Проекция на търсене в CM

Съдържание

С един поглед

Този модул генерира както плътност на потреблението на топлина, така и карта на плътността на брутната подова площ под формата на растерни файлове. Входните данни за модула са различни сценарии за развитие на търсенето на топлина и брутните подови площи на национално ниво и разбити по всеки растерен елемент, както и дефинирани от потребителя параметри, за да опишат относителното отклонение от развитието на сценариите.

To Top

Въведение

За анализа на бъдещите потенциали за доставка на топлина и студ от възобновяеми и излишни източници на топлина е от съществено значение да се вземат предвид потенциалните развития в сградния фонд на анализирания регион. Част от сградите са обновени с цел намаляване на енергийните нужди за отопление на помещенията, част от сградите са разрушени и са построени нови сгради. Това води до промени в търсенето на топлина в сградите в даден регион. Освен това, развитието на населението и брутния вътрешен продукт (БВП) в даден регион влияе върху развитието на търсенето за изграждане на брутна площ и по този начин на търсенето на отопление на помещенията и генериране на топла вода. Целта на модула за изчисляване (CM) - Проекция на търсенето е да предостави сценарии за бъдещото развитие на брутните подови площи и търсенето на топлина в сградите за избрана зона въз основа на изчисления за ЕС-28 на национално ниво. Различните сценарии, които се изчисляват с помощта на модула Invert / EE-Lab, са разбити на нивото на хектарите. Те се различават по степента на термично обновяване, с други думи каква част от брутната подова площ се обновява пропорционално. CM също така предоставя възможност за промяна на три основни драйвера в сценариите и генериране на адаптирани резултати. Тези три основни движещи сили са а) намаляване на брутната площ на съществуващите сгради, б) намаляване на специфичните енергийни нужди в сградите и в) годишният прираст на населението в допълнение към растежа по подразбиране

To Top

Входове и изходи

Входове

  • Изберете сценарий:

    • тук можете да избирате между различни сценарии, изчислени с модула Invert / EE-Lab, който да се използва като референтна разработка за изчислението с модула
  • Изберете целевата година:

    • тук можете да изберете годината, за която ще се извършват изчисленията
  • Увеличете или намалете намалението на брутната подова площ в сравнение с референтния сценарий:

    • с този параметър можете да промените развитието на брутната площ на съществуващите в момента сгради в сравнение с застрояването, както е предвидено в сценария, изчислен с модела Invert / EE-Lab
    • можете да дефинирате различни относителни промени за съществуващи сгради, построени през различни строителни периоди (преди 1977 г., между 1977 г. и 1990 г., след 1990 г.)
    • стойностите, които трябва да бъдат въведени имат единица [%]
    • стойност 25 означава, че намаляването на брутната подова площ в определен период на строителство, например преди 1977 г., между началната година на изчислението и края на избраното време за сценарий, се умножава по 0,25. Например в избрания Invert / EE-Lab сценарий брутната площ на сградите, построени преди 1977 г., намалява от 10 милиона. m² до 6 милиона m² между сега и края на избрания период от време на сценария. Това се равнява на намаление от 4 милиона m². При избора на стойност 25 ефектът от сценария Invert / EE-Lab се променя, за да не отразява намаление от 4 милиона m² за този период от време, а само от 1 милион. м² (4 * 0,25). По този начин оставащата брутна площ на сградите, построени преди 1977 г. в края на периода от сценария, ще бъде 9 милиона. м²
  • Увеличете или намалете намаляването на специфичните енергийни нужди в сравнение с референтния сценарий:

    • с този параметър можете да промените развитието на специфичните енергийни нужди за отопление на помещенията и генериране на топла вода на съществуващите в момента сгради в сравнение с развитието, както е предвидено в сценария, изчислен с модела Invert / EE-Lab
    • можете да дефинирате различни относителни промени за съществуващи сгради, построени през различни строителни периоди (преди 1977 г., между 1977 г. и 1990 г., след 1990 г.)
    • стойностите, които трябва да бъдат въведени имат единица [%]
    • стойност 25 означава, че намаляването на специфичните енергийни нужди в определен период на строителство, например преди 1977 г., между началната година на изчислението и края на избраното време за сценарий, се умножава по 0,25. Например в избрания сценарий Invert / EE-Lab специфичната енергийна нужда за отопление на помещенията и генериране на топла вода на сгради, построени преди 1977 г., намалява от 200 kWh / m²yr на 120 kWh / m²yr между сега и края на избрания период от време. Това се равнява на намаление от 80 kWh / m²yr. При избора на стойност 25 ефектът от сценария Invert / EE-Lab се променя, за да не отразява намаление от 80 kWh / m²yr през този период от време, а само от 20 kWh / m²yr (80 * 0.25). По този начин оставащата специфична енергийна нужда за отопление на помещенията и генериране на топла вода на сгради, построени преди 1977 г. в края на сценарийния период от време, ще бъде 180 kWh / m²yr.
  • Годишен прираст на населението в допълнение към ръста по подразбиране:

  • Основният сценарий предоставя оценки на растежа на населението на ниво NUTS3. Чрез сравняване на нарастването на населението на ниво NUTS0 и NUTS3, използвайки исторически данни, може да се изчисли пропорционален прираст на населението. Параметърът "Годишен прираст на населението в допълнение към растежа по подразбиране" може да се използва, за да повлияе на тези темпове на растеж. В нашия модел нарастването на населението е право пропорционално на растежа на площта, което от своя страна води до директно увеличение на отопляемата площ.

  • Метод за добавяне на новопостроени сгради към картата:

    • тук можете да изберете метода, който се прилага за добавяне на новопостроени сгради към получените карти на брутната подова площ и плътността на потреблението на топлина
    • трите различни метода са обяснени по-долу:
      • Няма нови сгради: В картите се отразяват само сгради, които вече съществуват в текущия сграден фонд и все още се очаква да съществуват в края на периода на симулация. Разрушените сгради се премахват от картата и не се добавят нови сгради. По този начин брутната подова площ, както и потреблението на топлина, отразено в картите, е значително по-ниска в сравнение с прогнозните стойности от изчисленията.
      • Заменете само разрушени сгради: В картите брутната площ на сградите не се променя в сравнение с брутната площ на пода в началната година на изчислението. В момента съществуващите сгради, които се предвижда да бъдат разрушени, се заменят с новопостроени сгради. В случай, че брутната площ на етажа се увеличи в сценариите, увеличението на брутната площ на пода не се отразява в картите.
      • Добавяне на всички нови сгради: В картите се добавят всички нови сгради. На места, където сградите се разрушават, те се заменят с нови сгради. Допълнителна новопостроена брутна подова площ поради увеличаване на общата брутна разгъната площ в региона се поставя на различни места: част от нея се добавя върху съществуващите сгради, част от нея се поставя между съществуващи сгради, а част от нея се поставя в места, където в момента не съществуват сгради.
    • изборът на този метод няма ефект върху показателите, показани в раздела за резултати от изчислението. Т.е. това е от значение само за създаването на картите, а не за общите резултати от сценариите.

Изходи

  • Показатели:

    • Основни предположения за растеж на населението от началото до целевата година с нарастване от 5 години
    • Общо отопляема площ (брутен под) и на глава от населението в началната година и в края на годината на изчисление (Поради различната наличност на различни набори от данни за различните години, площта за 2014 г. е показана тук в началната стойност.)
    • Приблизително (окончателно) общо потребление на енергия и за Площ през началната година и в края на годината на изчислението
    • Очаквана площ, общо потребление на енергия и специфично потребление на енергия за период на строителство през началната година и в края на годината на изчислението
    • Дял на новопостроените сгради, показани в растерната карта за целевата година
  • Графика:

    • Бар диаграми за отопляема брутна подова площ и крайно потребление на енергия за период на строителство
  • Слоеве:

    • Карта на плътността на търсенето на топлина, отразяваща изчисленото развитие
    • Карта на плътността на брутната подова площ, отразяваща изчисленото развитие

To Top

Метод

Както е написано преди, този модул се основава на изчисления, извършени с модула Invert / EE-Lab за всички страни от ЕС 28 (вижте www.invert.at за описание на метода на модула Invert / EE-Lab). Анализират се изчислените сценарии по отношение на развитието на следните видове сгради: жилищни и нежилищни сгради, 3 строителни периода и новопостроени сгради. След това се оценява прирастът на населението по регион NUTS3 и първоначалният сграден фонд (по отношение на отопляемата брутна площ и енергийните нужди за период на строителство и тип сграда) за NUTS 3 регион. Въз основа на тази оценка резултатите от изчислените сценарии се прехвърлят в съответния регион NUTS3. След това резултатите от NUTS3 се разпределят между различните хектарни елементи съгласно метода, разработен в Müller et al 2019 ( REFERENCE ).

