ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕАЛИЗАЦИИ КОНЦЕПЦИИ УМНОЕ СЕЛО В АЗЕРБАЙДЖАНЕ

АННОТАЦИЯ

Предметом исследования является совокупность теоретических и практических аспектов реализации концепции умное село. Обоснована эффективность применяемых инновационных технологий в реализованном пилотном проекте умное село Агалы в Карабахском регионе Азербайджана. Методологический основой исследования является сравнительный, статистический и логичный анализ зарубежных научных исследований по проблемам развития умного села. Описаны основные концептуальные компоненты азербайджанской модели умного села, обоснована эффективность применяемых инновационных строительных технологий, разработаны научно-практические рекомендации по дальнейшей реализации концепции умного села в социально-экономических реалиях Азербайджана. Предлагается создать: каталог энергосберегающих и энергоэффективных инновационных технологий адаптивных для рассматриваемого региона; карту компетенций с указанием экономической специализации села; концепцию комплексного развития села с использованием современных информационных технологий и экологически чистых источников энергии с учетом ресурсной обеспеченности, специфических особенностей и исторического пути развития села.

ABSTRACT

The research subject is the theoretical and practical aspects of implementing the smart village concept. The effectiveness of the applied innovative construction technologies in the implemented pilot project of the smart village Agali in the Karabakh region of Azerbaijan is substantiated. The methodological basis of the study is a comparative, statistical, and logical analysis of the scientific research on the problems of smart village development. The main conceptual components of the Azerbaijani model of a smart village are described, the effectiveness of the applied innovative construction technologies is substantiated, and scientific and practical recommendations for further implementation of the smart village concept in the socio-economic realities of Azerbaijan are developed. It is proposed to create: a catalog of energy-saving and energy-efficient innovative technologies adaptive to the region under consideration; a competence map indicating the economic specialization of the village; a concept of integrated rural development using modern information technologies and environmentally friendly energy sources, taking into account resource availability, specific features and the historical path of rural development. A summary, reflecting the subject matter of the article.

Ключевые слова: строительство, умное село, инновации, Азербайджан, энергетические ресурсы.

Keywords: construction, smart village, innovation, Azerbaijan, energy resources.

Введение. Термин «умное село» трактуется по-разному, но ключевая роль отводится информационно-телекоммуникационным технологиям, инновациям, в том числе строительным, и зеленому энергоснабжению, которые позволяют решать проблемы сельских поселений в рамках многостороннего партнерства граждан, бизнеса и власти. Такое понимание сформировалось в 1993 году в Кремниевой долине, США, где зародилась концепция «умного сообщества» [4]. Сегодня концепция «умное село» дополняется обязательным требованием обеспечения устойчивого развития сельской местности, т.е. более актуальна концепция «умное устойчивое село», где комплексные интеллектуальные и инновационные решения применяются во всех сферах жизни в режиме реального времени за счет формирования единой экологически чистой системы технологий и услуг [5]. В настоящее время не существует единого перечня технологий и инноваций, однозначно характеризующих село как «умное и устойчивое» [6]. Но можно выделить наиболее характерные для умного села цифровые преобразования и технологические усовершенствования в управлении инфраструктурой: использование интеллектуальных систем учета и удаленного управления сетями для систем энергоснабжения, теплоснабжения, водораспределения и электроснабжения; использование инновационных систем управления позволяет в режиме реального времени осуществлять мониторинг зданий, объектов, сооружений и инфраструктуры, оперативно выявлять и предотвращать аварии и чрезвычайные ситуации, повышать эффективность использования ресурсов и оптимизировать их потребление (табл. 1). Также концепция умное село подразумевает ориентацию на стимулирование сельской экономики за счет высокоскоростного доступа к Интернету, внедрения зеленых технологий и перевода государственных услуг в цифровой формат [7, 8].

Табл. 1.

Основные приоритеты развития умного села [10]

В данном исследовании описаны основные концептуальные компоненты модели «умное село» в Азербайджане, перечень внедренных инновационных технологий в домах и зданиях в первом умном селе Агалы; обоснована энергоэффективность применяемых инновационных строительных технологий и инженерных систем; разработаны научно-практические рекомендации по вопросам адаптации стратегий концепции умное село в контексте социально-экономических реалий Азербайджана.

