Wiki-introductie

Datasets

Algemene toolfunctionaliteiten en structuur

Rekenmodules (CM)

Hoe Hotmaps toolbox toe te passen

Voor ontwikkelaars

Logo van Hotmaps

Inhoudsopgave

In een oogopslag

Deze module genereert zowel een warmtevraagdichtheid als een bruto-vloeroppervlakdichtheidskaart in de vorm van rasterbestanden. De input voor de module zijn verschillende ontwikkelingsscenario's van de warmtevraag en bruto vloeroppervlakten op landelijk niveau en uitgesplitst naar elk rasterelement, evenals door de gebruiker gedefinieerde parameters om de relatieve afwijking van de ontwikkelingen in de scenario's te beschrijven.

To Top

Invoering

Voor de analyse van het toekomstige potentieel voor de levering van warmte en koude uit hernieuwbare en overtollige warmtebronnen, is het essentieel om rekening te houden met mogelijke ontwikkelingen in het gebouwenbestand van de geanalyseerde regio. Een deel van de gebouwen wordt gerenoveerd om de energievraag voor ruimteverwarming te verminderen, een deel van de gebouwen wordt gesloopt en er wordt nieuw gebouwd. Dit leidt tot veranderingen in de warmtevraag van de gebouwen in een regio. Bovendien beïnvloedt de evolutie van de bevolking en het Bruto Binnenlands Product (BBP) in een regio de ontwikkeling van de vraag naar bruto-vloeroppervlakte van gebouwen en dus de vraag naar ruimteverwarming en warmwaterproductie. Het doel van de Rekenmodule (CM) - Vraagprojectie is om scenario's te bieden voor de toekomstige ontwikkeling van bruto vloeroppervlakken en warmtevraag in gebouwen voor een geselecteerd gebied op basis van berekeningen voor de EU-28 op nationaal niveau. Verschillende scenario's, die worden doorgerekend met de module Invert / EE-Lab, worden uitgesplitst naar hectare. Ze verschillen in hun thermische renovatiegraad, met andere woorden hoeveel van de bruto vloeroppervlakte proportioneel wordt gerenoveerd. De CM biedt ook de mogelijkheid om drie basisdrivers in de scenario's te veranderen en aangepaste resultaten te genereren. Deze drie fundamentele factoren zijn: a) de vermindering van het bruto vloeroppervlak van bestaande gebouwen, b) de vermindering van de specifieke energiebehoeften in de gebouwen, en c) de jaarlijkse bevolkingsgroei naast de standaardgroei

To Top

Ingangen en uitgangen

Ingangen

  • Selecteer scenario:

    • hier kunt u kiezen tussen verschillende scenario's berekend met de Invert / EE-Lab module om te gebruiken als referentieontwikkeling voor de berekening met de module

  • Selecteer doeljaar:

    • hier kunt u het jaar selecteren waarvoor de berekeningen worden uitgevoerd

  • Schaal de vermindering van het bruto vloeroppervlak omhoog of omlaag in vergelijking met het referentiescenario:

    • met deze parameter kunt u de ontwikkeling van het bruto vloeroppervlak van de huidige bestaande gebouwen veranderen ten opzichte van de ontwikkeling zoals geprojecteerd in het scenario berekend met het Invert / EE-Lab model
    • je kunt verschillende relatieve veranderingen definiëren voor bestaande gebouwen gebouwd in verschillende bouwperiodes (vóór 1977, tussen 1977 en 1990, na 1990)
    • de in te voeren waarden hebben de eenheid [%]
    • een waarde van 25 betekent dat de reductie van het bruto vloeroppervlak in een gedefinieerde bouwperiode, bijvoorbeeld vóór 1977, tussen het beginjaar van de berekening en het einde van de geselecteerde scenariotijd, wordt vermenigvuldigd met 0,25. Bijv. In het geselecteerde Invert / EE-Lab-scenario daalt het bruto vloeroppervlak van gebouwen gebouwd vóór 1977 van 10 miljoen. m² tot 6 Mio m² tussen nu en het einde van de geselecteerde scenariotermijn. Dit staat gelijk aan een daling van 4 miljoen m². Bij het kiezen van een waarde van 25 wordt het effect van het Invert / EE-Lab-scenario gewijzigd om geen afname van 4 miljoen m² over deze periode te weerspiegelen, maar van slechts 1 miljoen. m² (4 * 0,25). Het resterende bruto-vloeroppervlak van gebouwen die vóór 1977 zijn gebouwd aan het einde van de scenariotijd zou dus 9 miljoen bedragen. m².

