Wiki-esittely

Tietojoukot

Työkalun yleiset toiminnot ja rakenne

Laskentamoduulit (CM)

Kuinka käyttää Hotmaps-työkalupakettia

Kehittäjille

Hotmaps-logo

Sisällysluettelo

Yhdellä silmäyksellä

Tämä moduuli muodostaa sekä lämmön kysyntätiheyden että bruttopinta-ala-tiheyskartan rasteritiedostoina. Moduuliin syötetään lämpökysynnän ja bruttopinta-alan eri kehitysskenaarioita kansallisella tasolla jaoteltuina kullekin rasterielementille sekä käyttäjän määrittelemät parametrit kuvaamaan suhteellista poikkeamaa skenaarioiden kehityksestä.

To Top

Johdanto

Uusiutuvista ja ylimääräisistä lämmönlähteistä tulevan lämmön ja kylmän toimitusten tulevaisuuden mahdollisuuksien analysoimiseksi on välttämätöntä ottaa huomioon analysoidun alueen rakennuskannan mahdollinen kehitys. Osa rakennuksista kunnostetaan tilalämmityksen energiantarpeen vähentämiseksi, osa rakennuksista puretaan ja rakennetaan uusia rakennuksia. Tämä johtaa muutoksiin alueen rakennusten lämmöntarpeessa. Lisäksi alueen väestön ja bruttokansantuotteen (BKT) kehitys vaikuttaa rakennuksen bruttopinta-alan kysynnän kehitykseen ja siten tilalämmityksen ja käyttöveden tuotannon kysyntään. Laskentamoduulin (CM) - kysyntäennusteen tarkoituksena on tarjota skenaarioita rakennusten bruttopinta-alojen ja lämmön kysynnän tulevasta kehityksestä valitulle alueelle EU-28: n kansallisen laskelman perusteella. Eri skenaariot, jotka lasketaan Invert / EE-Lab-moduulilla, on jaoteltu hehtaaritasolle. Ne eroavat toisistaan lämpökorjausasteellaan, toisin sanoen kuinka suuri osa bruttopinta-alasta kunnostetaan suhteellisesti. CM tarjoaa myös mahdollisuuden vaihtaa kolmea peruskuljettajaa skenaarioissa ja tuottaa mukautettuja tuloksia. Nämä kolme perustekijää ovat a) nykyisten rakennusten bruttopinta-alan pieneneminen, b) rakennusten ominaisenergiantarpeen väheneminen ja c) väestön vuotuinen kasvu oletuskasvun lisäksi

To Top

Tulot ja lähdöt

Tulot

  • Valitse skenaario:

    • tässä voit valita Invert / EE-Lab-moduulilla laskettujen skenaarioiden välillä, joita käytetään viitekehityksenä laskettaessa moduulilla

  • Valitse kohdevuosi:

    • tässä voit valita vuoden, jolle laskelmat suoritetaan

  • Suurenna tai pienennä bruttopinta-alan vähennystä vertaileskenaarioon verrattuna:

    • tällä parametrilla voit muuttaa nykyisten rakennusten bruttopinta-alan kehitystä verrattuna Invert / EE-Lab-mallilla lasketun skenaarion ennustettuun kehitykseen
    • voit määritellä erilaiset suhteelliset muutokset olemassa oleville rakennuksille, jotka on rakennettu eri rakennusvaiheilla (ennen vuotta 1977, vuosina 1977-1990, vuoden 1990 jälkeen)
    • käyttöön otettavien arvojen yksikkö on [%]
    • arvo 25 tarkoittaa, että bruttopinta-alan vähennys määrätyllä rakennusjaksolla, esimerkiksi ennen vuotta 1977, laskennan alkamisvuoden ja valitun skenaarioajan päättymisen välillä, kerrotaan 0,25: llä. Esimerkiksi valitussa Invert / EE-Lab-skenaariossa ennen vuotta 1977 rakennettujen rakennusten kokonaispinta-ala pienenee 10 miljoonasta. m² - 6 Mio m² valitun skenaarioajanjakson loppuun mennessä. Tämä vastaa 4 miljoonan m²: n vähennystä. Kun valitset arvon 25, Invert / EE-Lab-skenaarion vaikutusta muutetaan, jotta se ei heijastu 4 miljoonan m²: n vähenemiseen tällä ajanjaksolla, vaan vain 1 miljoonan pienenemiseen. m² (4 * 0,25). Siten ennen vuotta 1977 rakennettujen rakennusten jäljellä oleva bruttopinta-ala skenaarion ajanjakson lopussa olisi 9 miljoonaa euroa. m².

