Table of Contents
מבוא: הסעיף הגדל של אנרגיה מתחדשת ואולוגיה עירונית
כערים ברחבי העולם להתחייב מטרות נייטרליות פחמן שאפתניות, פרויקטים אנרגיה מתחדשת הפכו לתכונה מוגדרת של נופים עירוניים. מאגרי השמש, טורבינות רוח קטנות עולות מעל מחוזות מסחריים, ומערכות גיאותרמאליות מטיפים על האנרגיה התרמית של כדור הארץ מתחת לרחובות ופארקים.מתקנים אלה חיוניים לצמצום פליטות גזי החממה, שינוי האקלים המנציח, ושיפור עצמאות האנרגיה.
Defining Urban Ecosystem Services
שירותים אקולוגיים עירוניים כוללים את מלוא היתרונות הסביבתיים כי מערכות טבעיות למחצה טבעיות לספק בתוך גבולות העיר.שירותים אלה מסווגים בדרך כלל לארבעה סוגים עיקריים: מתן שירותים, שירותים רגולטוריים, תמיכה שירותים ושירותים תרבותיים. בהקשר העירוני, רגולציה שירותים כגון טיהור אוויר, רגולציה טמפרטורה וניהול מים אסטטית הם קריטיים במיוחד כי הם ישירות נגד ההשפעות השליליות של פעילות גופנית אינטנסיבית, כולל שירותי אחסון אנרגיה, כולל אנרגיה לטווח ארוך, כמו גם שירותי מזון, כגון, אנרגיה לטווח ארוך, כמו גם.
תלות הדדית של שירותי Ecosystem בערים
שירותי מערכת אקולוגית עירונית אינם פועלים בבידוד.מתקן סולארי גג, למשל, עשוי להפחית את ההשפעה של האי החום העירוני על ידי שפיכת בניין, אבל אם הוא מחליף גג ירוק, הוא מבטל את החזקת המים ואת היתרונות המגוון הביולוגיים שהצמחייה מספקת. , באופן עקבי, קאנוכיות סולאריות על פני מגרשי חניה יכולות לייצר בו זמנית אנרגיה ולהקטין את ספיגה החום על ידי אספלט, שיפור איכות האוויר עקיף על ידי היווצרות נמוכה של אונים אלה, כמו מזהמים לא צריך לשקול מזהמים, כמו למערכות יחסים לאינטקטיבית, או מזהמים מלאים.
ספקטרום של אנרגיה מתחדשת עירונית
הבנת ההשפעות הספציפיות של פרויקטים אנרגיה מתחדשת דורש תמונה ברורה של הטכנולוגיות להיות פרוסים ואת טביעת הרגל הפיזית שלהם בתוך הבד העירוני.כל טכנולוגיה אינטראקציה עם שירותי מערכת אקולוגית בדרכים נפרדות, ואת אופי האינטראקציות האלה תלוי בקנה מידה, ישיבה ועיצוב.
