הערכה של הפוטנציאל לניטראליות פחמן עירונית באמצעות מודלים סביבתיים

אזורים עירוניים כובשים רק כ-70% מפליטת הפחמן הדו-חמצני (0)23% מהשטח של כדור הארץ, אך אחראים לכ-70% מפליטת הפחמן הדו-חמצני הקשורה לאנרגיה העולמית.המטוסים הללו מעריכים את הערים הסימטריות העיקריות של שינויי האקלים והזירות המבטיחות ביותר עבור מערכי האנרגיה המהירים, כך שחיפוש אחר פליטות פחמן דו-חמצני ופליטת פחמן בתוך גבול עירוני, מאפשר גישה של המאה ה-שנתית של מערכת יציבה יותר מאשר לכדי הבנה עירונית.

מאמר זה בוחן את הפוטנציאל לניטרליות פחמן עירונית באמצעות העדשה של מודלים סביבתיים.זה בוחן את המקורות העיקריים של פליטות פחמן עירוני, סקר את טכניקות דוגמנות כיום מועסקים, להעריך כיצד מודלים מודיעים על בחירת אסטרטגיה, ומבקרת את מאמצי העיר בעולם האמיתי שהשתמשו במודל כדי להנחות את מפת הדרכים של פחמן. אתגרים והזדמנויות מתפתחות נדונים גם, עם דגש על האופן שבו הם מתקדמים בחישוב, זמינות נתונים, והופכים את המודל לשילוב של ערים פחמן-ידי פיתוח יותר ויותר.

הבנה של פליטות פחמן עירוניות

(ההערכה אמינה של פוטנציאל נייטרלי פחמן מתחילה עם מלאי מדויק של מקורות פליטות פחמן עירוניים פליטות פחמן עירוניים מסווגים בדרך כלל לשלוש מישורים תחת פרוטוקול הגלובלי של הקהילה-Scale Greenhouse Gas Inventories (GPC):0 (Scope 1uaFLT 1) כיום מכסה פליטות ישירות ממקורות בתוך גבול העיר - תחנות כוח, מתקנים תעשייתיים, וכלי רכב המופעלים על ידי דלק מאובן: 2, 3.

בתוך ההיקף הזה, המגזרים הנפלטים הגדולים ביותר הם תחבורה עצומה, פעילות בנייה, אנרגיה נייח (חשמלית ודור חום), תהליכים תעשייתיים וניהול פסולת.התערובת המדויקת משתנה על ידי העיר: מטרופולין צפוף, עשיר טווח כמו טוקיו יהיה פרופיל פליט שונה מאוד מאשר עיר עטיפה, תלויות רכב כמו יוסטון.

כלי רכב כביש 1 (FLT:0) Transportation:0) כלי רכב פרטיים ומשאיות קלות - מספר עבור רוב פליטות התחבורה העירונית, תחבורה ציבורית, לוגיסטיקה ותעופה לתרום מניות נוספות.
(FLT:0Buildings:00Buildings: FLT:1 Heating, קירור, תאורה ומכשירים בבתים ובבניינים מסחריים מהווים את המקור השני בגודלו של פליטות עירוניות.עוצמה האנרגיה של פעולות בנייה תלויה במידה רבה על האקלים, בנייה, תקני בידוד, ואת עוצמת הפחמן של הרשת המקומית.
(FLT:0) התעשייה: ייצור, בנייה ותעשייה כבדה בגבולות העיר יכול להיות מקור עיקרי של פליטות ישירות באמצעות בעירה של דלקים מאובנים ותגובות כימיות הקשורות לתהליך (למשל, ייצור מלט).
(FLT:0Waste:miaFLT:1 לנדפלים פולטים מתאן מפסולת אורגנית; חיטוי וטיפול במים פסולת מייצרים CO2 ו- חנקן זה לעתים קרובות קטן יותר, אך יכול להיות משמעותי מקומית.