  • Schaal de vermindering van specifieke energiebehoeften omhoog of omlaag in vergelijking met het referentiescenario:

    • Met deze parameter kunt u de ontwikkeling van de specifieke energiebehoeften voor ruimteverwarming en warmwaterproductie van momenteel bestaande gebouwen veranderen in vergelijking met de ontwikkeling zoals geprojecteerd in het scenario berekend met het Invert / EE-Lab-model
    • je kunt verschillende relatieve veranderingen definiëren voor bestaande gebouwen gebouwd in verschillende bouwperiodes (vóór 1977, tussen 1977 en 1990, na 1990)
    • de in te voeren waarden hebben de eenheid [%]
    • een waarde van 25 betekent dat de vermindering van de specifieke energiebehoefte in een bepaalde bouwperiode, bijvoorbeeld vóór 1977, tussen het beginjaar van de berekening en het einde van de geselecteerde scenariotijd, wordt vermenigvuldigd met 0,25. Bijv. In het geselecteerde Invert / EE-Lab-scenario neemt de specifieke energiebehoefte voor ruimteverwarming en warmwaterproductie van gebouwen gebouwd vóór 1977 af van 200 kWh / m²jaar tot 120 kWh / m²jaar tussen nu en het einde van de geselecteerde scenariotijd. Dit staat gelijk aan een afname van 80 kWh / m²jaar. Bij het kiezen van een waarde van 25 wordt het effect van het Invert / EE-Lab-scenario gewijzigd om geen afname van 80 kWh / m²jr over deze periode weer te geven, maar van slechts 20 kWh / m²jr (80 * 0,25). De resterende specifieke energiebehoefte voor ruimteverwarming en warmwaterproductie van gebouwen die vóór 1977 zijn gebouwd aan het einde van de scenariotermijn, zou dus 180 kWh / m²jaar bedragen.

  • Jaarlijkse bevolkingsgroei naast standaardgroei:

  • Het onderliggende scenario geeft schattingen van de bevolkingsgroei op NUTS3-niveau. Door de bevolkingsgroei op NUTS0- en NUTS3-niveau met behulp van historische gegevens te vergelijken, kan een proportionele bevolkingsgroei worden berekend. De parameter "Jaarlijkse bevolkingsgroei naast standaardgroei" kan worden gebruikt om deze groeisnelheden te beïnvloeden. In ons model is de bevolkingsgroei recht evenredig met de groei van het gebied, wat op zijn beurt resulteert in een directe toename van het verwarmde gebied.

  • Methode om nieuw gebouwde gebouwen aan de kaart toe te voegen:

    • hier kunt u de methode selecteren die wordt toegepast om nieuw gebouwde gebouwen toe te voegen aan de resulterende kaarten met bruto vloeroppervlak en warmtevraag
    • de drie verschillende methoden worden hieronder uitgelegd:
      • Geen nieuwe gebouwen: op de kaarten worden alleen gebouwen weergegeven die al bestaan in de huidige gebouwenvoorraad en die naar verwachting nog zullen bestaan aan het einde van de simulatieperiode. Afgebroken gebouwen worden van de kaart verwijderd en er worden geen nieuwe gebouwen toegevoegd. Het bruto vloeroppervlak, evenals de warmtevraag weergegeven in de kaarten, is dus opmerkelijk lager in vergelijking met de verwachte waarden uit de berekeningen.
      • Alleen gesloopte gebouwen vervangen: Op de kaarten verandert het bruto vloeroppervlak van gebouwen niet ten opzichte van het bruto vloeroppervlak in het startjaar van de berekening. Momenteel worden bestaande gebouwen die naar verwachting zullen worden gesloopt, vervangen door nieuwbouw. In het geval dat het bruto vloeroppervlak in de scenario's toeneemt, komt de toename van het bruto vloeroppervlak niet tot uiting in de kaarten.
      • Alle nieuwe gebouwen toevoegen: In de kaarten worden alle nieuwe gebouwen toegevoegd. Op plaatsen waar gebouwen worden gesloopt, worden deze vervangen door nieuwbouw. Extra nieuw gebouwde bruto vloeroppervlakte als gevolg van een toename van het totale bruto vloeroppervlak in de regio wordt op verschillende locaties geplaatst: een deel wordt bovenop bestaande gebouwen geplaatst, een deel wordt tussen bestaande gebouwen geplaatst en een deel wordt geplaatst in locaties waar momenteel geen gebouwen bestaan.
    • de keuze voor deze methode heeft geen effect op de indicatoren die worden weergegeven in het resultatengedeelte van de berekening. Dit is dus alleen relevant voor het maken van de kaarten, niet voor de algemene resultaten van de scenario's.

Uitgangen

  • Indicatoren:

    • Onderliggende aannames voor de bevolkingsgroei van begin- tot doeljaar in stappen van 5 jaar
    • Verwarmd (bruto vloer) oppervlak totaal en per hoofd van de bevolking in het startjaar en aan het einde van de berekening (Vanwege de variërende beschikbaarheid van verschillende datasets voor verschillende jaren, wordt het oppervlak voor 2014 hier bij de startwaarde getoond.)
    • Geschat (eind) energieverbruik totaal en per Area in het beginjaar en aan het eindjaar van de berekening
    • Geschatte oppervlakte, totaal energieverbruik en specifiek energieverbruik per bouwperiode in het beginjaar en aan het eindjaar van de berekening
    • Aandeel nieuwbouwgebouwen weergegeven op de rasterkaart voor het doeljaar

  • Grafische kaart:

    • Staafdiagrammen over verwarmde bruto vloeroppervlakte en finaal energieverbruik per bouwperiode

  • Lagen:

    • Warmtevraagdichtheidskaart met de berekende ontwikkelingen
    • Kaart met de dichtheid van het bruto vloeroppervlak die de berekende ontwikkelingen weergeeft

To Top

Methode

Zoals eerder beschreven is deze module gebaseerd op berekeningen die zijn uitgevoerd met de Invert / EE-Lab module voor alle landen van de EU 28 (zie www.invert.at voor een beschrijving van de methode van de Invert / EE-Lab module). De doorgerekende scenario's worden geanalyseerd met betrekking tot de ontwikkeling van de volgende typen gebouwen: woningen en utiliteitsbouw, 3 bouwperiodes en nieuwbouw. Vervolgens worden de bevolkingsgroei per NUTS3-regio en de initiële gebouwenvoorraad (in termen van verwarmde bruto vloeroppervlakte en energiebehoefte per bouwperiode en gebouwtype) per NUTS 3-regio beoordeeld. Op basis van deze beoordeling worden de resultaten van de berekende scenario's overgedragen naar de betreffende NUTS3-regio. De NUTS3-resultaten worden vervolgens verdeeld over de verschillende hectare-elementen volgens de methode ontwikkeld in Müller et al 2019 ( REFERENTIE ).

Geleverde scenario's

De module biedt 4 verschillende scenario's, die variëren in renovatiepercentages. Door middel van een selectie wordt jaarlijks ofwel 0,5%, 1%, 2% of 3% van de totale bruto vloeroppervlakte gerenoveerd. Opgemerkt moet worden dat de bespaarde verwarmingsbehoefte niet recht evenredig is met een toename van het renovatietempo, aangezien verschillende effectieve renovaties zijn toegestaan. Bij een laag renovatietempo worden voornamelijk gebouwen gerenoveerd, waarbij gunstige maatregelen grote besparingen kunnen opleveren. Met een hoog renovatietempo worden gebouwen met een hogere thermische kwaliteit ook steeds vaker gerenoveerd en is hun bespaarde verwarmingsenergie in vergelijking lager. Het basisscenario achter de verschillende scenario's is het referentiescenario dat in het volgende deel wordt beschreven.