בניין משולב וגג השמש Photovoltaics
מערכי השמש גג הם הצורה הנפוצה ביותר של אנרגיה מתחדשת עירונית, בעיקר משום שהם משתמשים משטחים הקיימים ללא תחרות על הקרקע.כאשר מותקנים על גגות שטוחים, הם יכולים להיות מורמים מעל הסיפון הגג, המאפשרים המשך גישה לגג ואפילו שימוש כפול עם מערכות גג ירוקות.עם זאת, השמש הרחבה יכולה להתקנה גגות נרחבים המספקים ניהול מים, בית גידול, ויתרונות מערכת אקולוגית של גגות תלויות חום שחור, בתנאי חום, חום, חום מלאכותיים, אך ורק על פני חום שחור, עלולים, חום כהה, בתנאי חום כהה, חום כהה, חום כהה, חום כהה, בתנאי שהוא מתאים במידה רבה, חום כהה, חום כהה, חום כהה, על פני חום כהה, חום כהה, על פני חום כהה, על פני חום כהה, חום כהה, על פני חום כהה, חום כהה, על פני חום כהה, חום כהה, חום כהה, על פני חום כהה, חום כהה, חום כהה, חום כהה, על פני חום כהה, חום כהה, על פני חום כהה, אשר יכול להחליף חום כהה, בתנאי שהוא יכול להחליף גגות חום כהה, חום כהה, אשר מספק הגנה ירוקה, על פני חום כהה, חום כהה יותר, אשר מספק הגנה ירוקה, חום כהה, חום כהה יותר, חום כהה, חום
חוות השמש המוארות באזורי הפרינגה העירוניים
ככל שהערים מתרחבות, מתקני השמש המוערכים יותר ויותר מופיעים על הפריפריה העירונית, לעתים קרובות על קרקע חקלאית לשעבר או אתרי חומים.מתקנים אלה יכולים להיות השלכות אקולוגיות משמעותיות.ערכים גדולים משנים הידרולוגיה מקומית, במבנה הקרקע משבשים, ולהסיר צמחייה קיימת, שעלולה להשפיע על גידול האבקה והציפור לאזורים החיוביים.
רוח עירונית Turbines
טורבינות רוח קטנות ובינוניות פחות נפוצות בהגדרות עירוניות צפופות עקב זעזוע, רעש, חששות אסתטיים, אבל הם יותר ויותר פרוסים על מסדרונות של ערים, לאורך מסדרונות תעשייתיים, ובניינים גבוהים יותר.השירות האקולוגי העיקרי הקשורים טורבינות רוח עירונית כרוכות ציפורים והתנגשות עטלפים, אשר יכול להיות משמעותי אם טורבינות הם לאתר לאורך נתיבי הגירה או ליד כתמים קריטיים בית גידול יכול להיות גם להחליף את האוויר.
מערכות חימום וסאונד
משאבות חום של קוד קרקע ומערכות חליפין גיאותרמיות יש טביעת רגל קטנה יחסית כי רוב התשתיות הוא תת-קרקעי.מערכות אלה יכולות להפחית את אפקט האי החום העירוני על ידי הורדת עומסי קירור בנייה וחיסול הצורך במגדלי קירור שצורכים מים.ההפרעה התת-קרקעית במהלך ההתקנה יכולה להשפיע על קומפקטיות הקרקע ומערכות שורש של עצים קיימים, אך פעם מבצעיות, גיאותרפיות יש כמה השפעות אקולוגיות שלהם הוא יעיל על ידי מערכת ההפעלה.
אנרגיה עירונית ומערכות הידרוקיגנטיות
הידרו-אלקטרי בקנה מידה קטן במים עירוניים - כולל טורבינות ב-pipe במערכות אספקת מים ומיקרו-hydro בערוצים מהונדסים - הוא נישה אך גדל יישומים.מערכות אלה יכולות להשפיע על גידול מימי, הגירה דגים, והובלת זרע.עם זאת, כי לעתים קרובות הם משתמשים בתשתיות קיימות כמו קדמי סכר או מרכזי מים מחוננים, ההשפעה האקולוגית יכולה להיות מינימלית הערכה.
השפעות של Assessing: Analytical Framework for Urban Ecosystem Services
הערכה קפדנית של השפעות אנרגיה מתחדשות על שירותי מערכת אקולוגית עירונית דורשת גישה מובנית שעוברת מעבר לרשימות פשוטות.המסגרת הבאה משלבת עקרונות אקולוגיים עם תרגול תכנון עירוני ומושכת על מתודולוגיות מהפלטפורמה הבין-ממשלתית למדע-פולי על מגוון ביולוגי ושירותי Ecosystem (IPBES) ואת פרוטוקול הערכת קיימות עירונית.
