Obsah

Jedným pohľadom

Tento modul generuje hustotu potreby tepla aj mapu hrubej hustoty podlahovej plochy vo forme rastrových súborov. Vstupom do modulu sú rôzne vývojové scenáre potreby tepla a hrubých podlahových plôch na vnútroštátnej úrovni a rozdelené podľa jednotlivých rastrových prvkov, ako aj parametre definované používateľom na opis relatívnej odchýlky od vývoja v týchto scenároch.

To Top

Úvod

Pri analýze budúceho potenciálu dodávok tepla a chladu z obnoviteľných a prebytočných zdrojov tepla je potrebné zohľadniť potenciálny vývoj v stavebnom fonde analyzovaného regiónu. Časť budov je zrekonštruovaná, aby sa znížila potreba energie na vykurovanie, časť budov je zbúraná a sú postavené nové budovy. To vedie k zmenám v požiadavke na teplo budov v regióne. Okrem toho vývoj populácie a hrubého domáceho produktu (HDP) v regióne ovplyvňuje vývoj dopytu po hrubej podlahovej ploche budovy, a tým aj dopytu po vykurovaní a príprave teplej vody. Cieľom výpočtového modulu (CM) - projekcie dopytu je poskytnúť scenáre budúceho vývoja hrubých podlahových plôch a potreby tepla v budovách pre vybranú oblasť na základe výpočtov pre EÚ-28 na vnútroštátnej úrovni. Rôzne scenáre, ktoré sa počítajú pomocou modulu Invert / EE-Lab, sú rozdelené na úrovni hektárov. Líšia sa mierou tepelnej obnovy, inými slovami tým, koľko hrubej podlahovej plochy sa proporčne renovuje. CM tiež poskytuje príležitosť zmeniť tri základné faktory v scenároch a generovať prispôsobené výsledky. Týmito tromi základnými faktormi sú a) zníženie hrubej podlahovej plochy existujúcich budov, b) zníženie špecifických energetických potrieb v budovách ac) ročný prírastok obyvateľstva okrem predvoleného prírastku.

To Top

Vstupy a výstupy

Vstupy

  • Vyberte scenár:

    • tu si môžete vybrať z rôznych scenárov vypočítaných pomocou modulu Invert / EE-Lab, ktoré sa použijú ako referenčný vývoj pre výpočet s modulom
  • Vyberte cieľový rok:

    • tu môžete zvoliť rok, za ktorý sa budú výpočty vykonávať
  • Zvýšte alebo znížte zníženie hrubej podlahovej plochy v porovnaní s referenčným scenárom:

    • pomocou tohto parametra môžete zmeniť vývoj hrubej podlahovej plochy aktuálne existujúcich budov v porovnaní s vývojom, ako sa premieta v scenári vypočítanom pomocou modelu Invert / EE-Lab
    • môžete definovať rôzne relatívne zmeny pre existujúce budovy postavené v rôznych obdobiach výstavby (pred rokom 1977, medzi rokmi 1977 a 1990, po roku 1990)
    • hodnoty, ktoré sa majú zaviesť, majú jednotku [%]
    • hodnota 25 znamená, že zníženie hrubej podlahovej plochy v definovanom stavebnom období, napr. pred rokom 1977, medzi počiatočným rokom výpočtu a koncom času vybraného scenára, sa vynásobí 0,25. Napr. Vo vybranom scenári Invert / EE-Lab sa hrubá podlahová plocha budov postavených pred rokom 1977 znížila z 10 mil. m² do 6 miliónov m² medzi súčasnosťou a koncom zvoleného časového obdobia scenára. To sa rovná poklesu o 4 milióny m². Pri výbere hodnoty 25 sa efekt scenára Invert / EE-Lab zmení, aby neodrážal pokles o 4 mil. M² za toto časové obdobie, ale iba o 1 mil. m² (4 * 0,25). Zvyšná hrubá podlahová plocha budov postavených pred rokom 1977 na konci časového obdobia scenára by teda bola 9 mil. m².
  • Zvýšte alebo znížte zníženie špecifických energetických potrieb v porovnaní s referenčným scenárom:

    • pomocou tohto parametra môžete zmeniť vývoj špecifických energetických potrieb na vykurovanie priestorov a ohrev teplej vody v súčasnosti existujúcich budovách v porovnaní s vývojom, ako sa predpokladá v scenári vypočítanom pomocou modelu Invert / EE-Lab.
    • môžete definovať rôzne relatívne zmeny pre existujúce budovy postavené v rôznych obdobiach výstavby (pred rokom 1977, medzi rokmi 1977 a 1990, po roku 1990)
    • hodnoty, ktoré sa majú zaviesť, majú jednotku [%]
    • hodnota 25 znamená, že zníženie špecifických energetických potrieb v definovanom stavebnom období, napr. pred rokom 1977, medzi počiatočným rokom výpočtu a koncom času vybraného scenára, sa vynásobí 0,25. Napr. Vo vybranom scenári Invert / EE-Lab sa špecifická potreba energie na vykurovanie a prípravu teplej vody v budovách postavených pred rokom 1977 zníži z 200 kWh / m²yr na 120 kWh / m²yr medzi súčasnosťou a koncom vybraného časového obdobia scenára. To sa rovná poklesu o 80 kWh / m²yr. Pri výbere hodnoty 25 sa efekt scenára Invert / EE-Lab zmení, aby neodrážal pokles o 80 kWh / m²yr za toto časové obdobie, ale iba o 20 kWh / m²yr (80 * 0,25). Zostávajúca špecifická potreba energie na vykurovanie priestorov a výrobu teplej vody v budovách postavených pred rokom 1977 na konci časového obdobia scenára by teda bola 180 kWh / m²yr.
  • Ročný prírastok populácie okrem predvoleného rastu:

  • Základný scenár poskytuje odhady rastu populácie na úrovni NUTS3. Porovnaním populačného rastu na úrovni NUTS0 a NUTS3 pomocou historických údajov možno vypočítať proporcionálny rast populácie. Na ovplyvnenie týchto rýchlostí rastu je možné použiť parameter „Ročný populačný rast okrem predvoleného rastu“. V našom modeli je populačný rast priamo úmerný s plošným rastom, čo má za následok priame zvýšenie vykurovanej oblasti.

  • Spôsob pridania novopostavených budov na mapu:

    • tu môžete zvoliť metódu, ktorá sa použije na pridanie novopostavených budov do výslednej mapy hrubej podlahovej plochy a hustoty potreby tepla
    • tri rôzne metódy sú vysvetlené ďalej:
      • Žiadne nové budovy: V mapách sa odrážajú iba budovy, ktoré už existujú v súčasnom fonde budov a stále sa predpokladá, že budú existovať na konci obdobia simulácie. Zbúrané budovy sa odstránia z mapy a nepridajú sa žiadne nové budovy. Hrubá podlahová plocha, ako aj potreba tepla vyjadrená v mapách, sú tak oproti projektovaným hodnotám z výpočtov pozoruhodne nižšie.
      • Nahraďte iba zbúrané budovy: Na mapách sa hrubá podlahová plocha budov nezmení v porovnaní s hrubou podlahovou plochou v začiatočnom roku výpočtu. V súčasnosti sú existujúce budovy, ktoré sa majú búrať, nahradené novopostavenými budovami. V prípade, že sa hrubá podlahová plocha v scenároch zvýši, zväčšenie hrubej podlahovej plochy sa v mapách neprejaví.
      • Pridať všetky nové budovy: Na mapách sa pridajú všetky nové budovy. Na miestach, kde sú zbúrané budovy, sú tieto nahradené novými budovami. Dodatočná novopostavená hrubá podlahová plocha v dôsledku zvýšenia celkovej hrubej podlahovej plochy v regióne je umiestnená na rôznych miestach: časť sa pridala na vrch existujúcich budov, časť sa umiestnila medzi existujúce budovy a časť sa umiestnila na miesta, kde v súčasnosti neexistujú žiadne budovy.
    • výber tejto metódy nemá žiadny vplyv na ukazovatele uvedené v časti s výsledkami výpočtu. To znamená, že je to relevantné iba pre tvorbu máp, nie pre celkové výsledky scenárov.

Výstupy

  • Ukazovatele:

    • Základné predpoklady rastu populácie od začiatku do cieľového roku v 5-ročných prírastkoch
    • Celková vykurovaná (hrubá podlahová) plocha na obyvateľa v začiatočnom roku a na konci roku výpočtu (Z dôvodu rozdielnej dostupnosti rôznych súborov údajov pre rôzne roky sa tu plocha pre rok 2014 zobrazuje ako počiatočná hodnota.)
    • Odhadovaná (konečná) spotreba energie spolu a na plochu v začiatočnom roku a na konci roku výpočtu
    • Odhadovaná plocha, celková spotreba energie a špecifická spotreba energie za obdobie výstavby v počiatočnom roku a na konci roku výpočtu
    • Podiel novopostavených budov zobrazený v rastrovej mape pre cieľový rok
  • Grafika:

    • Stĺpcové grafy vykurovanej hrubej podlahovej plochy a konečnej spotreby energie za obdobie výstavby
  • Vrstvy:

    • Mapa hustoty potreby tepla odrážajúca vypočítaný vývoj
    • Mapa hustoty hrubej podlahovej plochy odrážajúca vypočítaný vývoj