"referentie": het huidige efficiëntiebeleid blijft van kracht en wordt effectief geïmplementeerd. We gaan ervan uit dat eigenaren en professionals van gebouwen in het algemeen regelgevende instrumenten zoals bouwvoorschriften naleven. Nationale verschillen in beleidsintensiteit blijven bestaan. De beleidsintensiteit geeft dus kwalitatief de waaier van beleidsambities in verschillende landen aan. De beleidsmix voor energie-efficiëntie komt overeen met de huidige pakketten, die in de meeste landen een mix zijn van regelgevingsbenaderingen (bouwvoorschriften, definities van bijna-energieneutrale gebouwen (BENG), RES-H-verplichting), economische steun (subsidies voor renovatie van gebouwen) en energiebelasting. De belangrijkste bronnen voor geïmplementeerd beleid zijn de Mure-database (www.measures-odyssee-mure.eu/) en de projecten ENTRANZE (www.entranze.eu/) en Zebra2020 (www.zebra2020.eu/). Hoewel het scenario geen sterke technologische verbetering of bindende verplichtingen inzake energie-efficiëntie beschouwt, is er een ambitieus beleid om hernieuwbare energie te stimuleren. Dit is geïmplementeerd op basis van verplichte quota voor hernieuwbare energie op het niveau van individuele gebouwen.

Energieprijzen: energieprijzen stijgen gematigd volgens het EU-referentiescenario 2016 (https://ec.europa.eu/energy/en/data-analysis/energy-modelling).

Technologie-ontwikkeling: het veronderstelde technologisch leren is erg laag en de kosten voor efficiënte en hernieuwbare verwarmings- / koeltechnologieën nemen slechts licht af.

Kwalitatief overzicht van beleidsaannames:

  • Beleidsintensiteit voor RES-H: hoog
  • Beleidsintensiteit voor de efficiëntie van gebouwen: laag
  • Beleidsintensiteit voor stadsverwarming: gemiddeld
  • Energieprijzen: laag
  • Technologieontwikkeling: laag

Resultaten: De totale finale energievraag voor ruimteverwarming, warm water, koeling en aanvullende energievraag in de EU-28 bedraagt ongeveer 3850 TWh voor alle renovatietarieven in 2015 en daalt tot 2800 TWh tot 2250 TWh in 2050, afhankelijk van het renovatietempo.

EU-28:

Figuur: Finale energievraag in de EU-28 van 2015 tot 2050 voor verschillende renovatietarieven

De volgende zes grafieken tonen de ontwikkeling van de uiteindelijke energievraag voor ruimteverwarming, -koeling en de bereiding van warm water voor huishoudelijk gebruik voor de individuele EU-lidstaten.

DE, FR, GB, IT en PL:

Figuur: Finale energievraag in DE, FR, GB, IT en PL voor 2015 en 2050 met verschillende renovatietarieven

Figuur: Deel van de finale energievraag in 2050 voor DE, FR, GB, IT en PL ten opzichte van 2015

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

Figuur: Finale energievraag in NL, ES, BE, SE, CZ, HU, AT, RO, FI, DK en GK voor 2015 en 2050 met verschillende renovatietarieven

Figuur: Deel van Finale energievraag in 2050 voor NL, ES, BE, SE, CZ, HU, AT, RO, FI, DK en GK t.o.v. 2015

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

Figuur: Finale energievraag in SK, IE, PT, HR, BG, LT, LV, SI, EE, LU, CY en MT voor 2015 en 2050 met verschillende renovatiepercentages

Figuur: deel van de finale energievraag in 2050 voor SK, IE, PT, HR, BG, LT, LV, SI, EE, LU, CY en MT ten opzichte van 2015

To Top

GitHub repository van deze rekenmodule

Hier krijg je de allernieuwste ontwikkeling voor deze rekenmodule.

