Дослідники з Корнелльського університету розробили інноваційну модель енергоспоживання міських будівель, яка допомагає місту Ітака, штат Нью-Йорк, у досягненні мети вуглецевої нейтральності до 2030 року. Цей інструмент дозволяє швидко моделювати енергоспоживання будівель та аналізувати витрати й вигоди різних стратегій декарбонізації.
Модель, створена доцентом Тімуром Доганом та його командою з Лабораторії екологічних систем Корнелльського університету, може обробляти дані про енергоспоживання будівель міста на стандартному ноутбуці за лічені хвилини. Вона оцінює такі стратегії, як утеплення, впровадження теплових насосів та встановлення сонячних панелей. Для Ітаки модель проаналізувала понад 5000 житлових та комерційних будівель, інтегруючи дані з геопросторових карт, податкових записів та комунальних послуг.
Результати дослідження були інструментальними у формуванні кліматичної стратегії Ітаки. Вони виявили, що хоча заміна газових котлів тепловими насосами може збільшити експлуатаційні витрати для деяких, цей перехід стає фінансово вигідним при поєднанні з утепленням та сонячними енергетичними рішеннями. Зокрема, модель вказала, що багатоквартирні житлові будинки є найбільш економічно ефективними для модернізації, особливо з урахуванням фінансових стимулів, а не більші комерційні будівлі.
Дослідження, опубліковане в Journal of Building Performance Simulation, підкреслює масштабованість та доступність моделі, що робить її цінним ресурсом для муніципалітетів з обмеженими ресурсами. Додаткові дослідження показують, що модернізація багатоквартирних будинків може зменшити потребу в енергії для опалення та охолодження на 80-90%. Впровадження таких заходів у масштабах країни може відтермінувати День екологічного боргу на 5 днів.
Дослідження Національної лабораторії відновлюваної енергетики (NREL) показує, що покращення теплоізоляції будівель може збільшити діапазон економії енергії від використання теплових насосів до 82-97%. Незважаючи на високі початкові витрати на встановлення, федеральні стимули, такі як податкові кредити та знижки, роблять теплові насоси фінансово доступними для мільйонів домогосподарств.
Модель Корнелльського університету, яка вже підтримує сусідній округ, може бути масштабована для обслуговування великих міст або цілих штатів. Це робить її потужним інструментом для міст, які прагнуть досягти цілей сталого розвитку та зменшити свій вуглецевий слід, надаючи конкретні дані для прийняття обґрунтованих рішень щодо декарбонізації.