To Top

Metóda

Ako už bolo uvedené, tento modul je založený na výpočtoch vykonaných s modulom Invert / EE-Lab pre všetky krajiny EÚ 28 (popis metódy modulu Invert / EE-Lab nájdete na www.invert.at ). Vypočítané scenáre sú analyzované z hľadiska vývoja týchto typov budov: bytové a nebytové budovy, 3 doby výstavby a novostavby. Potom sa hodnotí populačný rast na región NUTS3 a počiatočný fond budov (z hľadiska vykurovanej hrubej podlahovej plochy a energetických potrieb na obdobie výstavby a typ budovy) na región NUTS 3. Na základe tohto posúdenia sa výsledky vypočítaných scenárov prevedú do príslušného regiónu NUTS3. Výsledky NUTS3 sa potom distribuujú do rôznych hektárových prvkov podľa metódy vyvinutej v Müller et al 2019 ( REFERENCIA ).

Poskytnuté scenáre

Modul poskytuje 4 rôzne scenáre, ktoré sa líšia mierou renovácie. Pomocou výberu sa ročne renovuje buď 0,5%, 1%, 2% alebo 3% z celkovej hrubej podlahovej plochy. Je potrebné poznamenať, že ušetrená potreba tepla nie je priamo úmerná zvýšeniu rýchlosti renovácie, pretože sú povolené rôzne efektívne renovácie. Pri malom počte renovácií sa renovujú hlavne budovy, kde sa pomocou priaznivých opatrení dajú dosiahnuť veľké úspory. Pri vysokej miere obnovy sa čoraz viac renovujú aj budovy s vyššou tepelnou kvalitou a ich ušetrená tepelná energia je v porovnaní s nimi nižšia. Základným scenárom za rôznymi scenármi je referenčný scenár, ktorý je popísaný v nasledujúcej časti.

„referencia“: Súčasné politiky efektívnosti zostávajú v platnosti a účinne sa vykonávajú. Predpokladáme, že vlastníci budov a odborníci vo všeobecnosti dodržiavajú regulačné nástroje, ako sú stavebné predpisy. Vnútroštátne rozdiely v intenzite politiky naďalej pretrvávajú. Intenzita politiky preto kvalitatívne naznačuje rozsah politických ambícií v rôznych krajinách. Kombinácia politík energetickej efektívnosti zodpovedá súčasným platným balíkom opatrení, ktoré vo väčšine krajín predstavujú kombináciu regulačných prístupov (stavebné predpisy, definície budov s takmer nulovou spotrebou energie (nZEB), povinnosť RES-H), ekonomická podpora (dotácie na obnovu budov) a zdaňovanie energie. Hlavnými zdrojmi implementovaných politík sú databáza Mure (www.measures-odyssee-mure.eu/) a projekty ENTRANZE (www.entranze.eu/) a Zebra2020 (www.zebra2020.eu/). Aj keď scenár nezohľadňuje výrazné zlepšenie technológie ani záväzné povinnosti v oblasti energetickej efektívnosti, existujú ambiciózne politiky na podporu obnoviteľnej energie. Toto sa implementovalo na základe povinných kvót obnoviteľnej energie na úrovni jednotlivých budov.

Ceny energie: Ceny energie sa mierne zvyšujú podľa referenčného scenára EÚ z roku 2016 (https://ec.europa.eu/energy/en/data-analysis/energy-modelling).

Vývoj technológií: Predpokladané technologické vzdelanie je veľmi nízke a náklady na efektívne a obnoviteľné technológie vykurovania a chladenia sa znižujú iba mierne.

Kvalitatívny prehľad politických predpokladov:

  • Intenzita politiky pre OZE-H: vysoká
  • Intenzita politiky v oblasti efektívnosti budov: nízka
  • Intenzita politiky v oblasti diaľkového vykurovania: stredná
  • Ceny energií: nízke
  • Vývoj technológií: nízky

Výsledky: Celková konečná potreba energie na vykurovanie, ohrev vody, chladenie a pomocná energia v EÚ-28 predstavuje približne 3850 TWh pre všetky miery renovácie v roku 2015 a klesá na 2 800 TWh do 2 250 TWh v roku 2050, v závislosti od miery renovácie.

EÚ-28:

Obrázok: Konečný dopyt po energii v EÚ-28 od roku 2015 do roku 2050 pre rôzne rýchlosti renovácie

Nasledujúcich šesť grafov zobrazuje vývoj konečnej potreby energie na vykurovanie, chladenie a prípravu teplej úžitkovej vody pre jednotlivé členské štáty EÚ.