Предоставени сценарии

Модулът предоставя 4 различни сценария, които варират в степента на обновяване. Чрез подбор годишно се обновява или 0,5%, 1%, 2% или 3% от общата брутна площ. Трябва да се отбележи, че спестените изисквания за отопление не са пряко пропорционални на увеличаване на скоростта на обновяване, тъй като са разрешени различни ефективни ремонти. С малък процент на обновяване се обновяват главно сгради, където благоприятните мерки могат да постигнат големи икономии. С висок процент на обновяване, сградите с по-високо топлинно качество също се обновяват все повече и тяхната спестена отоплителна енергия е по-ниска в сравнение. Основният сценарий зад различните сценарии е референтният сценарий, който е описан в следващата част.

„справка“: Текущите политики за ефективност остават в сила и се прилагат ефективно. Предполагаме, че като цяло собствениците на сгради и професионалистите спазват регулаторни инструменти като строителни норми. Националните различия в интензивността на политиката продължават да съществуват. Следователно интензивността на политиката показва качествено обхвата на политическите амбиции в различните страни. Миксът от политики за енергийна ефективност съответства на съществуващите пакети, които в повечето страни са комбинация от регулаторни подходи (строителни норми, дефиниции на почти нулеви енергийни сгради (nZEB), задължение за RES-H), икономическа подкрепа (субсидии за обновяване на сгради) и данъчно облагане. Основни източници за прилаганите политики са базата данни Mure (www.measures-odyssee-mure.eu/) и проектите ENTRANZE (www.entranze.eu/) и Zebra2020 (www.zebra2020.eu/). Въпреки че сценарият не разглежда нито значително подобряване на технологиите, нито обвързващи задължения за енергийна ефективност, съществуват амбициозни политики за насърчаване на възобновяемата енергия. Това е приложено въз основа на задължителни квоти за възобновяема енергия на ниво отделни сгради.

Цени на енергията: Цените на енергията се увеличават умерено според Референтния сценарий на ЕС за 2016 г. (https://ec.europa.eu/energy/en/data-analysis/energy-modelling).

Развитие на технологиите: Предполагаемото технологично обучение е много ниско и разходите за ефективни и възобновяеми технологии за отопление / охлаждане намаляват само леко.

Качествен преглед на политическите предположения:

  • Интензивност на политиката за RES-H: висока
  • Интензивност на политиката за ефективност на сградите: ниска
  • Интензивност на политиката за централно отопление: средна
  • Цени на енергията: ниски
  • Развитие на технологиите: ниско

Резултати: Общото крайно потребление на енергия за отопление на помещения, топла вода, охлаждане и спомагателно потребление на енергия в ЕС-28 възлиза на приблизително 3850 TWh за всички темпове на обновяване през 2015 г. и намалява до 2800TWh до 2250 TWh през 2050 г. в зависимост от степента на обновяване.

ЕС-28:

Фигура: Крайно потребление на енергия в ЕС-28 от 2015 до 2050 г. за различни темпове на обновяване

Следващите шест графики изобразяват развитието на крайното потребление на енергия за отопление, охлаждане и подготовка на битова гореща вода за отделните държави-членки на ЕС.

DE, FR, GB, IT и PL:

Фигура: Крайно потребление на енергия в DE, FR, GB, IT и PL за 2015 и 2050 г. с различни темпове на обновяване

Фигура: Част от крайното търсене на енергия през 2050 г. за DE, FR, GB, IT и PL спрямо 2015 г.

NL, ES, BE, SE, CZ, HU, AT, RO, FI, DK и GK:

Фигура: Крайно потребление на енергия в NL, ES, BE, SE, CZ, HU, AT, RO, FI, DK и GK за 2015 и 2050 г. с различни темпове на обновяване

Фигура: Част от крайното търсене на енергия през 2050 г. за NL, ES, BE, SE, CZ, HU, AT, RO, FI, DK и GK спрямо 2015 г.

