и легкого обогрева и охлаждения такие местные хитроумные приспособления отошли в тень, и даже в сельских районах они находятся в упадке. Удивительно, что профессиональные архитекторы словно не понимают основных принципов, вдохновлявших древнюю архитектуру и строительство. Когда Билл разговаривал с архитекторами, он спрашивал, кто знает, как найти юг – не с компасом или картой, а настоящий, по солнцу, – в ответ поднималось несколько рук или не поднималось вовсе (и что еще более удивительно, никто не обратился с просьбой узнать, как именно это можно сделать).
Связь с природными потоками позволяет нам переосмыслить всё на свете: саму идею электростанций, энергии, жилищ и транспортировки. Это означает слияние старых и новых технологий для самых передовых проектов, какие мы когда-либо видели. Однако это не означает стать полностью «независимым». Популярный образ использования солнечной энергии связан с идеей «выхода из системы» – отключения от современной энергетической инфраструктуры. Это вовсе не то, что мы имеем в виду. Прежде всего, обновленная связь с природными потоками будет по необходимости постепенной, а использование существующих систем – разумная переходная стратегия. Можно спроектировать гибридные системы для того, чтобы привлечь местные возобновляемые энергетические потоки в дополнение к искусственным источникам, пока будет происходить выработка и реализация более оптимальных решений. В некоторых случаях солнечная энергия – а также энергия ветра и воды – может быть направлена в существующие системы поставок энергии, значительно снижая объемы необходимой искусственной энергии и даже экономя деньги. Является ли это экоэффективностью? Конечно. Но это экоэффективность не как самоцель, а как инструмент, часть более широкого подхода.
В долгосрочной перспективе связь с природными энергетическими потоками – это вопрос восстановления нашей коренной связи с источником здорового роста на планете – с солнцем, этой огромной атомной электростанцией, находящейся от нас на расстоянии девяноста трех миллионов миль (точно там, где оно нам нужно). Даже на таком расстоянии жар солнца может быть разрушительным, и это требует должного уважения к деликатному управлению обстоятельствами, делающими возможным использование природных энергетических потоков. Люди процветают под таким сильным излучением жара и света лишь потому, что миллиарды лет эволюционных процессов создали атмосферу и поверхность, обеспечивающие наше существование, – почву, растительную жизнь и облачный покров, которые охлаждают планету и распределяют по ней воду, поддерживая атмосферу с температурным диапазоном, в котором мы можем жить. Таким образом, восстановление нашей связи с солнцем по определению включает в себя поддержание взаимосвязи со всеми другими экологическими обстоятельствами, которые в первую очередь делают возможными природные потоки энергии.
Вот некоторые мысли (с примерами) о способах оптимизировать производство и использование энергии, в которых разнообразие играет ключевую роль.
Переход к разнообразным и обновляющимся энергетическим потокам
Ранее мы рассматривали, как разнообразие делает экосистему более гибкой и способной успешно отвечать на изменения. Во время неожиданных сбоев – таких как блэкаут, случившийся летом 2001 года, когда неожиданно высокая потребность Калифорнии в электроэнергии привела к веерным отключениям, резкому повышению цен и даже к обвинениям в спекуляции, – более сложная система может приспособиться и выжить. То же относится и к экономической системе: распределенное производство создает много небольших игроков и более стабильную, гибкую систему как для поставщиков, так и для потребителей. С точки зрения экорезультативной перспективы величайшие нововведения в электроснабжении происходят на небольших заводах на локальном уровне. Например, в нашей работе с предприятием коммунального обслуживания в Индиане производство энергии в масштабе одной небольшой электростанции для каждого из трех городских кварталов гораздо более эффективно, чем централизованное производство. Короткие расстояния снижают энергетические потери при высоковольтной передаче до незначительного уровня.
Атомные электростанции и другие крупномасштабные поставщики энергии сбрасывают огромное количество тепловой энергии, которая остается неиспользованной и зачастую разрушает окружающие экосистемы, в случае если охлаждается с помощью протекающей рядом реки. С малыми предприятиями становится возможным использование излишнего тепла для местных нужд. Например, горячая вода, которую производит небольшая топливная ячейка или микротурбина, установленная, скажем, в ресторане или даже в жилом доме, может быть использована немедленно, это огромное удобство (и экономия) для бизнеса и для владельцев домов.
Вместо установки крупномасштабного оборудования для того, чтобы справиться с пиковыми энергетическими нагрузками, коммунальные предприятия могут интегрировать коллекторы солнечной энергии в существующие используемые системы в качестве сервисных продуктов. У жителей и владельцев бизнеса можно спросить разрешение арендовать для этой цели их крыши – либо выходящие на юг, либо плоские – или открыть доступ к уже существующим коллекторам солнечной энергии. (Этим крышам, кстати, не обязательно выглядеть как покинутым площадкам космической программы. Повсеместно существующие плоские серийные крыши легко оборудовать солнечными батареями, и самые дешевые панели просто укладывают наподобие черепицы. Сейчас во многих частях Калифорнии они рентабельны.) В пиковые часы потребления энергии система разнообразных источников поставки лучше справляется с высокими нагрузками; самый высокий спрос в энергосистеме создает использование кондиционера, когда солнце стоит высоко, – как раз тогда, когда солнечные коллекторы работают лучше всего. Система может справляться с периодами интенсивного потребления гораздо более гибко, чем централизованные энергетические моносистемы на угле, газе и атомной энергии.
Другой подход к резким (и дорогостоящим) перепадам в энергопотреблении: «умная» бытовая техника, которая получает информацию о текущей цене электроэнергии вместе с самой энергией и, соответственно, выбирает из чередующихся источников, подобно брокеру, обученному покупать или продавать акции в зависимости от повышения и понижения курса. Зачем вам платить по тарифам прайм-тайма за то, что холодильник охлаждает ваше молоко в два часа пополудни летом, когда использование кондиционеров ставит город на грань веерных отключений? Вместо этого ваш прибор мог бы решить – в соответствии с установленными вами критериями, – когда покупать энергию, а когда обратиться к аккумулятору на эвтектических солях или ко льду, который удобно было заморозить накануне вечером: они сохранят холод в холодильнике, пока спрос на энергию и ее цена не упадут. Так сказать, назад в будущее: voilà, вот вам ледник. Но вы используете самую дешевую, самую легко получаемую энергию для простых процессов и не соперничаете с нуждами отделения неотложной помощи в больнице.
Подобная сосредоточенность на разнообразии и быстродоступных ресурсах привела к прорыву в энергопотреблении на большом автомобильном заводе. Инженерам было непросто найти простой способ сделать труд рабочих удобным. Все небольшие шаги, направленные на экономию денег, давали мало результата. Они работали с обычным подходом к обогреву и охлаждению, при котором термостаты, установленные возле находящихся под крышей газовых обогревателей и кондиционеров, показывали, когда нужно охлаждать или обогревать здание. Зимой горячий воздух поднимался к крыше под действием холодного воздуха снаружи, снова нагревался газовыми обогревателями и откачивался вниз, вытесняя втянутый холодный воздух. Всё это движение воздуха создавало нежелательный сквозняк, который требовал для противодействия еще большего нагрева.
Инженер Том Кайсер из Professional Supply Incorporated предложил радикально новую стратегию. Вместо