Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Muliggør energieffektivitet i byplanlægning

Kredit:Shutterstock

Et uddannelsesnetværk har gjort det muligt for unge europæere at udvikle bymæssige beslutningstagningsværktøjer, der er i stand til at minimere ikke-vedvarende energiforbrug i byer.

Det EU-finansierede CI-NERGY-projekt – som blev afprøvet i byerne Genève og Wien – skabte med succes softwareværktøjer til simulering af vedvarende energi og energieffektivitet i byer. Projektet viste, hvordan beslutningstagere kan gribe dette spørgsmål an på bydistriktsniveau i stedet for kun for hver enkelt bygning, og understregede vigtigheden af ​​at udstyre fremtidens videnskabsmænd med flere færdigheder.

Planlægning fremad

I øjeblikket, Energieffektivitetssimuleringsværktøjer har en tendens til at fokusere på individuelle bygninger frem for hele bykvarterer. Dette gør det vanskeligt for byplanlæggere at tage hensyn til energieffektivitet og at udtænke energiforsyninger med lavt kulstofindhold, når de designer og planlægger renoveringsforanstaltninger eller nye byudviklinger.

Manglen på kvantitativ information til seriøst at evaluere CO2-besparelser, eller omkostningerne og virkningen af ​​eftermontering, muligheder for vedvarende energi, kraftvarme- eller fjernvarmeudvidelser, var en central motivation for CI-NERGY-projektet.

"Udgangspunktet var anvendelsen af ​​geoinformation 3-D modeller til energiplanlægning, " siger CI-NERGY projektkoordinator prof Ursula Eicker fra Hochschule für Technik Stuttgart, Tyskland. "Byerne Wien og Genève blev brugt som casestudier til at udvikle prototypeapplikationer, der kunne hjælpe byplanlæggere med at prioritere beslutninger og identificere, hvor investeringerne skal foretages. Mange byer har gode masterplaner om, hvor de vil være, sige, 2050, men det, de mangler, er detaljeret know-how, hvordan man bedst når dertil."

Den første softwareprototype, designet til et nybygget område i Genève, forsøgte at evaluere omkostningerne og energieffektiviteten ved at opføre nye bygninger på tværs af et utal af konfigurationer. Dette gjorde det muligt for udviklere at generere en række scenarier for at vurdere energieffektivitet i bymæssig skala.

I Wien, Der blev udviklet modelleringsværktøjer til at vurdere virkningen af ​​at udvide et eksisterende fjernvarmenet, levere komplette omkostningsanalyser på tværs af en række scenarier. I begge tilfælde softwareværktøjerne gør det muligt for planlæggere at vurdere omkostnings-fordele ved bestemte strategier og simulere, hvordan man bedst kommer videre.

"Arbejdet med dette er endnu ikke afsluttet, " bemærker Eicker. "Disse værktøjer kan fortælle planlæggere, hvad der er muligt og til hvilken pris, men nu handler det om at identificere, hvilke aktører der skal involveres, og hvilke problemer der skal løses først. Men i det mindste vi ved nu, hvad det tekniske og økonomiske potentiale er for hvert scenarie."

Bæredygtige lektioner

CI-NERGY-projektet har spillet en vigtig rolle i at udfylde det videnshul, der findes inden for energiforskningen i byerne. Denne kløft skyldes primært den brede vifte af fragmenterede discipliner, som dette felt indeholder, fra bygningsfysik og energiforsyningsteknologier til softwareteknik og informationsteknologi. CI-NERGY hjalp med at bringe alle disse elementer sammen inden for en fælles modelleringsramme, med uddannelse gennemført i tæt samarbejde mellem seks forskningscentre og fire energi- og softwarevirksomheder.

"Fra et akademisk perspektiv er dette en af ​​de bedste kandidatoplevelser, som unge forskere kan få, " siger Eicker. "Der fandt regelmæssige møder sted på tværs af alle partnerlandene, og feedback kom fra alle involverede supervisorer. Ph.D. studerende har en tendens til kun at fokusere på ét emne, så at have dette meget bredere perspektiv burde være godt for deres karriere."

Det næste skridt er at bringe denne forskning fra det akademiske prototypestadium til produktniveau. "Interessen er der helt klart, " siger Eicker. "Jeg kunne forestille mig at levere modelleringstjenester til, sige, et energiselskab i Stuttgart, at hjælpe dem med at identificere, hvilke fremtidige energisystemer der er bedst, eller hvor meget fleksibilitet og lagring der kan kræves for at integrere mere vedvarende energi. Dette arbejde er i gang, og disse værktøjer vil nu blive videreudviklet."