Innehållsförteckning

I en blick

Den här modulen genererar både en värmebehovstäthet och en brutto golvyta densitetskarta i form av rasterfiler. Ingången till modulen är olika utvecklingsscenarier för värmebehovet och bruttogolvytorna på nationell nivå och uppdelade på varje rasterelement samt användardefinierade parametrar för att beskriva den relativa avvikelsen till utvecklingen i scenarierna.

To Top

Introduktion

För analysen av de framtida potentialerna för tillförsel av värme och kyla från förnybara och överflödiga värmekällor är det viktigt att ta hänsyn till den potentiella utvecklingen i byggnadsbeståndet i den analyserade regionen. En del av byggnaderna renoveras för att minska energibehovet för rumsuppvärmning, en del av byggnaderna rivs och nya byggnader byggs. Detta leder till förändringar i värmebehovet hos byggnaderna i en region. Vidare påverkar utvecklingen av befolkningen och bruttonationalprodukten (BNP) i en region utvecklingen av efterfrågan på byggande av brutto golvyta och därmed efterfrågan på rymdvärme och varmvattenproduktion. Syftet med beräkningsmodulen (CM) - Demand Projection är att tillhandahålla scenarier för den framtida utvecklingen av bruttogolvytor och värmebehov i byggnader för ett utvalt område baserat på beräkningar för EU-28 på nationell nivå. Olika scenarier, som beräknas med hjälp av Invert / EE-Lab-modulen, är uppdelade på hektarnivå. De skiljer sig åt i termisk renoveringsgrad, med andra ord hur mycket av bruttoytan som renoveras proportionellt. CM ger också möjlighet att ändra tre grundläggande drivrutiner i scenarierna och generera anpassade resultat. Dessa tre grundläggande drivkrafter är a) minskning av bruttoytan för befintliga byggnader, b) minskning av de specifika energibehoven i byggnaderna, och c) den årliga befolkningstillväxten förutom standardtillväxt

To Top

In- och utgångar

Ingångar

  • Välj scenario:

    • här kan du välja mellan olika scenarier beräknade med Invert / EE-Lab-modulen som ska användas som referensutveckling för beräkningen med modulen
  • Välj målår:

    • här kan du välja året för vilket beräkningarna ska utföras
  • Skala upp eller ner minskningen av bruttoytan jämfört med referensscenariot:

    • med den här parametern kan du ändra utvecklingen av bruttogolvytan för nuvarande befintliga byggnader jämfört med utvecklingen som projiceras i scenariot beräknat med Invert / EE-Lab-modellen
    • du kan definiera olika relativa förändringar för befintliga byggnader som byggts under olika byggperioder (före 1977, mellan 1977 och 1990, efter 1990)
    • de värden som ska införas har enheten [%]
    • värdet 25 betyder att minskningen av bruttogolvytan under en definierad byggnadsperiod, t.ex. före 1977, mellan beräkningsstartåret och slutet på vald scenariotid multipliceras med 0,25. Till exempel i det valda Invert / EE-Lab-scenariot minskar den totala golvytan för byggnader som byggts före 1977 från 10 miljoner. m² till 6 miljoner m² fram till slutet av den valda scenariotiden. Detta motsvarar en minskning med 4 miljoner m². När du väljer ett värde på 25 ändras effekten av Invert / EE-Lab-scenariot för att inte återspegla en minskning med 4 Mio m² under denna tidsperiod, utan endast med 1 Mio. m² (4 * 0,25). Således skulle den återstående bruttoytan för byggnader som byggdes före 1977 i slutet av scenariotiden vara 9 miljoner. m².
  • Skala upp eller ner minskningen av specifika energibehov jämfört med referensscenariot:

    • med denna parameter kan du ändra utvecklingen av de specifika energibehoven för rumsuppvärmning och varmvattenproduktion av nuvarande befintliga byggnader jämfört med utvecklingen enligt projektet i scenariot beräknat med Invert / EE-Lab-modellen
    • du kan definiera olika relativa förändringar för befintliga byggnader som byggts under olika byggperioder (före 1977, mellan 1977 och 1990, efter 1990)
    • de värden som ska införas har enheten [%]
    • ett värde på 25 betyder att minskningen av specifika energibehov under en definierad byggnadsperiod, t.ex. före 1977, mellan beräkningsstartåret och slutet av den valda scenariotiden multipliceras med 0,25. Till exempel i det valda Invert / EE-Lab-scenariot minskar det specifika energibehovet för uppvärmning och varmvattenproduktion av byggnader som byggts före 1977 från 200 kWh / m²yr till 120 kWh / m²yr fram till slutet av den valda scenariotiden. Detta motsvarar en minskning med 80 kWh / m²yr. När du väljer ett värde på 25 ändras effekten av Invert / EE-Lab-scenariot för att inte återspegla en minskning med 80 kWh / m²yr under denna tidsperiod utan endast med 20 kWh / m²yr (80 * 0,25). Således skulle det återstående specifika energibehovet för uppvärmning och varmvattenproduktion av byggnader som byggts före 1977 i slutet av scenariotiden vara 180 kWh / m²yr.
  • Årlig befolkningstillväxt utöver standardtillväxt:

  • Det underliggande scenariot ger uppskattningar av befolkningstillväxt på NUTS3-nivå. Genom att jämföra befolkningstillväxten på NUTS0- och NUTS3-nivå med hjälp av historiska data kan proportionell befolkningstillväxt beräknas. Parametern "Årlig befolkningstillväxt utöver standardtillväxt" kan användas för att påverka dessa tillväxthastigheter. I vår modell är befolkningstillväxten direkt proportionell mot arealtillväxt, vilket i sin tur resulterar i en direkt ökning av det uppvärmda området.

  • Metod för att lägga till nybyggda byggnader på kartan:

    • Här kan du välja den metod som ska användas för att lägga till nybyggda byggnader till den resulterande bruttoytan och värmekravstäthetskartorna
    • de tre olika metoderna förklaras i följande:
      • Inga nya byggnader: På kartorna återspeglas endast byggnader som redan finns i det aktuella byggnadsbeståndet och fortfarande förväntas existera i slutet av simuleringsperioden. Rivade byggnader tas bort från kartan och inga nya byggnader läggs till. Bruttogolvytan, liksom värmebehovet som återspeglas i kartorna, är således anmärkningsvärt lägre jämfört med de beräknade värdena från beräkningarna.
      • Ersätt bara rivna byggnader: På kartorna ändras inte byggnadernas bruttoareal jämfört med bruttoytan under beräkningsstartåret. För närvarande ersätts befintliga byggnader som förväntas rivas med nybyggda byggnader. Om bruttogolvytan ökar i scenarierna återspeglas inte bruttogolvytans ökning i kartorna.
      • Lägg till alla nya byggnader: På kartorna läggs alla nya byggnader till. På platser där byggnader rivs ersätts dessa med nya byggnader. Ytterligare nybyggd bruttoareal på grund av en ökning av den totala bruttogolvytan i regionen placeras på olika platser: en del av den läggs ovanpå befintliga byggnader, en del av den placeras mellan befintliga byggnader och en del av den placeras i platser där det för närvarande inte finns några byggnader.
    • valet av denna metod har ingen effekt på indikatorerna som visas i beräkningsresultatsektionen. Det vill säga detta är endast relevant för skapandet av kartorna, inte för de totala resultaten av scenarierna.

Utgångar

  • Indikatorer:

    • Underliggande antaganden om befolkningstillväxt från början till målår i ett steg på fem år
    • Uppvärmd areal (bruttogolv) totalt och per capita under startåret och i slutet av beräkningen (På grund av den varierande tillgängligheten av olika datamängder för olika år visas området för 2014 här vid startvärdet.)
    • Beräknad (slutlig) energiförbrukning totalt och per område i startåret och i slutet av beräkningen
    • Beräknad areal, total energiförbrukning och specifik energiförbrukning per byggperiod under startåret och vid slutet av beräkningen
    • Andel av nybyggda byggnader som visas på rasterkartan för målåret
  • Grafik:

    • Stapeldiagram över uppvärmd bruttoyta och slutlig energiförbrukning per byggnadsperiod
  • Skikten:

    • Värmekravstäthetskarta som återspeglar den beräknade utvecklingen
    • Kartläggning av brutto golvyta som återspeglar den beräknade utvecklingen