שלב ראשון: שירות מערכות בסיסקו-מערכתי Mapping
לפני שכל עיצוב פרויקט מתחיל, השירות האקולוגי הקיים המספק באתר המוצע חייב להיות מוגדר.זה כולל כיסוי צמחייה מיפוי, סוג אדמה, הידרולוגיה, קישוריות ביתית, ודפוסי שימוש נוכחיים.כלי כגון I-Tree אקו לניתוח יער עירוני, חבילת InVEST עבור פיתוח שירותי מערכת אקולוגית, סקרים המגוון הביולוגי המקומי לספק את הנתונים הדרושים כדי לבסס בסיס.
שלב שני: Project Scenario Modeling
יש מודלים רבים של עיצוב תרחישים צריך להיות מודל כדי להשוות את תוצאות השירות האקולוגי של תצורה שונה.לדוגמה, מערך סולארי בעל הקרקע ניתן מודל עם כדור חמור קונבנציונלי מול שטח דשא מקומי מתחת לקומדיות, או עם שורות פאנלים חלל כדי לאפשר תנועה של מדגימה מול שורות ארוזות הדוק כי למקסם את פלט האנרגיה.כל תרחיש מייצר פרופיל שונה של השפעות של שירותי מערכת אקולוגית, כולל שינויים לסילוק פחמן, סערות, סיכון, ניתוח מחזור חיים, כולל השפעה מחזור חיים (LC) ואפקטים).
שלב שלישי: אפקטים מרשימים ומחוץ לאתר
הערכות אנרגיה מתחדשת עירוניות חייבות לשקול השפעות מצטברות על פני פרויקטים רבים בתוך מסדרון מעומק מים או אקולוגי. מתקן סולארי בעל גג אחד עשוי להיות השפעה רשלנית על גידול ציפורים, אבל אם מאות מבנים בו זמנית להסיר גגות ירוקים לטובת לוחות סולאריים, אובדן מצטבר של קינון ועיבוד אזור יכול להיות משמעותי.
שלב 4: ניתוח מסחרי ו Valuation
לא כל שירותי המערכת האקולוגית יכולים להיות אופטימיזציה בו זמנית.ניתוח הסחר-off עוזר מקבלי ההחלטות להבין היכן מתעוררות סכסוכים וכיצד לזרז.לדוגמה, פרויקט הממקסים את תפוקת האנרגיה עשוי להפחית את המרחב הירוק, בעוד פרויקט המעדיש את המגוון הביולוגי עשוי לייצר פחות אנרגיה.התעדויות של וכדאיות, כולל הערכת שווי ויתרונות איכותיים, יכול להקצות משקל כלכלי לשירותים שונים, בהשוואה ליתרונות אנרגיה, כמו גם ערכים לא-כלכליים, כמו גם בעלי משמעות.
השפעות חיוביות: כאשר אנרגיה מתחדשת משפרת את המערכות האקולוגיות העירוניות
בעוד ששיח סביב אנרגיה מתחדשת ושירותי מערכת אקולוגית מתמקד בסיכונים, ישנן דרכים רבות שפרויקטים מעוצבים היטב משפרים באופן פעיל את התפקוד האקולוגי העירוני.זיהוי והגברת אינטראקציות חיוביות אלה היא מטרה מרכזית בתכנון אנרגיה עירוני בר קיימא.
איכות האוויר והבריאות הציבורית Co-Benefits
ההשפעה החיובית הישירה ביותר של אנרגיה מתחדשת עירונית היא העקירה של תבעירת דלק מאובנים, אשר מפחיתה את פליטות החומר המבודד, תחמוצות חנקן, דו תחמוצת ריאה, וכספים אלה נהנים הן בריאות האדם והן צמחייה.מחקרים מ-American Lung Association ו- Environmental Protection Agency יש לעתים קרובות השפעה משמעותית מפני תמותה ותחלואה מהשמש והנשמה.