Методы и материалы. Несмотря на значительное количество публикаций и реализованных проектов умных сел теоретико-методологическая основа данной концепции недостаточно исследована и научно обоснована [2, 3]. Целью данной статьи является исследование концепции умное село в условиях цифровой экономики на примере села Агалы Карабахского региона (рис. 1). Предметом исследования является совокупность теоретических и практических аспектов реализации концепции умное село в Карабахе для обоснования эффективности инновационных строительных технологий [1, 11, 12].

Рисунок 1. Умное село Агалы, 2023 г. (https://caliber.az/print/179595)

Методологической основой статьи стал сравнительный, статистический и логический анализ. Коморовский Л. помещает концепцию умное село в теорию регионального развития как «центр-периферия» [9, 15]. Крамп Дж. рассматривает связь между умными технологиями, политическими стратегиями и жизнеспособностью сельской местности в контексте Интернета вещей (IoT) [13]. Другой подход, когда концепция умного села рассматривается как альтернативная стратегия для устойчивого развития сельских территорий предложен в [16]. Подобный подход подразумевает улучшение качества жизни сельских жителей за счет экономических выгод и обеспечения охраны природы и ландшафта, т.е. поддержания экологии [15].

Результаты. Ключевым моментом стратегии создания умных деревень является их самодостаточность за счет использование инновационных технологий на основе местных ресурсов в следующих сферах развития [16, 17]:

-зеленая энергетика;

-умная инфраструктура и услуги;

-энергоэффективность строительных объектов;

-полная занятость местных жителей.

Все строительные конструкции и здания- социальные объекты, жилые дома, административные здания, предприятия общественного питания, здания по переработке и производству сельскохозяйственной продукции- обеспечены альтернативными источниками энергии, оборудованы экологичной системой отопления, интеллектуальным наружным и внутренним освещением, имеют интеллектуальную систему управления отходами [18, 19, 20]. Инновационные технологии охватывают пять составляющих сельской жизни: энергоснабжение, жилищный сектор, производство, социальные услуги и сельское хозяйство. Инженерные коммуникации и системы создаются на основе интеллектуальных технологий. В планах дальнейшего развития села- формирование туристической инфраструктуры. Вторым селом, на очереди реализации концепции умного села, является Довлетярлы в Физулинском районе, третьим- Баш Гарванд в Агдамском районе [13,14].

Инновационный технологии адаптированные в Агалы:

1. Основным источником электроэнергии для села является малая гидроэлектростанция, построенная на искусственном водохранилище, где электроэнергия вырабатывается гидродинамической турбиной, имеющей сертификат по минимизации выбросов CO₂. Другим способом получения электроэнергии является использование солнечных фотоэлектрических панелей.

2. Источником горячего водоснабжения являются солнечные вакуумные коллектора и геотермальные скважины.

3. Для энергоснабжения общественных и административных зданий используются ветровые турбины общей мощностью 212 кВт.

4. Применяемые датчики экологического мониторинга свидетельствуют о снижении выбросов CO₂ до 70–80% по сравнению с исходным уровнем.

5. Для отопления домов используются электродные водогрейные котлы и анодированные радиаторы.

6. Все здания и дома оснащены Smart счетчиками расхода воды, тепла и электроэнергии, работающими с использованием беспроводных технологий.

7. Все дома и строения спроектированы в соответствии с экологическими стандартами строительства с использованием инновационной внешней теплоизоляции, такой как базальтовая вата.

8. Энергосберегающие окна с металлопластиковой рамой имеют двухкамерные стеклопакеты с внутренним серебряным покрытием.

9. Для нежилых зданий применяется механическая вентиляция с рекуперацией тепла и рекуперацией тепла канализационных вод.

10. В архитектурно- строительное проектирование внедряются цифровые технологии информационного моделирования зданий (BIM).

11. Используется интеллектуальная система сбора отходов: мусорные контейнеры оснащаются ультразвуковыми датчиками «SmartBin», подающими сигнал при заполненности контейнера.

12. Применяется интеллектуальная система переработки отходов и выбросов.

13. Переработанные отходы и выбросы используются в качестве ценного топлива для выработки энергии.

14. Все энергоэффективные мероприятия обеспечивают КПД 80% по сравнению с базовым уровнем.

15. Существует интеллектуальная автоматизированная система уличного освещения с локальными и централизованными датчиками.

16. Используются интеллектуальные камеры видеонаблюдения за транспортными, велосипедными и пешеходными дорожками. На транспортных магистралях устанавливаются автоматические ворота на основе видеоаналитики для распознавания государственных номеров транспортных средств.

17. Система умного школьного образования объединяет дистанционное и интерактивное обучение.

