REopt zielt auf Emissionen für die sauberere, gesündere gebaute Umwelt von morgen ab

Der REopt^® Web-Tool ist eine techno-ökonomische Entscheidungsunterstützungsplattform, die von Forschern verwendet wird, um Energiesysteme für Gebäude, Campus, Gemeinden, Mikronetze und mehr zu optimieren. Benutzer geben standortspezifische Daten ein, um die optimale Größe und Kombination von Energiesystemen zu bestimmen, um Kosteneinsparungen zu maximieren und gleichzeitig Resilienz- oder Energieleistungsziele zu erreichen.

Mit den ehrgeizigen neuen Zielen der aktuellen Regierung zur Reduzierung der gesamtwirtschaftlichen Treibhausgasemissionen (THG). 50 % unter dem Niveau von 2005 bis 2030, wir dürfen keine Zeit verlieren, um unsere Energiesysteme für die gebaute Umwelt von morgen zu optimieren. Als Reaktion darauf hat REopt die Funktionalität zur Emissionsbilanzierung erheblich erweitert, um Industrie und Regierung bei Investitionen in intelligente Energie zu unterstützen und gleichzeitig zur Bewältigung der Klimakrise beizutragen. Benutzer können jetzt klima- und gesundheitsbezogene Emissionen und ihre Kosten modellieren, um die Auswirkungen potenzieller zukünftiger CO2-Emissionskosten zu berücksichtigen, Überlegungen zur Umweltgerechtigkeit in Bezug auf Emissionen zu quantifizieren oder Ziele für erneuerbare Energien oder Emissionsreduzierung für ihren Standort festzulegen.

Klare Augen bei klarem Himmel: Fokussierung auf Emissionen für Umwelt- und Energiegerechtigkeit

REopt ermöglicht es Benutzern bereits, die stündlichen Auswirkungen verteilter Energiesysteme auf Kohlendioxid (CO2) im „ersten Jahr“ zu quantifizieren₂) Emissionen (durch Ausgleich von netzbezogenem Strom oder Kraftstoffverbrennung vor Ort). Mit der neusten Version von REopt können Planer, Ingenieure sowie Energie- und Facility Manager zusätzlich modellieren und optimieren:

• Gesundheitsbedingte Emissionen aus netzbezogenem Strom und Brennstoffverbrennung vor Ort – eine wichtige Überlegung für Energiegerechtigkeit und lokale Gesundheitsauswirkungen unserer Elektrizitätssysteme
• Emissionen über den gesamten Lebenszyklus, die zukünftige Änderungen der Netzemissionsintensität berücksichtigen – eine dynamischere Metrik, die Aufschluss darüber gibt, wie sich ein neues dezentrales Energiesystem in unserem breiteren Energieökosystem in den kommenden Jahrzehnten verhalten wird
• Optionale Gesamtlebenszyklus-Emissionskosten zur Potenzialabschätzung Kosteneinsparungen in den Bereichen Soziales, Klima und öffentliche Gesundheit im Zusammenhang mit dem CO des Projekts₂, NOx, SO₂und Auswirkungen von PM2,5-Emissionen
• Kostengünstigste Wege, um a Erneuerbare Energien oder Emissionsminderungsziel an einem bestimmten Standort und quantifizieren die damit verbundenen Investitionen und Einsparungen
• Flexibel Methoden zur Bilanzierung erneuerbarer Energien und Emissionen, mit Optionen zum Einbeziehen oder Ausschließen von exportiertem sauberem Strom als Emissionsausgleich und/oder in Berechnungen für erneuerbare Energien, wodurch Benutzer ihre Analyse an unterschiedliche Richtlinien oder Forschungsansätze für Treibhausgase oder erneuerbare Energien anpassen können.

Bei der Entwicklung neuer REopt-Fähigkeiten haben die Ingenieure des National Renewable Energy Laboratory (NREL). Kathleen Krah und Amanda Farthing haben anwendbare Richtlinien und Datensätze recherchiert, die erforderlich sind, um das Tool für Interessengruppen in den Vereinigten Staaten nutzbar zu machen.