האי החום העירוני מיטיגציה
לוחות פוטו-וולטאיים קולטים וממירים את השמש לחשמל, אך הם משנים גם את מאזן האנרגיה של המבנים שהם מכסים. מחקרים מראים כי מערך סולארי גג יכול להפחית את אפקט האי החום העירוני על ידי עד 20% בלוקים עירוניים צפופים, בהתאם לאורדו של הגג הבסיסי. ⁇ השמש המוטבעת באופן דומה יכול להפחית את טמפרטורות פני השטח בהשוואה לאדמה או ל- asphalt. כאשר משולב עם גג רפלקטיבי או קירור, הוא מצמצם את ההשפעה הירוקה, הוא מצמצם את הלחץ של חיות הבר.
עיצוב פנים באמצעות עיצוב כפול-Use
מערך השמש המיועד לצמחייה ידידותית של מתווך מתחת לבינם לבין שורות יכול ליצור כתמים בעלי ערך בנוף העירוני והפרברי.מתקנים "בתי גידול מפוזרים" אלה תומכים דבורים, פרפרים וציפורים, ויכולים לשמש אבני ריצוף המחברות אזורים טבעיים נפרדים, מחקר ממוסדות כגון אוניברסיטת ויסקונסין ומעבדת הלאומית ארגונן הוכיחו כי שילובי זרע ממוקדים וניהול יכולים להגדיל את שיטות המגורים של הצמח וגיוון חום, ללא מגבלות ירוקות באופן משמעותי, אשר לעתים קרובות, כמו גם עם תאים ירוקות, כמו גם עם תאים ירוקות, כגון: "מדומים" - כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם קרינת רדיו ירוקות ירוקות" - כמו קרינת רדיו ירוקות ירוקות ירוקות ירוקות, ללא קורת גגות ירוקות ירוקות ירוקות" - כמו גם כן, כמו , כמו , כמו סגסוגת ירוקות ירוקות ירוקות ירוקות ירוקות ירוקות - כמו , כמו , כמו סגסוגת מים ירוקות ירוקות ירוקות ירוקות ירוקות, כמו סגסוגת מים.
אתגרים וסיכון: עלויות אקולוגיות של העברת אנרגיה
הערכה מאוזנת דורשת הכרה בעלויות האקולוגיות האמיתיות שפרויקטי אנרגיה מתחדשת עירוניים יכולים לכפות.הסיכוןים האלה אינם סיבות לנטוש את מעבר האנרגיה, אך הם סיבות להמשיך בתכנון קפדני והפחתה.
תחרות הקרקע והפסד החלל הירוק
בערים שבהן הקרקע כבר נדירה ויקרה, מצביעה על שטח בחוות סולאריות מואצות או טורבינות רוח גדולות יכולות למקם פארקים, גנים קהילתיים, או אזורים טבעיים אחרים.תחרות זו חריפה ביותר בשכונות בעלות הכנסה נמוכה והיסטוריות, שכבר סובלות מגירעון של חלל ירוק.אובדן של עצים בוגרים מזיק במיוחד משום שעצים מספקים רמות גבוהות יחסית של שירותי אקולוגית ביחס לאדון שלהם.
אכזבות אקולוגיות במהלך הבנייה
שלבים בנייה של פרויקטים אנרגיה מתחדשת גורמים לשיבושים זמניים אך לפעמים קשים אקולוגיים. Soil קומפקטיות, ייצור אבק, רעש, והסרת צמחייה עלולה לפגוע ביוטה הקרקע, לשבש מחזורי גידול חיות בר, ולהגביר את ההפוגה והשחיקה. בהגדרות עירוניות, ייתכן גם שהבנייה תפיץ מינים צמחיים אם לא פולשים כראוי לא עוקבים.אפקטים אלה ניתן למזער באמצעות בנייה, אמצעי בקרה, וסקרי בנייה מוקדמים למינים רגישים, אך לא ניתן לחסל אותם לחלוטין.