DE, FR, GB, IT a PL:

Obrázok: Konečná potreba energie v DE, FR, GB, IT a PL na roky 2015 a 2050 s rôznymi mierami renovácie

Obrázok: Časť konečnej spotreby energie v roku 2050 pre DE, FR, GB, IT a PL v porovnaní s rokom 2015

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

Obrázok: Konečná potreba energie v NL, ES, BE, SE, CZ, HU, AT, RO, FI, DK a GK na roky 2015 a 2050 s rôznymi mierami renovácie

Obrázok: Podiel konečnej spotreby energie v roku 2050 pre NL, ES, BE, SE, CZ, HU, AT, RO, FI, DK a GK v porovnaní s rokom 2015

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

Obrázok: Konečná potreba energie na SK, IE, PT, HR, BG, LT, LV, SI, EE, LU, CY a MT na roky 2015 a 2050 s rôznymi mierami renovácie

Obrázok: Časť konečnej energetickej potreby v roku 2050 pre SK, IE, PT, HR, BG, LT, LV, SI, EE, LU, CY a MT v porovnaní s rokom 2015

To Top

Úložisko GitHub tohto výpočtového modulu

Tu získate špičkový vývoj pre tento výpočtový modul.

To Top

Ukážka behu

Tu je spustený výpočtový modul pre prípadovú štúdiu Viedne v Rakúsku. Najskôr pomocou panela „Go To Place“ prejdite do Viedne a vyberte mesto. Kliknutím na tlačidlo „Vrstvy“ otvoríte okno „Vrstvy“ a potom kliknite na kartu „VÝPOČETNÝ MODUL“. V zozname výpočtových modulov zvoľte "CM - Projekcia dopytu".

Skúšobná prevádzka: predvolené vstupné hodnoty

Predvolené vstupné hodnoty generujú mapu hustoty potreby tepla pre rok 2017. Tieto hodnoty by sa mali považovať iba za východiskový bod. Možno budete musieť nastaviť hodnoty pod alebo nad predvolené hodnoty vzhľadom na ďalšie miestne hľadiská. Použitý scenár má tiež silný vplyv na výstup. Používateľ by preto mal prispôsobiť tieto hodnoty tak, aby našiel najlepšiu kombináciu vstupov pre svoju prípadovú štúdiu.

Ak chcete spustiť výpočtový modul, postupujte podľa nasledujúcich krokov:

  • Priraďte relácii behu názov (voliteľné) a nastavte vstupné parametre (tu sa použili predvolené hodnoty) a potom na konci vstupu CM stlačte „RUN CM“.
  • Počkajte, kým sa proces nedokončí.
  • Okamžite vidíte, že na mapu bola pridaná mapa tepelnej hustoty. Ako výstup sa indikátory zobrazujú v okne „VÝSLEDKY“ a na mape sa zobrazuje nová mapa tepelnej hustoty a hrubá podlahová plocha.

Obrázok: Projekcia dopytu po spustení s predvoleným parametrom

  • Ďalej sú tiež generované dva diagramy. Prvý ukazuje vykurovanú hrubú podlahovú plochu pre rôzne obdobia výstavby. Druhý diagram ilustruje spotrebu energie na vykurovanie a prípravu teplej vody pre tiež rozdelené na rôzne stavebné obdobia.

Obrázok: Projekcia dopytu po spustení s predvoleným parametrom, prechodom na grafiku

  • Po spustení výpočtu a zatvorení výpočtového modulu nájdete dve nové vrstvy úplne dole pod zoznamom vrstiev. Na jednej strane nová mapa hustoty vykurovania a na druhej strane nová mapa hrubej podlahovej plochy. Ak ich chcete uložiť a použiť pri ďalších výpočtoch, musíte si ich stiahnuť a znova načítať.

Obrázok: Projekcia dopytu po spustení s predvoleným parametrom a prechodom na výsledné vrstvy

Ako už bolo spomenuté, môže byť potrebné prispôsobiť vstupné parametre situácii vlastných údajov alebo skontrolovať citlivosť.

To Top

Ako citovať

Andreas Müller a Marcus Hummel, Hotmaps-Wiki, CM-Demand-projection (október 2019)

To Top

Autori a recenzenti

Túto stránku napísali Andreas Müller, Marcus Hummel, Giulia Conforto a David Schmidinger ( e-think ).

☑ Túto stránku skontroloval Mostafa Fallahnejad ( EEG - TU Wien ).

To Top

Licencia

Autorské práva © 2016-2020: Andreas Müller a Marcus Hummel

Medzinárodná licencia Creative Commons Attribution 4.0

Toto dielo je licencované podľa medzinárodnej licencie Creative Commons CC BY 4.0.

Identifikátor licencie SPDX: CC-BY-4.0

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

To Top

Poďakovanie

Chceli by sme najhlbšie oceniť projekt Horizont 2020 Hotmaps (dohoda o grante č. 723677), ktorý poskytol finančné prostriedky na uskutočnenie tohto prešetrovania.

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* Slovenian* Swedish*

* machine translated