Laut Krah „war es interessant, etwas über die Emissionsraten und -faktoren zu erfahren – insbesondere darüber, woher die Daten stammen, und die Modellierungs- und Bilanzierungsansätze für erneuerbare Energien und Emissionen.“ Das REopt-Team nutzt derzeit die der US-Umweltschutzbehörde Werkzeug für vermiedene Emissionen und Regeneration (AVERT) für regionale stündliche Netzemissionsprofile und ermöglicht es Benutzern, eine feste jährliche prozentuale Änderung der Emissionsraten anzunehmen, die auf jeden Zeitschritt angewendet wird. In Zukunft hofft das Team, NRELs zu integrieren Kambium Datensätze, die prognostizierte langfristige Schätzungen der marginalen Emissionsrate bis 2050 für die angrenzenden Vereinigten Staaten enthalten.

Laut Farthing war das Team von den relativen Kosten der gesundheitsbezogenen Emissionen im Vergleich zu CO überrascht₂ Emissionen, die in einer bevorstehenden Studie untersucht werden. „Sie sind sowohl wichtig als auch Teil der nationalen Diskussion, aber gesundheitsbezogene Emissionskosten werden nicht so häufig diskutiert wie die sozialen Kosten von Kohlenstoff. Es hat mich überrascht, dass diese Kosten am Ende so hoch waren.“ Standardmäßig werden die standortspezifischen Gesundheitskosten in REopt aktuell aus dem gezogen Schätzung der sozialen Auswirkungen der Luftverschmutzung durch Regression (EASIUR)-Modell, das an der Carnegie Mellon University entwickelt wurde. Mit Blick auf die Zukunft möchte das Team detailliertere gesundheitliche Auswirkungen untersuchen, indem es den erwarteten Standort von Kraftwerken am Rande und ihre Nähe zu Gemeinden berücksichtigt.

REopt bewertet die Wirtschaftlichkeit, Belastbarkeit und Emissionsauswirkungen von erneuerbaren Energien und Batteriespeichersystemen an einem Standort. Diese interaktive Grafik zeigt eine von REopt optimierte Energieverteilungsstrategie. Foto von Deborah Lastowka, NREL

Anpassung der Analyse an individuelle Ziele für saubere Energie

REopt-Benutzer können ihre Analysen so anpassen, dass sie ihnen helfen, verschiedene Arten von sauberen Energiezielen zu verfolgen. Dazu gehören zum Beispiel:

• Prozentsatz erneuerbarer Stromziele, um Benutzern bei der Beantwortung einer Frage wie „Wie erreiche ich an meinem Standort ein Ziel von 25 % erneuerbarer Energie zu den niedrigsten Kosten?“ zu helfen.
• Prozentuale Klimaemissionsreduktionsziele, um Benutzern bei der Beantwortung einer Frage wie „Wie reduziere ich den CO2-Ausstoß meines Standorts“ zu helfen₂ -Emissionen um 50 % mit einer Investition in dezentrale Energieressourcen im Vergleich zum aktuellen Betrieb?“
• Klima- und/oder Gesundheitsemissionskosten, um Benutzern bei der Beantwortung von Fragen wie „Wie ändert sich das kostenoptimale System, wenn ich die Kosten von Klima- und Gesundheitsemissionen berücksichtige?“ zu helfen.

Die neuen REopt-Funktionen adressieren den wachsenden Wunsch, die Klima- und Gesundheitsauswirkungen des Energieverbrauchs von Gebäuden sowie die Emissionseinsparungen zu bewerten, die sich aus Investitionen in dezentrale Energieressourcen ergeben können.

Erfahren Sie mehr über die REopt-Webtool.

Artikel mit freundlicher Genehmigung von Nationales Labor für erneuerbare Energien.

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