תוצאות ואפקטים
חוות סולאריות גדולות ומתקני רוח יכולים לקרוע כתמים של בתי גידול, יצירת קצוות התומכים במינים כלליים וטורפים על מינים מקומיים מיוחדים. Edge אפקטים כוללים תנאים מיקרו-קליליים שונים כגון חדירה מוגברת של אור ומהירויות רוח, אשר יכול להתייבש את בתי גידול פנימיים ביער. באזורים עירוניים שבהם בתי גידול טבעיים כבר מתפוררים מאוד, הוספת מחסומים נוספים לתנועת חיות בר יכול להיות השלכות לא פרופורציונליות.
השפעות חזותיות ורעש על שירותים תרבותיים
טורבינות רוח עירונית וחוות השמש יכולות לייצר רעש - מפעולה מכנית ומרוח העוברת מעל להבים - אשר מפחיתה את הערך הפנאי והמנוחה של הפארקים הסמוכים ומרחבים פתוחים.חדירה חזותית היא גם דאגה, במיוחד בנוף נופי או מחוזות עירוניים היסטוריים. אלה משפיעים על השירותים האקולוגיים התרבותיים התורמים לבריאות הנפש ולזהות קהילתית.
אסטרטגיות לאינטגרציה בת-קיימא: עקרונות ופרקטיקה טובה ביותר
השגת תוצאה חיובית נטו עבור שירותי מערכת אקולוגית עירונית דורש שילוב מכוון של עקרונות אקולוגיים לכל שלב של תכנון אנרגיה מתחדשת, עיצוב ותפעול.אסטרטגיות הבאות מייצגות את השיטות הטובות ביותר הנמשכות מערים מובילות ותוכניות מחקר ברחבי העולם.
עיצוב קרקע רב-Functional Land Use Design
הדרך היעילה ביותר להפחית את פערי הסחר בין הדור של אנרגיה ושירותי מערכת אקולוגית היא לתכנן פרויקטים המשרתים פונקציות מרובות בו זמנית. ⁇ השמש מספקים צל ואנרגיה תוך שמירה על שטח החניה.דחטט מערך סולארי על מאגרים ושקעים של מים במשקל מייצר אנרגיה תוך צמצום הפינוי ושירותי אלגל.
תקני ביצועים אקולוגיים לפרויקטי אנרגיה מתחדשת
ערים יכולות לאמץ תקני ביצועים הדורשים פרויקטים אנרגיה מתחדשת כדי להשיג רמות מינימליות של מתן שירותי מערכת אקולוגית.לדוגמה, מדיניות עשויה לחייב כי מערך סולארי בעל הקרקע על בסיס הקרקע לשמור על שיעור חדירה מינימלית, כולל גידול של מדגמים מקומיים המכסה לפחות 50% משטח האתר, או להשיג נפח שימור מים סופה מטרה.אלה יוצרים שדה משחק ברמה וחדשנות בפיתוח של עיצוב כפול של אוניברסיטת קליפורניה יש סטנדרטים דומים של ניהול השמש, הדורשים סטנדרטים ניהול מתקן ניהול השמש שלה.
תכנון ספויילר ו-Slackping
תכנון מרחבי אזורי המזההה אזורים של רגישות אקולוגית גבוהה ופוטנציאל אנרגיה גבוה יכול להנחות פיתוח אנרגיה מתחדשת למקומות שבהם השפעות ממזערות.Sרגישות מיפוי צריך לכלול רשתות בתי גידול, מסדרונות חיות בר, נופים מורשת ואזורים של ערך פנאי גבוה. מיפוי סולארי עירוני שמש המשלב מצב גג, יכולת מבנית, וניתוח גילוח יכול לזהות את המבנים המתאימים ביותר עבור התקנה סולארית תוך הימנעות מסכסוכים אקולוגיים כמו מערכות אנרגיה מתחדשת ומערכת אקולוגית (RE) שפותחו על ידי שיטות פעולה בינלאומיות מסוג זה.