SK, IE, PT, HR, BG, LT, LV, SI, EE, LU, CY и MT:

Фигура: Крайно потребление на енергия в SK, IE, PT, HR, BG, LT, LV, SI, EE, LU, CY и MT за 2015 и 2050 г. с различни темпове на обновяване

Фигура: Част от крайното потребление на енергия през 2050 г. за SK, IE, PT, HR, BG, LT, LV, SI, EE, LU, CY и MT спрямо 2015 г.

To Top

Хранилище на GitHub на този модул за изчисление

Тук ще получите най-новата разработка за този модул за изчисление.

To Top

Пробен старт

Тук се използва модулът за изчисление за казуса от Виена, Австрия. Първо използвайте лентата "Go To Place", за да отидете до Виена и да изберете града. Щракнете върху бутона "Слоеве", за да отворите прозореца "Слоеве" и след това щракнете върху раздела "МОДУЛ ЗА ИЗЧИСЛЯВАНЕ". В списъка с модули за изчисление изберете "CM - Проекция на търсенето".

Тестово изпълнение: входни стойности по подразбиране

Входящите стойности по подразбиране генерират карта на плътността на топлинното потребление за 2017 г. Тези стойности трябва да се разглеждат само като начална точка. Може да се наложи да зададете стойности под или над стойностите по подразбиране, като се вземат предвид допълнителни локални съображения. Използваният сценарий също има силен ефект върху резултата. Поради това потребителят трябва да адаптира тези стойности, за да намери най-добрата комбинация от входни данни за нейното или неговото казусиране.

За да стартирате модула за изчисление, следвайте следните стъпки:

  • Задайте име на сесията за изпълнение (по избор) и задайте входните параметри (тук са използвани стойности по подразбиране) и след това натиснете „RUN CM“ в края на CM входа.
  • Изчакайте, докато процесът приключи.
  • Веднага можете да видите, че картата на плътността на топлината е добавена към картата. Като изходни показатели се показват в прозореца „РЕЗУЛТАТИ“ и на картата се показват новата карта на плътността на топлината и брутната подова площ.

Фигура: Проекция на търсене след стартиране с параметър по подразбиране

  • Освен това се генерират и две диаграми. Първият показва отопляемата брутна подова площ за различни периоди на строителство. Втората диаграма илюстрира консумацията на енергия за отопление и битова гореща вода за също разделени фортове за различни периоди на строителство.

Фигура: Проектиране на търсене след стартиране с параметър по подразбиране, преминаване към графика

  • След стартиране на изчислението и затваряне на модула за изчисление два нови слоя могат да бъдат намерени в самото дъно под списъка със слоеве. От една страна новата карта на плътността на отоплението, а от друга страна новата карта на брутната площ. Ако искате да ги запазите и да ги използвате при по-нататъшни изчисления, трябва да ги изтеглите и качите отново.

Фигура: Проекция на търсене след стартиране с параметър по подразбиране, превключване към слоеве с резултати

Както бе споменато по-горе, може да се наложи да коригирате входните параметри към ситуацията на собствените данни или да проверите чувствителността.

To Top

Как да цитирам

Андреас Мюлер и Маркус Хюмел, в Hotmaps-Wiki, CM-Demand-projection (октомври 2019 г.)

To Top

Автори и рецензенти

Тази страница е написана от Andreas Müller, Marcus Hummel, Giulia Conforto и David Schmidinger ( e-think ).

☑ Тази страница е прегледана от Мостафа Фалахнежад ( ЕЕГ - TU Wien ).

To Top

Разрешително

Copyright © 2016-2020: Andreas Müller и Marcus Hummel

Creative Commons Attribution 4.0 International License

Това произведение е лицензирано под Creative Commons CC BY 4.0 International License.

Идентификатор на SPDX-лиценз: CC-BY-4.0

Лиценз-текст: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html

To Top

Признание

Бихме искали да изразим най-дълбоката си благодарност към проекта „Хоризонти 2020 („Договор за безвъзмездна помощ“ номер 723677), който осигури финансирането за извършване на настоящото разследване.

To Top

This page was automatically translated. View in another language:

English (original) Czech* Danish* German* Greek* Spanish* Estonian* Finnish* French* Irish* Croatian* Hungarian* Italian* Lithuanian* Latvian* Maltese* Dutch* Polish* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian* Swedish*

* machine translated