18. Умная медицина использует удаленную диагностику и онлайн-консультации.

19. Умное сельское хозяйство использует дроны, инновационные системы орошения, очищенные сточные воды, экологический мониторинг и станции по борьбе с сельскохозяйственными вредителями.

20. Осуществляется утилизация бытовых и промышленных отходов. Отходы с буйволиной фермы используются в качестве сырья для производства биогаза и удобрений.

Обсуждение. Стратегия устойчивого развития сельских территорий и проведения восстановительных работ в селах Карабаха заключается в их адаптации к мировым тенденциям, в частности, концепции умное село. На основе результатов данного исследования предложен  следующий набор научно-практических рекомендаций по дальнейшему развитию умных сел [21, 23]. Предлагается разработать:

1- каталог энергосберегающих и энергоэффективных инновационных технологий, адаптивных для рассматриваемого региона, на основе формирования более расширенных агломераций вокруг сельского центра, т.е. «деловой центр- жилые кварталы». Согласно [24] села с большей плотностью населения имеют более высокие темпы и возможности внедрения инноваций и предпринимательства. Концентрация человеческих, творческих, деловых и материальных ресурсов позволит повысить синергетический эффект и создать дополнительные импульсы развития сел за счет формирования единого экономического пространства [22].

2- карту компетенций села с указанием экономической специализации. «Умная» специализация сельских территорий является перспективным подходом к их устойчивому развитию. Необходимо исходить из имеющихся ресурсов, потенциала сельских территорий и потребностей экономики [20]. Первые попытки выделить перспективные экономические специализации были сделаны в Агалы:

-полностью автоматизированное предприятие по производству бетона;

-буйволиная ферма, отходы которой используются для производства удобрений и биогаза [21].

Также важно создать базу данных по специализациям сел, что позволит оптимизировать механизмы поддержки со стороны государства. Регулярный мониторинг и оценка эффективности применяемых инноваций повысит инвестиционную привлекательность региона [23].

3- модельная концепция комплексного развития деревни с использованием современных информационных технологий  на основе ресурсной обеспеченности и особенностей, с учетом исторического пути развития конкретного села при активном вовлечении местных жителей как основного ресурса развития. Для любого региона, особенно сельского, необходимо развитие инженерных систем и информационно-коммуникационной инфраструктуры [24]. Для эффективной интеграции современных цифровых технологий в управление социально-экономическими процессами в сельской местности необходимо использовать высокоскоростного широкополосного Интернета, что особенно актуально в эпоху быстрого развития технологий и перехода к цифровой экономике [25, 26].

Выводы. В исследовании предпринята попытка конкретизировать принципы реализации концепции умное село  для устойчивого развития сельских территорий посредством внедрения инновационных технологий, в том числе строительных, на примере опыта села Агалы в Карабахском регионе Азербайджана. Использование ИКТ, высокоскоростного интернета и зеленой энергетики являются примерами стратегических направлений развития сел [27]. Невозможно создавать и реализовывать программы развития села по шаблону или универсальному методу. Изучение опыта Агалы показывает, что попытки решать вопросы социально-экономического развития села игнорируя его уникальные особенности в конечном итоге приводят к отказу от инноваций [14]. Местные жители должны играть активную роль в восстановлении и развитии умного села, чтобы создать комфортную среду проживания, удовлетворяющую запросам молодого поколения, сохраняя при этом самобытность местного ландшафта.

Список литературы:

1. Akbarova, S., Mammadov, N., Rustamov V.: Evaluation of thermal energy production by solar panels for karabakh "green" energy zone. Reliability: Theory and Applications. 2022. 4(70), 200-206.
2. Adamowicz, M., Zwolinska-Ligaj, M. The “smart village” as a way to achieve sustainable development in rural areas of Poland. Sustainability. 2020. 12(16), 6503.
3. Bell, D., Jayne, M. The creative countryside: policy and practice in the UK rural cultural economy. Journal of Rural Studies. 2010. 26(3), 209–218.
4. Bijker, R., Haartsen, T., Strijker, D.: Migration to less-popular rural areas in the Nether- lands: Exploring the motivations. Journal of Rural Studies. 2012. 24 (8), 490–498.
5. Kneafsey, M. Rural cultural economy: tourism and social relations. Annals of Tourism Research. 2001.  28 (3), 762–783.
6. Deller, S., Tsai, T., Marcouiller, D. The role of amenities and quality of life in rural eco- nomic growth. American Journal of Agricultural Economics. 2001. 83(2), 352–365.
7. Guzal-Dec, D. Intelligent development of the countryside- the concept of smart villages: assumptions, possibilities and implementation limitations. Economic and regional studies. 2018. 3, 32–49.
8. Haider, M., Siddique, A., Alam, S.: An approach to implement frees space optical technol- ogy for smart village energy autonomous systems. Far East Journal of Electronics and Communication. 2018. 18, 439-456.
9. Komorowski, L., Stanny, M.: 2020. Smart villages: where can they happen? Land 9(5), 151-169 (2020).
10. Meyn, M. Digitalization and its impact on life in rural areas: exploring the two sides of the atlantic: USA and Germany. Smart Village Technology. 2020. 17, 99–116.
11. Mammadova G., Akbarova S.: Experimental study of air cavity thermal performance of opaque ventilated facades under extreme wind conditions: case study Baku. Informes De La Construccion. 2021. 73(561), e376.
12. Mammadov, N., Akbarova, S.: Multi-disciplinary Energy Auditing of Educational Build- ings in Azerbaijan: Case Study at a University Campus. IFAC, International Federation of Automation. 2018. https://www.sciencedirect.com/journal/ifac-papersonline , 51(30), 311–315.
13. Mammadova G., Akbarova S. Certification methods as a mechanism for estimation of building sustainability. E3S Web of Conferences. 2023. 458, 07017.12 p.
14. Mammadova G., Akbarova S. Building certification methods applied in Azerbaijan. Urbanism. Arhitectură. Construcţii • Vol. 15 • Nr. 3 • 2024, pp.281-294
15. Komorowski, L. Smart village laboratory: a visit to Finnish smart villages. 2023. http://ksow.pl/news/entry/15075-laboratoriumsmart-villages- wizyta-w-finskich.html, last accessed 2024/09/09.
16. Crump, J.: Finding a place in the country: exurban and suburban development in Sonoma County California. Environment and Behavior. 2003. 35, 187–202.
17. Merino, F., Prats, М.: Why do some areas depopulate? The role of economic factors and local governments. Cities 2020. 97, 102506.
18. Zwolinska-Ligaj, M., Guzal-Dec, D., Adamowicz, M. The concept of smart development of local territorial units in peripheral rural areas: the case of Lublin Voivodeship. 2018. Wie´s I Rol 179, 247–280.
19. Mammadov, N., Akbarova, S., Rzayeva N.: Building energy auditing is a tool to improve their energy efficiency. Ingenieurtag. Brandenburq Technical University, Germany. 2018. 210-226. https://opus4.kobv.de/opus4btu/frontdoor/deliver/index/docId/4724/file/4_Ingenieurta g_2018.pdf last accessed 2023/11/16.
20. Nelson, L., Nelson, P. The global rural: entrification and linked migration in the rural USA. Progress in Human Geography. 2011. 35(4), 441–459.
21. Paniagua, A.: Counter urbanisation and new social class in rural Spain: the environmental and rural dimension revisited. Scottish Geographical Journal 118, 1–18 (2002).
22. Paniagua, A. The environmental dimension in the constitution of new social groups in an extremely depopulated rural area of Spain. Land Use Policy. 2008. 25(1), 17–29.
23. Stolojescu-Crisan, C., Calin C., Bogdan-Petru B. An IoT-Based Smart Home Automation System. Sensors. 2021. 21(11), 3784.
24. Paniagua, A.: Urban–rural migration, tourism c and rural restructuring in Spain. Tourism Geographies. 2002. 4, 349–371.
25. Philip, L., Williams, F. Healthy ageing in smart villages? Observations from the field. Eu- ropean Countryside. 2019. 11, 616–633.
26. Stockdale, A.: The diverse geographies of rural gentrification in Scotland. Journal of Rural Study. 2010. 26(1), 31–40.
27. Wolski, O. Smart villages in EU Policy: how to match innovativeness and pragmatism? Wies Roln 181, 163–179 (2018).
28. Lichman V. Classification of apartment buildings by energy efficiency // Energy saving. 2019. Vol. 5. P.8-12. https://www.abok.ru/for_spec/articles/36/7287/7287.pdf.
29. Menezes A., Cripps A., Bouchlaghem, D., Buswell R. Predicted vs. actual energy performance of non-domestic buildings: using post-occupancy evaluation data to reduce the performance gap // Applied Energy. 2012. Vol. 97. P. 355–364. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2011.11.075.