必须做出开创性的努力来减轻气候变化日益增加的影响。在发明先进的清洁能源技术的同时,更根本的是重新思考在单一设施内设计能源系统,并将其作为一个区域共同运作。设施不应仅仅通过消费而持续被动;需要转变以更具动态地运行。在多建筑规模上设计零能耗和零碳可以发现建筑节能、脱碳、需求灵活性和弹性的机会,而这些机会在单个建筑规模上是无法获得的。如果没有创新工具来评估众多可能性,这种方法可能会具有挑战性。作为一项调查结果,我们重点介绍了使用校园规模的能源建模平台 URBANopt™ 来扩建位于科罗拉多州戈尔登的国家可再生能源实验室 (NREL) 南桌山校区。项目增长包括设计三座新的全电动、零能耗和零碳混合用途建筑(研究实验室和办公空间的组合)。这项调查对于 NREL 实现其运营足迹的净零排放至关重要,这将在未来十年分阶段实现。利用 URBANopt 的功能,我们评估了 1) 高性能建筑节能和脱碳措施、2) 第四代区域供热和制冷 (4 th GDHC) 系统、3) 优化的现场发电和储能资产,以最低的生命周期成本实现零能耗和零碳目标,以及 4) 成本最优的分布式能源技术组合、调度策略和相关容量,以提高电网中断的弹性。这项工作通过多建筑规模的真实案例研究展示了 URBANopt 的用途和功能,揭示了零能耗和零碳目标的挑战和机遇,并提供了未来设计师在追求脱碳建筑环境时可以考虑的关键策略。
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