  • Suurenna tai pienennä erityistarpeiden vähentämistä vertaileskenaarioon verrattuna:

    • Tällä parametrilla voit muuttaa nykyisten rakennusten tilalämmityksen ja lämmitysveden tuotannon energiantarpeen kehitystä verrattuna Invert / EE-Lab-mallilla lasketun skenaarion ennustettuun kehitykseen
    • voit määritellä erilaiset suhteelliset muutokset olemassa oleville rakennuksille, jotka on rakennettu eri rakennusvaiheilla (ennen vuotta 1977, vuosina 1977-1990, vuoden 1990 jälkeen)
    • käyttöön otettavien arvojen yksikkö on [%]
    • arvo 25 tarkoittaa, että energian erityistarpeen väheneminen määrätyllä rakennusjaksolla, esimerkiksi ennen vuotta 1977, laskennan alkamisvuoden ja valitun skenaarioajan päättymisen välillä, kerrotaan 0,25: llä. Esim. Valitussa Invert / EE-Lab-skenaariossa ennen vuotta 1977 rakennettujen rakennusten tilan lämmityksen ja käyttöveden tuottamisen ominaisenergiantarve pienenee 200 kWh / m²yr: stä 120 kWh / m²yr: iin valitun skenaarijajakson lopun välillä. Tämä vastaa 80 kWh / m²yr vähennystä. Kun valitset arvon 25, Invert / EE-Lab-skenaarion vaikutus muuttuu, jotta se ei heijastaisi 80 kWh / m²yr vähenemistä tällä ajanjaksolla, vaan vain 20 kWh / m²yr (80 * 0,25). Siten ennen vuotta 1977 rakennettujen rakennusten jäljellä oleva erityinen energiantarve tilalämmitykseen ja käyttöveden tuottamiseen skenaarion ajanjakson lopussa olisi 180 kWh / m²yr.

  • Vuotuinen väestönkasvu oletuskasvun lisäksi:

  • Taustalla olevassa skenaariossa esitetään väestönkasvua koskevat arviot NUTS3-tasolla. Vertailemalla väestönkasvua NUTS0- ja NUTS3-tasolla historiallisten tietojen avulla voidaan laskea suhteellinen väestönkasvu. Parametriä "Vuotuinen väestönkasvu oletuskasvun lisäksi" voidaan käyttää vaikuttamaan näihin kasvunopeuksiin. Mallissamme väestönkasvu on suoraan verrannollinen alueen kasvuun, mikä puolestaan johtaa suoraan lämmitetyn alueen kasvuun.

  • Menetelmä uusien rakennusten lisäämiseksi kartalle:

    • tässä voit valita menetelmän, jota käytetään vasta rakennettujen rakennusten lisäämiseen tuloksena olevaan bruttopinta-alaan ja lämmön kysynnän tiheyskarttoihin
    • kolme erilaista menetelmää selitetään seuraavassa:
      • Ei uusia rakennuksia: Kartoissa näkyy vain rakennuksia, jotka ovat jo olemassa nykyisessä rakennuskannassa ja joiden ennustetaan olevan olemassa simulointijakson lopussa. Puretut rakennukset poistetaan kartalta eikä uusia rakennuksia lisätä. Bruttopinta-ala samoin kuin kartoissa näkyvä lämmöntarve on siten huomattavasti pienempi verrattuna laskelmien ennustettuihin arvoihin.
      • Korvaa vain puretut rakennukset: Kartoissa rakennusten bruttopinta-ala ei muutu verrattuna laskennan alkuvuoden bruttopinta-alaan. Tällä hetkellä olemassa olevat rakennukset, jotka ennustetaan purettaviksi, korvataan uusilla rakennuksilla. Jos bruttopinta-ala kasvaa skenaarioissa, bruttopinta-alan kasvu ei näy kartoissa.
      • Lisää kaikki uudet rakennukset: Karttoihin lisätään kaikki uudet rakennukset. Paikoissa, joissa rakennukset puretaan, ne korvataan uusilla rakennuksilla. Alueen bruttopinta-alan kasvusta johtuen uusi vasta rakennettu bruttopinta-ala sijoitetaan eri paikkoihin: osa siitä lisätään olemassa olevien rakennusten päälle, osa sijoitetaan olemassa olevien rakennusten väliin ja osa sijoitetaan paikoissa, joissa tällä hetkellä ei ole rakennuksia.
    • tämän menetelmän valinnalla ei ole vaikutusta laskelman tulososassa esitettyihin indikaattoreihin. Tämä on merkitystä vain karttojen luomiselle, ei skenaarioiden kokonaistuloksille.