תובנה מרכזית ממחקרים דוגמנים היא כי פליטות עירוניות נשלטות בדרך כלל על ידי FLT:0 (סוף שימוש צריכת האנרגיה של אנרגיה אנדרט) 1 במבנים ובהסעה, ולא על ידי ייצור אנרגיה ראשוני.זה אומר שאסטרטגיות כגון סלקציה של ציים ומשאבות חום, בשילוב עם דה פחמן של רשת החשמל, יכולות לטפל ברוב פליטות סביבתיות אלה על ידי ייצוג של הביקוש והצדדים בתוך מערכת אנרגיה עירונית.

התפקיד של מודלים סביבתיים

מודלים סביבתיים לנטרלנטיות פחמן עירונית אינם טכניקה אחת, אלא משפחה של גישות מקושרות.מודלים אלה מדמיינים את התהליכים הפיזיים והחברתיים שמניעים פליטות, המאפשרים למשתמשים לחקור "מה אם" תרחישים, לדוגמה, מודל עשוי לשאול: כיצד עלייה של 50 אחוזים בפירוק האוטובוס בשילוב עם מחיר פחמן על בנזין להשפיע על פליטות טואלטים מוחלטים על ידי 2035 או, כיצד לשחזר את בניין העיר לתקני חימום מודרניים, שינויים באנרגיה, שינויים, שינויים, שינויים, שינויים מתמטיים, שינויים, שינויים בביקושים, שינויים בביקושים, שינויים בביקושים, שינויים בביקושים, שינויים בביקושים, שינויים בטמפרטורות של אנרגיה מתמטיים, שינויים בביקושים, שינויים בביקושים, שינויים בביקושים, שינויים בביקושים, שינויים בדלק משפיעים על פני צריכת אנרגיה מתמטיים, שינויים בביקושים, שינויים בביקושים, שינויים בביקושים, שינויים בביקושים, שינויים בביקושים, שינויים בדלק, שינויים בביקושים, שינויים סביבתיים, שינויים בדלק, שינויים בדלק, שינויים בדלקים, שינויים בדלק, שינויים סביבתיים, שינויים בדלק משפיעים על פליטות אנרגיה מתמטיים, על פליטות אנרגיה מתמטיים, על פליטות אנרגיה מתמטיים, על פליט

סוגים של מודלים

בעוד שיש סיווגים רבים, רוב הפליפטים העירוניים נופלים לאחת מהקטגוריות הבאות:

(FLT:0)ההעברה של מודלים: FLT:1 הם היסוד ביותר.הם מבססים נתונים היסטוריים (למשל, מכירות דלק, נסיעה של כלי רכב, צריכת חשמל) וליישם גורמי פליטה לייצר הערכות שנתיות של CO2 שווה ערך.מודלים של ממציאים אינם צופים את העתיד, אלא הם קובעים תנאים בסיסיים, לזהות מגזרים מרכזיים ולספק מידע קלורי עבור מודלים אחרים.
(FLT:0) מודלי אקלים של אורבן: FLT:1 , להתמקד איך צורת העיר ותפקוד להשפיע על המטאורים המקומיים ואיכות האוויר, עם השלכות משניות על פליטות.לדוגמה, אפקט האי החום העירוני מגביר את הביקוש לאנרגיה קירור בקיץ; מודל אקלים עירוני יכול לכמת משוב זה.מודלים כמו מחקר מזג אוויר וחיזוי (WRF) יחד עם פרמטרים של שכבתיים עירוניים משמשים כדי לדמות טמפרטורה, חום, חום עירוני, חום, חום, חום, חום, חום, חום, חום, חום, חום, חום, חום, חום, חום, חום, חום, חום, חום, חום, חום, חום, חום, על פני פני השטח של אנרגיה על פני השטח של אנרגיה, כמו גם על פני השטח.
(ב) [ה] מודלים של הערכה משולבת (IAMs): ⁇ 1 [ה] הם מסגרות בקנה מידה גדול המקשרות מערכות אנרגיה, שימוש בקרקע, כלכלה ואקלים. ברמה הלאומית או העולמית, IAMs כגון GCAM ו-IMAGE הם נפוצים; בקנה מידה העיר, מודלים כמו FLT:2CITYIAMFLT:3 (מתפתח על ידי האמנה העולמית של ראשי אקלים ופעולות הסתגלות) עבור מטרות עירוניות, מאפשר הפחתה של הקטנת, ובחירת ערים.
(FLT:0) לנד-Use Transport Interactions (LUTI) מודלים: FLT:1 אלה מדמיינים את מערכת היחסים בין פיתוח קרקע וביקוש תחבורה. כי דפוסי השימוש הקרקע קובעים הן מרחקי נסיעה והן בניית צרכי אנרגיה, מודלים LUTI הם בעלי ערך להערכת ההשפעות של פיתוח קומפקטי, עיצוב מונחה על פני מעבר, ושינויים ייעודניים.
(FLT:0) מודלים המבוססים על סמך אנט (ABMs): 1 ABMs לדמות את ההחלטות של שחקנים בודדים - משקים, עסקים, בעלי בתים - ומצטברים את התנהגותם לתוצאות ברמה המערכתית.הם מתאימים במיוחד ללימוד כיצד תמריצים למדיניות (למשל, סובסידיות עבור לוחות סולאריים, תמחור הכפלת) משפיעים על האימוץ והפליטה של מודל MATS (Multiulation) של תחבורה (Mgent) משמש באופן נרחב עבור תחבורה.

