Сектор зданий играет ключевую роль в достижении климатической нейтральности, поскольку вносит значительный вклад в конечное потребление энергии и выбросы парниковых газов. Однако возможности регионального энергетического планирования ограничены нехваткой высокодетализированных пространственно-временных наборов данных, одновременно охватывающих жилые, промышленные и общественные здания (сектор услуг). В данном исследовании разработан интерактивный энергетический атлас Валлонии с высоким пространственным разрешением, объединяющий кадастровые сведения, региональную энергетическую статистику, типовые модели зданий (архетипы) и стандартизированные временные профили нагрузки. Предложенная методология сочетает детальные кадастровые данные о 1,69 млн зданий с региональной статистикой и типовыми моделями для оценки годовых энергетических показателей с использованием гибридного подхода, объединяющего методы «сверху вниз» (top-down) и «снизу вверх» (bottom-up). На основе этих годовых оценок были сформированы профили с почасовой детализацией (8760 часов в году) с использованием стандартизированных профилей нагрузки BDEW для пяти показателей: потребление тепловой энергии (Heat Consumption, HC), потребность в тепловой энергии (Heat Demand, HD), потребление электроэнергии (Electricity Consumption, EC), потребность в электроэнергии для охлаждения (Cooling Electricity Demand, CED) и потребление электроэнергии на отопление (Heating Electricity Consumption, HEC). Полученные данные были агрегированы по четырём административным уровням (регион, провинция, округ, муниципалитет), охватывающим 5 провинций, 20 округов и 262 муниципалитета, и представлены в виде интерактивного веб-приложения, созданного с использованием инструментов Python, Dash и Plotly. Сформированные почасовые профили демонстрируют существенные различия в объёмах энергопотребления и его временном распределении в зависимости от категории здания. На уровне отдельных зданий среднее почасовое потребление тепла варьируется от 3,33 кВт·ч для сблокированных домов до 18,53 кВт·ч для многоквартирных домов; эти абсолютные значения отражают различия в размерах зданий и плотности жилья, поэтому они дополняются показателями энергоёмкости, нормированными на площадь. В секторе услуг наибольшая потребность в электроэнергии (40,07 кВт·ч) зафиксирована для объектов транспортной инфраструктуры, тогда как самые высокие показатели среднего потребления тепла (18,26 кВт·ч) характерны для зданий культурного и спортивного назначения. Промышленные объекты демонстрируют значительно более высокие расчётные потребности в энергии: так, для предприятий химической промышленности среднее почасовое потребление тепла и электроэнергии достигает 7275,5 кВт·ч и 2843,0 кВт·ч соответственно. Проверка достоверности модели на основе данных мониторинга семи реальных объектов (жилых, промышленных и сферы услуг) показала среднее значение коэффициента вариации среднеквадратичной ошибки на уровне около 27%, хотя имеющиеся данные мониторинга позволяют провести эмпирическую оценку преимущественно для показателей HC и EC. Анализ графиков продолжительности нагрузки выявляет характерные временные закономерности, различающиеся по секторам: более выраженная сезонная изменчивость в профилях жилого сектора, зависимость от графиков деятельности в профилях сферы услуг и относительно стабильные нагрузки в промышленном секторе; при этом данные временные характеристики отчасти унаследованы от используемых типовых профилей BDEW. Таким образом, «Энергетический атлас Валлонии» обеспечивает интеграцию на региональном уровне кадастровых данных, оценок годового энергопотребления, стандартизированных временных профилей, а также средств многомасштабной ГИС-агрегации и интерактивной визуализации, что служит основой для предварительного планирования энергосистем и оценки хода декарбонизации в регионе.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-026-71587-y