Lähdöt

  • Indikaattorit:

    • Väestönkasvua koskevat oletukset alusta kohdevuoteen viiden vuoden välein
    • Lämmitetty (bruttolattia) kokonaispinta-ala ja asukasta kohden laskennan aloitus- ja loppuvuonna (Koska eri tietojoukkojen saatavuus vaihtelee eri vuosina, vuoden 2014 pinta-ala näytetään tässä alkuarvona.)
    • Arvioitu (lopullinen) energiankulutus kokonais- ja aluekohtaisesti aloitus- ja loppuvuonna
    • Arvioitu pinta-ala, kokonaisenergiankulutus ja ominaisenergiankulutus rakennusjaksoa kohti alkuvuonna ja laskentavuoden lopussa
    • Kohdevuoden rasterikartalla esitetty uusien rakennusten osuus

  • Grafiikka:

    • Pylväsdiagrammit lämmitetystä bruttopinta-alasta ja energian loppukulutuksesta rakennusjaksoa kohti

  • Tasot:

    • Lämmön kysynnän tiheyskartta, joka heijastaa laskettua kehitystä
    • Lasketun kehityksen mukainen bruttopinta-alan tiheyskartta

To Top

Menetelmä

Kuten aiemmin on kirjoitettu, tämä moduuli perustuu Invert / EE-Lab-moduulilla suoritettuihin laskelmiin kaikille EU-28-maille (katso Invert / EE-Lab-moduulin kuvaus osoitteesta www.invert.at ). Lasketut skenaariot analysoidaan seuraavan tyyppisten rakennusten kehityksen suhteen: asuin- ja muut rakennukset, 3 rakennusaikaa ja uudisrakennukset. Sitten arvioidaan väestönkasvu NUTS3-aluetta kohden ja alkuperäinen rakennuskanta (lämmitetyn bruttopinta-alan ja energiantarpeen mukaan rakennusaikaa ja rakennustyyppiä kohti) NUTS 3 -aluetta kohti. Tämän arvioinnin perusteella laskettujen skenaarioiden tulokset siirretään vastaavalle NUTS3-alueelle. NUTS3-tulokset jaetaan sitten hehtaarin eri osille Müller et al. 2019: ssä ( REFERENCE ) kehitetyn menetelmän mukaisesti.

Annetut skenaariot

Moduuli tarjoaa 4 erilaista skenaariota, jotka vaihtelevat niiden kunnostusasteiden mukaan. Valinnan kautta joko 0,5%, 1%, 2% tai 3% kokonaispinta-alasta kunnostetaan vuosittain. On huomattava, että säästetty lämmitystarve ei ole suoraan verrannollinen peruskorjausasteen nousuun, koska erilaiset tehokkaat peruskorjaukset ovat sallittuja. Pienellä peruskorjausasteella pääasiassa rakennukset kunnostetaan, ja suotuisilla toimenpiteillä voidaan saavuttaa suuria säästöjä. Korkealla kunnostusasteella myös korkeampaa lämpölaatua olevat rakennukset kunnostetaan yhä enemmän ja niiden säästetty lämmitysenergia on pienempi verrattuna siihen. Eri skenaarioiden perusskenaario on viiteskenaario, joka kuvataan seuraavassa osassa.