מודלים אלה אינם מוחלים בבידוד; הערכה חזקה משתמשת לעתים קרובות שרשרת של מודלים.לדוגמה, מודל מלאי מספק פליטות בסיס, מודל LUTI פרויקטים עתידיים הקרקעות וביקוש תחבורה, מודל אנרגיה מחשב צרכי אנרגיה, ו IAM משלב את כל המגזרים תחת תרחישים מדיניות שונים.התוצאה היא סט מפורט, עקבי פנימי של פרויקטים התומכים בקבלת החלטות.

כיצד מודלים של פחמן נייטרליות פוטנציאלי

הערכת פוטנציאל העיר לניטראליות פחמן מחייבת לא רק את האפשרות של צמצום פליטות, אלא גם את יכולתה של העיר עבור FLT:0 Carbon RemoveFLT:1 - באמצעות נטישה מעץ, לכידת פחמן ואחסון (CCS), אנרגיה ביולוגית עם לכידת פחמן ואחסון (BES), או לכידת אוויר ישירה (DAC).

תהליך ההערכה בדרך כלל כרוך:

(FLT:0)Baseline Scenario:FLT:1) הקרנה עסקית-כפיית בהנחה שמדיניות ומגמות קיימות ממשיכות.זה קובע את מסלול הפליטה שיש לעמוד בפני אפס.
(FLT:0) הפגנת סיגנל: 1FLT: מסלול שאפתני המשלב מגוון של פעולות: רטרופיטות בנייה עמוקות, סלקציה מלאה של חימום והובלת, הרחבה של אנרגיה מתחדשת בתוך ומחוץ לגבולות העיר, שינויים מודוליים לעבר תחבורה ציבורית ופעילה, שיפור תעשייתי, ופסולת מפלטים.
(FLT:0) הסרת סקרניו:FLT:1 שבו פליטות שאריות נשאר (למשל, מתעופה, תהליכים תעשייתיים שקשה לחשמל), המודל מסמיך את כמות ה-CO2 שיש להסיר באמצעות פתרונות המבוססים על הטבע (ערות עירוניים, רטובות) או הסרת פחמן מונדס.
(FLT:0) ניתוח אי-וודאות וסגישות: LT:1 משום שכל מודל מכיל פרמטרים לא בטוחים - גידול כלכלי, עלויות טכנולוגיות, שיעורי שינוי התנהגותי - ההערכה חייבת לכלול טווחים פרוביביליסטיים.

