Декарбонизация зданий: 95 барьеров и 50 рисков

Процесс декарбонизации зданий, ключевой для достижения климатических целей к 2050 году, сталкивается с серьезными препятствиями. Высокие первоначальные затраты и недостаточная осведомленность общественности являются одними из главных факторов, замедляющих внедрение технологий энергоэффективности и электрификации. Основные риски связаны с производительностью и надежностью.

Эти выводы представлены в двух новых исследованиях, проведенных Schneider Electric и Институтом глобальной устойчивости Бостонского университета (IGS). Исследования, опубликованные в журналах Nature Communications и Energy and Buildings, выявили 95 социотехнических барьеров и 50 рисков, тормозящих прогресс в критически важном секторе зданий.

Строительная отрасль находится на переднем крае борьбы с изменением климата, являясь крупнейшим источником выбросов парниковых газов. По данным Программы ООН по окружающей среде, на нее приходится около 37% глобальных выбросов, связанных с энергетикой и производственными процессами, включая строительство, эксплуатацию и материалы.

Многие инструменты для сокращения выбросов в зданиях уже существуют. К ним относятся технологии повышения энергоэффективности, полная электрификация зданий и использование возобновляемых источников энергии из зданий или сети.

Так почему же стратегии декарбонизации в этом секторе отстают? Чтобы лучше понять эту динамику, исследователи отошли от исключительно технологических решений и анализа затрат, включив в рассмотрение социальные факторы и менее очевидные аспекты, а также их взаимосвязь.

«Мы действительно хотели изучить социотехнические барьеры и риски, потому что понимаем, что это не только техническая проблема», — объясняет Эрин Хайнц, ведущий автор обоих исследований и научный сотрудник IGS. «Это также социальная, политическая, экономическая и поведенческая проблема, и все эти силы могут создавать неэффективность, которая увеличивает затраты, вызывает задержки или приводит к новым проблемам».

Масштаб предстоящих изменений также впечатляет. Необходимость строительства новых объектов для обеспечения растущего населения мира, которое, по прогнозам ООН на 2024 год, увеличится на два миллиарда человек в ближайшие 60 лет, одновременно с удовлетворением растущих потребностей в инфраструктуре и модернизацией существующих зданий, представляет собой огромную задачу.

Главные барьеры: высокие затраты и низкая осведомленность

Используя передовые возможности машинного обучения, команда исследователей проанализировала тысячи научных работ, проведя крупнейший в своем роде обзор литературы. Это позволило выявить 95 социотехнических барьеров на пути декарбонизации зданий.

Во всем мире высокие первоначальные инвестиции, особенно в «зеленые» проекты, являются распространенной проблемой. Наряду с этим, наблюдается общий недостаток осведомленности о преимуществах и рисках существующих технологий. Другие часто упоминаемые барьеры включают ограниченную государственную поддержку, неадекватные строительные нормы и правила, а также слабый рыночный спрос.

Исследование, опубликованное в Nature Communications, утверждает, что все эти барьеры взаимосвязаны и «заблокированы» друг с другом. Преодоление их требует комплексного подхода, учитывающего экономические, политические, социальные и поведенческие интересы.

«Нам необходимо обсуждать эти взаимосвязанные барьеры в едином контексте, а не рассматривать их изолированно», — говорит Бенджамин Совакул, директор IGS и соавтор обоих исследований. «Экономические затраты являются индикатором множества факторов, таких как отсутствие профессиональной подготовки, но это может быть обусловлено политическими, техническими и культурными факторами, и наоборот. Этот барьер возникал во множестве исследований и обусловлен множеством различных влияний».

Авторы исследования также подчеркивают важность анализа жизненного цикла. Они обнаружили, что нежелание строительного сектора внедрять технологии декарбонизации проистекает из сложных социотехнических барьеров на всех этапах разработки зданий, включая проектирование, планирование, производство и регулирование. Конфликтующие приоритеты различных заинтересованных сторон в этом процессе, от владельца здания до архитектора, подрядчика, жильца и других, также играют свою роль.

Основные риски: низкая производительность и ненадежность

Для достижения климатических показателей декарбонизация строительного сектора требует баланса между предосторожностью, срочностью и масштабируемостью, при этом избегая непреднамеренных последствий, считает Хайнц.

«Существует много опасений, связанных с внедрением новых технологий, которые могут работать хуже, чем традиционные системы, или что риск ненадежности слишком велик для критически важных зданий, таких как больницы», — говорит Хайнц. «Но мы должны вносить изменения, потому что обычный ход вещей однозначно вреден для климатических действий и, в конечном итоге, для здоровья человека».

Основываясь на десятилетнем обзоре литературы, 50 различных социотехнических рисков, выявленных в Energy and Buildings, охватывают шесть тематических областей: производительность, эксплуатация и системы, здоровье, безопасность и комфорт, экономические и финансовые аспекты, экологические факторы, а также человеческий капитал и социальное равенство.

Исследователи обнаружили, что не всем рискам уделяется одинаковое внимание: наибольшее внимание сосредоточено на проблемах производительности, ненадежности, здоровья и безопасности, в то время как наименьшее внимание уделяется плохим условиям труда и другим вопросам социального равенства.

Исследователи также представили новый концептуальный инструмент — модель «спирали восприятия риска» — для визуализации того, как риски воспринимаются по-разному в зависимости от ролей заинтересованных сторон и этапов жизненного цикла здания. Они обнаружили, что ранние и заключительные этапы жизненного цикла остаются относительно малоизученными, что подчеркивает необходимость учитывать риски на всех этапах, от воплощенного углерода в материалах до долгосрочного вывода из эксплуатации.

«Цель этого исследования, по словам авторов, заключается в расширении оценки рисков, лучшем предвидении ущерба и разработке более справедливых и эффективных стратегий декарбонизации, в которых участвуют все заинтересованные стороны, включая арендаторов, работников и сообщества».

«Это исследование привлекает внимание к социальным аспектам, вопросам здоровья, справедливости и жизненного цикла, связанным с декарбонизацией зданий», — объясняет Томас Кван, вице-президент по стратегическим инновациям и промышленным экосистемам в Schneider Electric и приглашенный исследователь в IGS. «Понимание этих различных точек зрения при оценке рисков может способствовать более справедливому и инклюзивному подходу».

Продолжающееся сотрудничество между IGS и Schneider Electric объединяет команду академических исследователей под руководством директора IGS Бенджамина Совакула, признанного одним из самых цитируемых исследователей, с компанией, признанной журналом TIME самой устойчивой в мире.

«Как научные партнеры, мы достигли хорошего баланса между социально-научным и экономическим подходом, а также между академическими и отраслевыми знаниями, чтобы ответить на один из самых критических вопросов, стоящих перед нами в ближайшие 25 лет», — говорит Совакул.