"viite": Nykyiset tehokkuuspolitiikat pysyvät voimassa ja pannaan tosiasiallisesti täytäntöön. Oletamme, että rakennusten omistajat ja ammattilaiset noudattavat yleensä sääntelyvälineitä, kuten rakennusmääräyksiä. Kansallisia eroja politiikan intensiteetissä on edelleen. Siksi politiikan intensiteetti osoittaa laadullisesti poliittisten tavoitteiden määrän eri maissa. Energiatehokkuuspolitiikka vastaa nykyisiä paketteja, jotka useimmissa maissa ovat yhdistelmä sääntelyä (rakennussäännöt, lähes nollaenergiarakennusten (nZEB) määritelmät, uusiutuvien energialähteiden velvollisuus), taloudellista tukea (tuet rakennusten kunnostamiseen) ja energiaverotus. Toteutettujen politiikkojen tärkeimmät lähteet ovat Mure-tietokanta (www.measures-odyssee-mure.eu/) ja projektit ENTRANZE (www.entranze.eu/) ja Zebra2020 (www.zebra2020.eu/). Skenaariossa ei katsota vahvaa tekniikan parantamista eikä sitovia energiatehokkuusvelvoitteita, mutta kunnianhimoista politiikkaa uusiutuvan energian edistämiseksi on käytössä. Tämä on toteutettu pakollisten uusiutuvien energialähteiden kiintiöiden perusteella yksittäisten rakennusten tasolla.

Energian hinnat: Energian hinnat nousevat maltillisesti EU: n viiteskenaarion 2016 mukaan (https://ec.europa.eu/energy/fi/data-analysis/energy-modelling).

Teknologian kehittäminen: Oletettu teknologinen oppiminen on hyvin matalaa ja kustannukset tehokkaille ja uusiutuville lämmitys- / jäähdytystekniikoille laskevat vain vähän.

Laadullinen yleiskatsaus poliittisista oletuksista:

  • RES-H: n politiikan intensiteetti: korkea
  • Rakennusten tehokkuuden politiikan intensiteetti: alhainen
  • Kaukolämmön politiikan intensiteetti: keskitaso
  • Energian hinnat: alhaiset
  • Teknologian kehitys: heikko

Tulokset: Tilan lämmityksen, käyttöveden, jäähdytyksen ja apuenergian kokonaiskysyntä EU-28: ssa on noin 3850 TWh kaikilla kunnostustöillä vuonna 2015 ja laskee 2800TWh: iin 2250 TWh: iin vuonna 2050 peruskorjausasteesta riippuen.

EU-28:

Kuva: Lopullinen energian kysyntä EU-28: ssa vuosina 2015-2050 erilaisilla peruskorjausasteilla

Seuraavat kuusi kuvaajaa kuvaavat tilojen lämmityksen, jäähdytyksen ja käyttöveden valmistuksen lopullisen energiantarpeen kehitystä yksittäisissä EU: n jäsenvaltioissa.

DE, FR, GB, IT ja PL:

Kuva: Saksan, Ranskan, Ison-Britannian, Itävallan ja Puolan energian lopullinen kysyntä vuosina 2015 ja 2050 erilaisilla peruskorjausasteilla

Kuva: DE, FR, GB, IT ja PL lopullisen energiankulutuksen osuus vuonna 2050 vuoteen 2015 verrattuna

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

Kuva: Energian lopullinen kysyntä Alankomaissa, Espanjassa, Belgiassa, Ruotsissa, Tšekin tasavallassa, HU, AT, RO, FI, DK ja GK vuosina 2015 ja 2050 erilaisilla peruskorjausasteilla

Kuva: NL, ES, BE, SE, CZ, HU, AT, RO, FI, DK ja GK lopullisen energiantarpeen osuus vuonna 2050 vuoteen 2015 mennessä

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

Kuva: Lopullinen energiankulutus SK, IE, PT, HR, BG, LT, LV, SI, EE, LU, CY ja MT vuosina 2015 ja 2050 erilaisilla peruskorjausasteilla

Kuva: SK: n, IE: n, PT: n, HR: n, BG: n, LT: n, LV: n, SI: n, EE: n, LU: n, CY: n ja MT: n lopullisen energiantarpeen osuus vuonna 2050 vuoteen 2015 mennessä

To Top

Tämän laskentamoduulin GitHub-arkisto

Täältä saat vertailevan kehityksen tälle laskentamoduulille.