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מחקרים: מודלים בפעולה

כמה ערים הוכיחו כי מודלים סביבתיים יכולים לתרגם ניטראליות שאפתנית פחמן להתחייב לתוכניות ניתנות לפעולה.הדוגמאות הבאות מדגישות גישות מודלים שונים וכיצד הם עיצבו מדיניות מקומית.

קופנהגן, דנמרק

קופנהגן הציבה את אחד היעדים האגרסיביים ביותר בקרב ערים גדולות:0.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.2.1.1.1.1.2.1.1.1.1.1.1.1.1.1.2.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.הפל.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.הפל.1.1.1.1.1.

לפרטים נוספים על מסגרת הדוגמנות של קופנהגן, ראו את הרשמי של העיר (FLT:0Climate Plan, 2025FLT:1).

שטוקהולם, שוודיה

שטוקהולם שואפת להיות ללא דלק מאובנים עד 2040.הגישה המודל של העיר מסתמכת על ה-FLT:0.STREAMIRFLT:1 (Spot-Triggered Energy Analysis Model) אשר פותחה על ידי צוות המחקר הסביבתי השוודי, אשר היה צורך ב- 70% מבניין אנרגיה מלאים ממיצוי משאבים לשימוש, כולל אנרגיה-פסולת, מ-Balcatto-to-to- Energy, מ-Crecaval, ו-Crecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecareca, אשר היה צורך ב-R, אשר היה צורך ב-Ride, אשר היה צורך ב-surrecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecarecareca

קרא עוד על עבודת האקלים של שטוקהולם ב-FLT:0 סטוהולם סיטי עמוד האקלים של העיר ,Wirph1 .

ונקובר, קנדה

"אסטרטגיה עירונית מתחדשת" של ונקובר מעדנת 100 אחוז אנרגיה מתחדשת לכל המגזרים עד שנת 2050.העיר השתמשה בעומסי חשמל מרכזיים:0 קומוניזם ומודל פליטות (CEEM) LT Zero:1, שפותחה על ידי מכון פמבינה, לנתח נתיבים של פחמן (CEEM) הוא מודל מניות נמוך יותר, אשר מהווה גם רמת חום גבוהה יותר, אשר מהווה צריכת חשמל, ודלק לנפש אחת.

התקדמותו של ונקובר היא דרך (FLT:0) של אסטרטגיית העירייה המתחדשת (FLT:1).

אתגרים והזדמנויות

בעוד שמחקרי המקרה מפגינים את כוח הדוגמנות הסביבתיות, אתגרים משמעותיים נמשכים. Data resolution and דיוקveFLT:1] נשארים צוואר הבקבוק הנפוץ ביותר.מודלים של פליטה עירונית דורשים נתונים ברזולוציה גבוהה על שימוש באנרגיה, זרימת התנועה, מאפייני הבנייה ופעילות כלכלית - נתונים כי ערים רבות חסרות או מחזיקות בתבניות שאינן ממושכות נתונים.

(FLT:0) מורכבותModelveFLT:1 הוא נושא אחר. דגמים משולבים כי שתי אנרגיה, שימוש בקרקע, תחבורה ואקלים מכילים עשרות מודלים של תת-מודלים אינטראקציה, כל אחד עם דרישות החריפים שלו עצמו יכול לטשטש את הנחות שמניעות תוצאות, צמצום שקיפות עבור קובעי מדיניות.מודלים פשוטים קלים יותר לתקשר אבל עלולים להחמיץ משובים קריטיים - לדוגמה, כיצד עובדים בתגובת שינוי התנהגות (אפקטים)

(FLT:0)Policy אי הוודאותFLT:1 גם אתגרים מודלים של מטרות נייטרליות ברמה העירונית תלויים לאפשר פעולות ברמה הלאומית והבינלאומית - פיזור פחמן, תמחור פחמן, תקני טכנולוגיה - שאינן בשליטת העירייה.מודלים אשר מניחים תנאים חיצוניים נוחים עשויים להשפיע על הפוטנציאל האמיתי של העיר.

