Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình hóa mối liên hệ giữa các chiến lược giảm thiểu hiện tượng đảo nhiệt đô thị với mức sử dụng điện/năng lượng và chi phí của người tiêu dùng: Nghiên cứu trường hợp tại Phoenix, Arizona, Hoa Kỳ
Tóm tắt
Sự giảm cả về mức tiêu thụ năng lượng và điện đã được xác định bằng cách sử dụng một mô hình cân bằng năng lượng không chiều đã được xác thực trước đó, mô hình này áp dụng các chiến lược giảm thiểu được sử dụng để giảm thiểu hiệu ứng đảo nhiệt đô thị (UHI). Mô hình đã được thiết lập để cho thấy sự thay đổi nhiệt độ đặc trưng của đô thị khi thực hiện bốn chiến lược giảm thiểu phổ biến: tăng cường (1) độ phát xạ tổng thể, (2) diện tích thực vật, (3) độ dẫn nhiệt, và (4) độ phản xạ của môi trường đô thị theo một loạt các mức tăng 5, 10, 15 và 20% so với giá trị tiêu chuẩn. Ngoài ra, một phân tích tương quan đã được thực hiện liên quan đến dữ liệu khí tượng và mức tiêu thụ năng lượng hàng ngày tổng (TDE), trong đó nhiệt độ trung bình 24 giờ cho thấy có mối tương quan lớn nhất với dữ liệu dịch vụ điện ở khu vực đô thị Phoenix, Arizona, Hoa Kỳ. Một phương pháp đã được phát triển để sử dụng mô hình nhằm dự đoán sự giảm tiêu thụ TDE và phân tích tiết kiệm chi phí tương ứng khi thực hiện bốn chiến lược giảm thiểu. Bốn chiến lược giảm thiểu UHI được mô hình hóa, nếu được áp dụng kết hợp, sẽ dẫn đến giảm tỷ lệ phần trăm lớn nhất trong mức sử dụng năng lượng hàng năm, trong đó việc tăng cường độ dẫn nhiệt là chiến lược giảm thiểu hiệu quả nhất đơn lẻ. Chiến lược giảm thiểu ít hiệu quả nhất đơn lẻ, việc tăng cường độ phát xạ lên 5% từ giá trị tiêu chuẩn, dẫn đến một sự giảm tính toán trung bình khoảng 1570 GWh trong mức tiêu thụ năng lượng hàng năm với khoảng tiết kiệm chi phí 157 triệu đô la. Khi bốn tham số được tăng cường đồng thời 20% từ giá trị tiêu chuẩn, một sự giảm ước tính trung bình khoảng 2050 GWh trong mức tiêu thụ năng lượng hàng năm đã được dự đoán với một khoản tiết kiệm chi phí tương ứng là 205 triệu đô la.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Arizona Public Service Company [APS] (2015) APS energy imbalance market participation: Economic benefits assessment
https://www.caiso.com/Documents/ArizonaPublicService-ISO-EnergyImbalanceMarketEconomicAssessment.pdf
. Accessed 14 May 2015
AZMET (2015)
http://ag.arizona.edu/azmet/
[accessed Jun. 4, 2015]
Bhardwaj R, Phelan P, Golden J, Kaloush K (2006) An urban energy balance for the phoenix, arizona usa metropolitan area. 2006 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition. Chicago, IL, IMECE2006–15308
Energy Information Administration [EIA] (2008)
http://www.eia.doe.gov/
[accessed Nov. 3, 2008]
Environmental Protection Agency [EPA (2015) Heat Island Cooling Strategies
http://www2.epa.gov/heat-islands/heat-island-cooling-strategies
. Accessed 29 June 2015
citation_journal_title=Environ Sci; citation_title=The built environment induced urban heat island effect in rapidly urbanizing arid regions—a sustainable urban engineering complexity; citation_author=J Golden; citation_volume=4; citation_publication_date=2003; citation_pages=321-349; citation_id=CR6
Kreyszig E (1999) Advanced engineering mathematics. John Wiley and Sons, Inc., pp 1150–1153.
citation_journal_title=J Appl Meteorol Climatol; citation_title=Local-scale urban meteorological parameterization scheme (lumps): longwave radiation parameterization and seasonality-related developments; citation_author=T Loridan, CSB Grimmon, B Offerle, D Young, T Smith, L Järvi, F Lindberg; citation_volume=50; citation_publication_date=2010; citation_pages=185-202; citation_doi=10.1175/2010JAMC2474.1; citation_id=CR8
citation_title=Boundary layer climates; citation_publication_date=1987; citation_id=CR9; citation_author=TR Oke; citation_publisher=Methuen and Co
citation_journal_title=Atmos Environ; citation_title=A top-down methodology for developing diurnal and seasonal anthropogenic heating profiles for urban areas; citation_author=D Sailor, L Lu; citation_volume=38; citation_publication_date=2004; citation_pages=2737-2748; citation_doi=10.1016/j.atmosenv.2004.01.034; citation_id=CR10
Salamanca F, Georgescu M, Mahalov A, Moustaoui M, Wang M, Svoma BM (2013) Assessing summertime urban air conditioning consumption in a semiarid environment. Environ Res Lett 8. doi:
10.1088/1748-9326/8/3/034022
citation_journal_title=Meteor Soc; citation_title=Spatial superposition method via model coupling for urban heat island albedo mitigation strategies. Amer; citation_author=H Silva, J Golden; citation_volume=51; citation_publication_date=2012; citation_pages=1971-1979; citation_id=CR12
citation_journal_title=J Appl Meteorol Climatol; citation_title=Development of a zero-dimensional mesoscale thermal model for urban climate; citation_author=H Silva, R Bhardwaj, P Phelan, J Golden, S Grossman-Clarke; citation_volume=48; citation_publication_date=2008; citation_pages=657-668; citation_doi=10.1175/2008JAMC1962.1; citation_id=CR13
citation_journal_title=Int J Biometeorol; citation_title=Modeling effects of urban heat island mitigation strategies on heat-related morbidity: a case study for Phoenix, Arizona, USA; citation_author=H Silva, P Phelan, J Golden; citation_volume=54; citation_publication_date=2009; citation_pages=13-22; citation_doi=10.1007/s00484-009-0247-y; citation_id=CR14
Stull RB (1999) Meteorology for scientists and engineers. Brooks Cole, p. 528
United Nations (2014) World urbanization prospects—the 2014. In: Revision data table and highlights. Department of Economic and Social Affairs, p. 5
citation_title=Reducing urban heat islands: compendium of strategies; citation_inbook_title=United States Environmental Protection Agency; citation_publication_date=2008; citation_id=CR17; citation_author=E Wong