To Top

Näyte ajo

Tässä laskentamoduuli suoritetaan Wienin, Itävallan tapaustutkimusta varten. Käytä ensin "Go To Place" -palkkia siirtyäksesi Wieniin ja valitse kaupunki. Napsauta "Tasot" -painiketta avataksesi "Tasot" -ikkunan ja napsauta sitten "LASKEMISMODUULI" -välilehteä. Valitse laskentamoduuliluettelosta "CM - Demand projection".

Test Run: oletusarvot

Oletusarvoiset arvot muodostavat lämmöntarpeen tiheyskartan vuodelle 2017. Näitä arvoja tulisi pitää vain lähtökohtana. Saatat joutua asettamaan arvot alle tai yli oletusarvojen ottaen huomioon paikalliset lisäedellytykset. Käytetyllä skenaarialla on myös voimakas vaikutus tuotokseen. Siksi käyttäjän tulisi mukauttaa nämä arvot löytääkseen paras yhdistelmä syötteitä tapaustutkimukselleen.

Suorita laskentamoduuli seuraavasti:

  • Määritä suoritetulle istunnolle nimi (valinnainen), määritä tuloparametrit (tässä käytettiin oletusarvoja) ja paina sitten CM-syötteen lopussa "RUN CM".
  • Odota, kunnes prosessi on valmis.
  • Voit heti nähdä, että lämpötiheyskartta on lisätty karttaan. Tuotoksena indikaattorit näytetään "TULOKSET" -ikkunassa ja kartalla uusi lämpötiheyskartta ja bruttopinta-ala.

Kuva: Kysynnän projektio oletusparametrin suorittamisen jälkeen

  • Lisäksi generoidaan myös kaksi kaaviota. Ensimmäisessä näkyy lämmitetty bruttopinta-ala eri rakennusvaiheille. Toinen kaavio havainnollistaa lämmityksen ja käyttöveden energiankulutusta myös jaettuihin linnoituksiin eri rakennusvaiheisiin.

Kuva: Kysynnän projektio sen jälkeen, kun se on suoritettu oletusparametrilla, vaihdettu grafiikkaan

  • Laskennan suorittamisen ja laskentamoduulin sulkemisen jälkeen, kaksi uutta tasoa löytyy aivan alareunasta Tasot-luettelosta. Toisaalta uusi lämmitystiheyskartta ja toisaalta uusi bruttopinta-ala-kartta. Jos haluat tallentaa ne ja käyttää niitä uusissa laskelmissa, sinun on ladattava ja lähetettävä ne uudelleen.

Kuva: Kysynnän projektio sen jälkeen, kun olet suorittanut oletusparametrin ja siirtynyt tuloskerroksiin

Kuten aiemmin mainittiin, voi olla tarpeen säätää syöttöparametrit oman datatilanteen mukaan tai tarkistaa herkkyys.

To Top

Kuinka lainata

Andreas Müller ja Marcus Hummel, Hotmaps-Wikissä, CM-Demand-projektio (lokakuu 2019)

To Top

Kirjoittajat ja arvostelijat

Tämän sivun ovat kirjoittaneet Andreas Müller, Marcus Hummel, Giulia Conforto ja David Schmidinger ( e-think ).

☑ Tämän sivun tarkasteli Mostafa Fallahnejad ( EEG - TU Wien ).

To Top

Lisenssi

Tekijänoikeus © 2016-2020: Andreas Müller ja Marcus Hummel

Creative Commons Nimeä 4.0 -lisenssi

Tämä teos on lisensoitu Creative Commons CC BY 4.0 -lisenssillä.

SPDX-lisenssitunniste: CC-BY-4.0

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

To Top

Tunnustus

Haluamme välittää syvän arvostuksemme Horisontti 2020 Hotmaps -hankkeelle (avustussopimuksen numero 723677), joka tarjosi rahoitusta tämän tutkimuksen suorittamiseen.

To Top

This page was automatically translated. View in another language:

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

* machine translated