עם זאת, הזדמנויות להתרחב במהירות.התפוצה של נתונים מדרגה ראשונה ו-FLT:2machine LearningFLT 3 משפרת את הדוגמת המודלים (למשל, תמונות לוויין (למשל, מ-EMIT) יכולות כעת לעדכן את בניית פני השטח ואת עוצמת החום העירוניים בקנה מידה, ישירות לתוך מודלים עירוניים (למשל, מ-IoT) ממעבדת ניהול אנרגיה מתחדשת (Digital) ו-Digitalernbsp;

(הופנה מהדף מפת הדרכים של פחמן בעיר חייבת להיות מבוססת על ראיות, לא שאיפה.מודל סביבתי מספק בסיס ראיות - אבל זה חייב להיות מעודן כל הזמן כמו נתונים חדשים וטכנולוגיות להופיע."

(הקדמה ב-FLT:0) - ניתוח מדיניות מדיניות-אנטר-פולנס (FLT:0) מחזק גם את התועלת של המודלים.במקום רק להקרנה של תוצאות תחת תרחישים קבועים, מודלים חדשים יותר משלבים את FLT:2beoral microsimulation 3FLT 3, המנבאים כיצד יחידים וחברות מגיבים לשינויים במדיניות, ומאפשרים הערכה ריאלית יותר של שיעורי אימוץ עבור כלי רכב חשמליים, פאנלים סולאריים, אנרגיה ופעולות אנרגיה ומציאותיות.

לסקירה מקיפה של השדה, ה- IPCC'sFLT:0 (פרק 17) על מנת לזרז עירוני 1:1 מספק סינתזה מפורטת של סוגים של מודלים, יישומים, פערי מחקר.

מסקנה

מודלים סביבתיים עברו מהתעמלות אקדמית נישה ועד כלי תכנון חיוני עבור ערים שמטרתם נייטרליות פחמן.על ידי סימולטור שיטתי של מערכות עירוניות ובדיקת אסטרטגיות הפחתה, מודלים חושפים לא רק מה אפשרי, אלא גם מה נדרש מבחינת השקעות, תשתיות ותיאום מדיניות שקיפות.במקרה של קופנהגן מראה כי אפילו המטרות השאפתניות ביותר ניתן לעדכן על ידי מודל אנרגיה מפורט; שטוקהולם והמחשה כיצד לעזור לשיטות ניהוליות, אך לא ניתן לנטרולטיביות, אלא גם לנטרולטיביות, לאפסת מודלים של מודלים של שינוי מודלים של שינוי מודלים של מודלים של מודלים של מודלים של מודלים של מודלים של מודלים של שינוי מודלים של שינוי מודלים של מודלים של מודלים, אלא גם לא יציבים, אלא גם לא יציבים, אך לאפסת של מודלים, אך לאפסת של מודלים, אלא גם כדי לצמצום של מודלים של מודלים של מודלים של מודלים של מודלים של מודלים של שינוי מודלים של מודלים של מודלים של שינוי מודלים של חוסר ודאות, אך לאפסת, אלא גם כדי לצמצום של שינוי מודלים של שינוי מודלים של מודלים של מודלים של שינוי מודלים של שינוי מודלים של שינוי מודלים של חוסר ודאות, אלא גם, אך לאפסת של שינוי מודלים של שינוי מודלים של שינוי מודלים, אלא גם כדי לצמצום של חוסר ודאות, אלא גם כדי

הפוטנציאל לניטראליות פחמן עירונית הוא אמיתי, אבל זה לא אוטומטי. זה תלוי בהשגמה קפדנית של פליטות, חשבונאות כנה עבור פליטות שאריות, יישום ממושמע של מודלים שלוכדים את הקשר בין אנרגיה, תחבורה, מבנים ושימוש קרקעי. כמו משאבים חישוביים להרחיב והנתונים הופכים להיות יותר גריניטאריים, הדיוק והרלוונטיות של מודלים אלה רק ישתפרו.