Mô hình động lực đồng chấp nhận của hệ thống năng lượng mặt trời và máy bơm nhiệt trong các tòa nhà dân cư Thụy Sĩ: Ảnh hưởng đến chính sách và mục tiêu bền vững
Modeling the co-adoption dynamics of PV and heat pumps in Swiss residential buildings: Implications for policy and sustainability goals
Tác giả | Matteo Palucci
Jalomi Maayan Tardif Vasco Medici Giovanni Sansavini |
Ngày đăng tải | 04/11/2024 |
DOI | https://doi.org/10.1016/j.esr.2024.101573 |
Nguồn bài nghiên cứu | Science Direct |
Từ khóa | Động lực hệ thống
Phân tích kịch bản Chuyển đổi năng lượng Hệ thống năng lượng mặt trời Máy bơm nhiệt |
1 – GIỚI THIỆU
Hệ thống năng lượng của Thụy Sĩ đang đối mặt với sự thay đổi khi nước này hướng tới mục tiêu phát thải khí nhà kính bằng 0 và dừng sản xuất điện hạt nhân. Điều này yêu cầu thay đổi đáng kể trong cảnh quan năng lượng, bao gồm gia tăng việc chấp nhận các công nghệ năng lượng tái tạo trong lĩnh vực dân cư. Để hỗ trợ các nhà hoạch định chính sách trong việc ra quyết định và lập kế hoạch, nghiên cứu này giới thiệu một mô hình động lực hệ thống cho việc áp dụng lâu dài các công nghệ điện mặt trời (PV) và máy bơm nhiệt (HP) trong các tòa nhà dân cư Thụy Sĩ. Khác với các phương pháp truyền thống, mô hình này xem xét các vòng phản hồi và mối tương quan giữa việc áp dụng PV và HP, đồng thời tính đến sự đa dạng của các tòa nhà. Thông qua phân tích kịch bản, mô hình đánh giá tác động của các biện pháp chính sách tài chính và quy định đối với quá trình chuyển đổi hệ thống năng lượng dân cư. Kết quả cho thấy sự ảnh hưởng đáng kể của các biện pháp chính sách đến tốc độ triển khai công nghệ, nhu cầu năng lượng và phát thải khí nhà kính. Một số điều chỉnh nhỏ trong khung chính sách hiện tại có thể đạt mục tiêu triển khai PV an toàn, nhưng cần có thay đổi mạnh để hoàn toàn khử carbon trong lĩnh vực dân cư. Nghiên cứu đóng góp vào sự hiểu biết về động lực phức tạp định hình quá trình chuyển đổi năng lượng trong lĩnh vực dân cư và cung cấp những hiểu biết giá trị để hỗ trợ xây dựng và triển khai các chiến lược năng lượng hiệu quả.
2 – MÔ TẢ HỆ THỐNG
Nghiên cứu xây dựng một mô hình động lực hệ thống nhằm đánh giá quá trình đồng chấp nhận của hệ thống năng lượng mặt trời (PV) và các giải pháp sưởi ấm tái tạo (HP) trong các tòa nhà dân cư Thụy Sĩ, đặc biệt tại khu vực Ticino. Mô hình này không chỉ đánh giá sự ảnh hưởng của các yếu tố kỹ thuật mà còn tính đến tác động của các chính sách quy định và tài chính. Các vòng phản hồi của mô hình nhấn mạnh mối tương quan giữa việc áp dụng PV và HP, qua đó làm nổi bật sự hấp dẫn kinh tế khi kết hợp hai công nghệ này trong các tòa nhà khác nhau.
3 – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp nghiên cứu sử dụng mô hình động lực hệ thống (SD) kết hợp với phân tích kịch bản và mô hình hóa vòng phản hồi. Nghiên cứu chia các tòa nhà theo các yếu tố như kích thước, loại hình, hiệu quả năng lượng, và sự có mặt của hệ thống PV. Các dữ liệu đầu vào được thu thập từ nhiều cơ sở dữ liệu công khai, bao gồm dữ liệu về tiềm năng mái nhà cho hệ thống PV và thông tin về giải pháp sưởi ấm của từng tòa nhà. Quá trình mô phỏng dựa trên các kịch bản chính sách khác nhau, từ kịch bản không có chính sách RUEn đến các kịch bản tăng cường hỗ trợ tài chính và quy định bắt buộc.
4 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Kết quả cho thấy các biện pháp chính sách hiện tại như RUEn có tác động đáng kể đến tốc độ chấp nhận các công nghệ PV và HP. Tuy nhiên, để đạt được mục tiêu khử carbon hoàn toàn vào năm 2050, cần phải có các quy định chặt chẽ hơn nhằm loại bỏ hoàn toàn các hệ thống sưởi ấm sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Các kịch bản tăng cường hỗ trợ PV và HP cho thấy sự gia tăng đáng kể trong việc áp dụng các công nghệ này, tuy nhiên, sự khác biệt giữa các kịch bản không lớn, cho thấy rằng các biện pháp hiện tại đã có ảnh hưởng tích cực nhất định.