To Top

Metod

Som skrivits tidigare baseras denna modul på beräkningar utförda med Invert / EE-Lab-modulen för alla EU-länder 28 (se www.invert.at för en beskrivning av metoden för Invert / EE-Lab-modulen). De beräknade scenarierna analyseras beträffande utvecklingen av följande typer av byggnader: bostads- och icke-bostadshus, 3 byggperioder och nybyggda byggnader. Därefter utvärderas befolkningstillväxten per NUTS3-region och den ursprungliga byggnadsbeståndet (i termer av uppvärmd bruttoytor & energibehov per byggperiod och byggnadstyp) per NUTS 3-region. Baserat på denna bedömning överförs resultaten av de beräknade scenarierna till respektive NUTS3-region. NUTS3-resultaten distribueras sedan till de olika hektarelementen enligt metoden utvecklad i Müller et al 2019 ( REFERENCE ).

Tillhandahållna scenarier

Modulen ger fyra olika scenarier, som varierar i renoveringsgraden. Genom ett urval renoveras antingen 0,5%, 1%, 2% eller 3% av den totala bruttoytan årligen. Det bör noteras att det sparade värmebehovet inte är direkt proportionellt mot en ökning av renoveringsgraden eftersom olika effektiva renoveringar är tillåtna. Med en liten renoveringsgrad renoveras främst byggnader där gynnsamma åtgärder kan ge stora besparingar. Med en hög renoveringsgrad renoveras byggnader med högre termisk kvalitet i allt högre grad och deras sparade värmeenergi är lägre i jämförelse. Basscenariot bakom de olika scenarierna är referensscenariot som beskrivs i följande del.

"referens": Nuvarande effektivitetspolicy förblir på plats och genomförs effektivt. Vi antar att byggägare och yrkesverksamma i allmänhet följer regleringsinstrument som byggkoder. Nationella skillnader i policyintensitet fortsätter att existera. Därför anger policyintensiteten kvalitativt utbudet av politiska ambitioner i olika länder. Den politiska mixen för energieffektivitet motsvarar de nuvarande paketen, som i de flesta länder är en blandning av regleringsmetoder (byggkoder, definitioner på nästan noll energi (nZEB), RES-H-skyldighet), ekonomiskt stöd (subventioner för byggnadsrenovering) och energibeskattning. Huvudkällorna för implementerad politik är Mure-databasen (www.measures-odyssee-mure.eu/) och projekten ENTRANZE (www.entranze.eu/) och Zebra2020 (www.zebra2020.eu/). Även om scenariot varken betraktar en stark teknikförbättring eller bindande energieffektivitetsförpliktelser finns ambitiösa strategier för att främja förnybar energi. Detta har genomförts baserat på obligatoriska förnybara energikvoter på nivån för enskilda byggnader.

Energipriser: Energipriserna ökar måttligt enligt EU: s referensscenario 2016 (https://ec.europa.eu/energy/en/data-analysis/energy-modelling).

Teknikutveckling: Det antagna tekniska lärandet är mycket lågt och kostnaderna för effektiv och förnybar uppvärmning / kylningsteknik minskar bara något.

Kvalitativ översikt över policyantaganden:

  • Policyintensitet för RES-H: hög
  • Policyintensitet för byggnaders effektivitet: låg
  • Politikintensitet för fjärrvärme: medium
  • Energipriser: låga
  • Teknikutveckling: låg

Resultat: Det totala slutliga energibehovet för rymdvärme, varmvatten, kylning och extra energibehov i EU-28 uppgår till cirka 3850 TWh för alla renoveringsgrader 2015 och minskar till 2800TWh till 2250 TWh år 2050, beroende på renoveringsgraden.

EU-28:

Figur: Slutlig energibehov i EU-28 från 2015 till 2050 för olika renoveringsgrader

Följande sex diagram visar utvecklingen av det slutliga energibehovet för uppvärmning, kylning och varmvattenberedning för de enskilda EU-länderna.