ניהול מבוסס קהילה וניהול הסתגלות
ניטור מתמשך של תוצאות שירות אקולוגית לאחר השלמת הפרויקט חיוני כדי לאמת כי היתרונות חזויים חומרים וכי השפעות שליליות מנוהלות. תוכניות מדע קהילתי יכול לעסוק תושבים בפעילות הציפור ניטור, מגוון צמחי, או רמות רעש, בניית תמיכה ציבורית ויצירת נתונים יקרים בעלות נמוכה. תוכניות ניהול הסתגלות צריך לכלול טריגרים עבור פעולה תיקון - כגון התאמת פאנל להטיה כדי להפחית זוהר או צמחייה נוספת כדי לפצות על תחזיות קרינת אדמה זו הן דינמית.
יישום הערכה בתכנון ומדיניות
תרגומים של מסגרות הערכה לתוך תרגול דורש שינויים בתכנון פרוטוקולים, מתן היתר תהליכים, ותמריצים מדיניות.ערים שיש להם בהצלחה שילוב שיקולים של שירותי מערכת אקולוגית בתכנון אנרגיה מתחדשת מציעים שיעורים עבור אחרים.
שילוב של שירותי Ecosystem ל- Environmental Impact Reviews
תחומי שיפוט רבים דורשים הערכות השפעה סביבתית עבור פרויקטים אנרגיה מתחדשת גדולים, אבל ביקורות אלה לעתים קרובות להתמקדות במינים מאוימים ו delineations רטובים ולא ניתוח מקיף של שירותי מערכת אקולוגית. מעלה הנחיות סקירה הדורשות הערכה של רגולציה אקלים, איכות אוויר, ניהול מים סערה, ושירותי פנאי היו יוצרים תמונה מלאה יותר.העיר של מיניאפוליסטי רשמה ציון שירות אקולוגי עבור פרויקטים לפיתוח שיכול להיות מותאם עבור יישומים אנרגיה מתחדשת.
Zoning and Permitting Innovations
קודים זונינג יכולים להגביר את שיפור השירות האקולוגי על ידי המציע בונוסים צפיפות, אישורים מתוכנן, או צמצום תשלום עבור פרויקטים אנרגיה מתחדשת העומדים בקריטריונים ביצועים אקולוגיים. כמה ערים הקימו "אזורי אנרגיה ירוקה" שבו פיתוח השמש והרוח הוא עודד אך תנאי להשגת הסמכה המגוון הביולוגי או שילוב תשתיות ירוק.
מכניזם פיננסי שמגמל את מערכת האקולוגית Co-Benefits
תמריצים פיננסיים קיימים לאנרגיה מתחדשת - כולל זיכויים מס, מכסי מזון, ותעודות אנרגיה מתחדשות - לעתים נדירות חשבון עבור תוצאות שירות אקולוגית. מנגנונים חדשניים כגון "תשלומים ביצועים אקולוגיים" או "אנרגיה ירוקה בתוספת" המכסים יכולים לספק הכנסות נוספות לפרויקטים המוכיחים הטבות סביבתיות למדידה.
מסקנה: לקראת מעבר אנרגיה מתואמת מבחינה אקולוגית
המעבר לאנרגיה מתחדשת בערים אינו רק אתגר הנדסי; זהו אתגר עיצוב אקולוגי של הסדר הגבוה ביותר.כל פאנל סולארי, טורבינות רוח, משאבת חום אינטראקציה עם מערכות החיים שהופכות ערים להרגל, בריאות, וגמישות. אססבת אינטראקציות אלה עם הקפדה וקצבה טובה יותר היא לא מכשול לדה-פחמימיזציה, אלא מסלול להשגתה באופן מקיף, אלא למניעה של מערכות אקולוגיות, אלא למאמצים את הסביבה המתוננת, אלא להחלמה טובה יותר, אלא למאמצים את הסביבה המתו של מערכת אקולוגית, אלא את הסביבה המקיפה אותה.