To Top

Voorbeeldrun

Hier wordt de rekenmodule uitgevoerd voor de case study van Wenen, Oostenrijk. Gebruik eerst de "Go To Place" -balk om naar Wenen te navigeren en de stad te selecteren. Klik op de knop "Lagen" om het venster "Lagen" te openen en klik vervolgens op het tabblad "CALCULATION MODULE". Selecteer in de lijst met rekenmodules "CM - Vraagprojectie".

Testrun: standaard invoerwaarden

De standaard invoerwaarden genereren een warmtevraagdichtheidskaart voor 2017. Deze waarden dienen slechts als uitgangspunt te worden beschouwd. Mogelijk moet u waarden onder of boven de standaardwaarden instellen, rekening houdend met aanvullende lokale overwegingen. Het gebruikte scenario heeft ook een sterk effect op de output. Daarom moet de gebruiker deze waarden aanpassen om de beste combinatie van inputs voor zijn of haar casestudy te vinden.

Volg de volgende stappen om de rekenmodule uit te voeren:

  • Wijs een naam toe aan de run-sessie (optioneel) en stel de invoerparameters in (hier werden standaardwaarden gebruikt) en druk vervolgens op "RUN CM" aan het einde van de CM-invoer.
  • Wacht tot het proces is voltooid.
  • Je kunt meteen zien dat de warmtedichtheidskaart aan de kaart is toegevoegd. Als output worden indicatoren getoond in het venster "RESULTATEN" en op de kaart worden de nieuwe warmtedichtheidskaart en bruto vloeroppervlak getoond.

Afbeelding: Vraagprojectie na uitvoering met standaardparameter

  • Daarnaast worden ook twee diagrammen gegenereerd. De eerste toont het verwarmde bruto vloeroppervlak voor verschillende bouwperiodes. Het tweede diagram illustreert het energieverbruik voor verwarming en sanitair warm water voor eveneens onderverdeeld in verschillende bouwperiodes.

Afbeelding: Vraagprojectie na uitvoering met een standaardparameter, overschakelen naar grafische afbeeldingen

  • Na het uitvoeren van de berekening en het sluiten van de rekenmodule zijn er helemaal onderaan onder de Lagenlijst twee nieuwe lagen te vinden. Enerzijds de nieuwe verwarmingsdichtheidskaart en anderzijds de nieuwe bruto-vloeroppervlakkaart. Als u ze wilt opslaan en in verdere berekeningen wilt gebruiken, moet u ze downloaden en opnieuw uploaden.

Afbeelding: Vraagprojectie na uitvoering met een standaardparameter, overschakelen naar resultaatlagen

Zoals eerder vermeld, kan het nodig zijn om de invoerparameters aan te passen aan de eigen datasituatie of om gevoeligheden te controleren.

To Top

Hoe te citeren

Andreas Müller en Marcus Hummel, in Hotmaps-Wiki, CM-Demand-projection (oktober 2019)

To Top

Auteurs en recensenten

Deze pagina is geschreven door Andreas Müller, Marcus Hummel, Giulia Conforto en David Schmidinger ( e-think ).

☑ Deze pagina is beoordeeld door Mostafa Fallahnejad ( EEG - TU Wien ).

To Top

Licentie

Copyright © 2016-2020: Andreas Müller en Marcus Hummel

Creative Commons Attribution 4.0 Internationale licentie

Dit werk is gelicentieerd onder een Creative Commons CC BY 4.0 internationale licentie.

SPDX-licentie-ID: CC-BY-4.0

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

To Top

Erkenning

We willen onze diepste waardering uitspreken voor het Horizon 2020 Hotmaps-project (subsidieovereenkomst nummer 723677), dat de financiering heeft verstrekt om het huidige onderzoek uit te voeren.

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* Polish* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian* Swedish*

* machine translated