DE, FR, GB, IT och PL:

Figur: Slutlig energibehov i DE, FR, GB, IT och PL för 2015 och 2050 med olika renoveringsgrader

Figur: Andel av det slutliga energibehovet 2050 för DE, FR, GB, IT och PL i förhållande till 2015

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

Figur: Slutlig energibehov i NL, ES, BE, SE, CZ, HU, AT, RO, FI, DK och GK för 2015 och 2050 med olika renoveringsgrader

Figur: Andel av det slutliga energibehovet 2050 för NL, ES, BE, SE, CZ, HU, AT, RO, FI, DK och GK i förhållande till 2015

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

Figur: Slutlig energibehov i SK, IE, PT, HR, BG, LT, LV, SI, EE, LU, CY och MT för 2015 och 2050 med olika renoveringsgrader

Figur: Andel av det slutliga energibehovet 2050 för SK, IE, PT, HR, BG, LT, LV, SI, EE, LU, CY och MT i förhållande till 2015

To Top

GitHub-förvar för denna beräkningsmodul

Här får du banbrytande utveckling för denna beräkningsmodul.

To Top

Provkörning

Här körs beräkningsmodulen för fallstudien i Wien, Österrike. Använd först "Gå till plats" -fältet för att navigera till Wien och välja stad. Klicka på knappen "Lager" för att öppna fönstret "Lager" och klicka sedan på fliken "BERÄKNINGSMODUL". I listan över beräkningsmoduler väljer du "CM - Demand projection".

Testkörning: standardinmatningsvärden

Standardinmatningsvärdena genererar en värmekravstäthetskarta för 2017. Dessa värden ska endast betraktas som utgångspunkt. Du kan behöva ställa in värden under eller över standardvärden med tanke på ytterligare lokala överväganden. Scenariot som används har också en stark effekt på produktionen. Därför bör användaren anpassa dessa värden för att hitta den bästa kombinationen av ingångar för henne eller hans fallstudie.

Följ följande steg för att köra beräkningsmodulen:

  • Tilldela ett namn till körsessionen (valfritt) och ställ in inmatningsparametrarna (här användes standardvärden) och tryck sedan på “RUN CM” i slutet av CM-inmatningen.
  • Vänta tills processen är klar.
  • Du kan omedelbart se att värmedensitetskartan har lagts till på kartan. Som utdata visas indikatorer i "RESULTAT" -fönstret och på kartan visas den nya värmedensitetskartan och brutto golvyta.

Figur: Efterfrågan på projektion efter att ha körts med standardparametern

  • Dessutom genereras också två diagram. Den första visar den uppvärmda golvytan för olika byggperioder. Det andra diagrammet illustrerar energiförbrukningen för uppvärmning och tappvarmvatten under uppdelade fort olika byggperioder.

Figur: Efterfrågan på projektion efter att ha körts med en standardparameter, byter till grafik

  • Efter att ha kört beräkningen och stängt beräkningsmodulen finns två nya lager längst ner i listan Lager. Å ena sidan den nya uppvärmningstäthetskartan och å andra sidan den nya bruttogrundytan. Om du vill spara dem och använda dem i ytterligare beräkningar måste du ladda ner och ladda upp dem igen.

Figur: Efterfrågan på projektion efter att ha körts med en standardparameter, byt till resultatlager

Som nämnts tidigare kan det vara nödvändigt att justera ingångsparametrarna till den egna datasituationen eller att kontrollera känsligheten.

To Top

Hur man citerar

Andreas Müller och Marcus Hummel, i Hotmaps-Wiki, CM-Demand-projection (oktober 2019)

To Top

Författare och granskare

Denna sida skrevs av Andreas Müller, Marcus Hummel, Giulia Conforto och David Schmidinger ( e-think ).

☑ Denna sida granskades av Mostafa Fallahnejad ( EEG - TU Wien ).

To Top

Licens

Copyright © 2016-2020: Andreas Müller och Marcus Hummel

Creative Commons Attribution 4.0 internationell licens

Detta arbete är licensierat under en Creative Commons CC BY 4.0 International License.

SPDX-licensidentifierare: CC-BY-4.0

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

To Top

Bekräftelse

Vi vill förmedla vår djupaste uppskattning till Horizon 2020 Hotmaps-projektet (bidragsavtal nummer 723677), som gav finansieringen för att genomföra den nuvarande utredningen.

To Top

This page was automatically translated. View in another language:

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

* machine translated