De nouveaux ensembles de données lisibles par machine compilent les lois et ordonnances sur l'état et le zonage local pour l'implantation de projets d'énergie éolienne et solaire afin d'éclairer la planification des objectifs de décarbonation

Les lois et ordonnances de zonage nationales et locales influencent la manière et l'endroit où les projets d'énergie éolienne et solaire peuvent être implantés et déployés, ce qui peut avoir un impact mesurable sur le potentiel de ressources énergétiques renouvelables des États-Unis. Par exemple, précédent Recherche du Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) trouvé ce total Potentiel technique de l’énergie éolienne aux États-Unis est sept fois plus élevé dans les régimes de localisation les moins restrictifs que dans les régimes de localisation les plus restrictifs.

Alors que les États-Unis visent une électricité 100 % propre d’ici 2035 et une économie nette zéro carbone d’ici 2050, les contraintes d’implantation locale sont devenues un sujet crucial. Cependant, les données accessibles au public sur les ordonnances nationales et locales sur l’énergie éolienne et l’énergie solaire n’étaient pas disponibles en un seul endroit – jusqu’à présent.

NREL a publié deux nouvelles bases de données sur les lois et ordonnances de zonage étatiques et locales en matière d’énergie éolienne et solaire aux États-Unis. Les ensembles de données sont lisibles par machine afin que les analystes géospatiaux et les chercheurs puissent facilement analyser les impacts de l'implantation. Ce travail fait partie des recherches en cours au NREL pour explorer la dynamique de l’utilisation des terres et du déploiement des énergies propres.

« Nos nouveaux ensembles de données à haute résolution sont des outils qui peuvent nous aider à mieux comprendre les interactions complexes entre les considérations d'implantation et le développement d'énergies propres à grande échelle », a déclaré Antoine López, scientifique principal des données géospatiales du NREL et chef de projet pour les nouveaux ensembles de données. "Les données peuvent éclairer les discussions sur l'équilibre entre les décisions locales de déploiement d'énergie propre et l'atténuation du changement climatique mondial."

Ordonnances incluses dans les ensembles de données

NREL a publié deux ensembles de données : l'un comprenant près de 2,000 1,000 ordonnances de zonage sur l'énergie éolienne aux États-Unis et l'autre comprenant près de XNUMX XNUMX ordonnances sur l'énergie solaire au niveau de l'État, du comté, de la municipalité et de la ville. Les deux ensembles de données sont formatés sous forme de feuilles de calcul téléchargeables et accompagnés de cartes interactives illustrant les Vent et solaire données sur les ordonnances de zonage énergétique par emplacement et type d'ordonnance.

La base de données sur l'énergie éolienne comprend les retraits – ou les limites requises autour des infrastructures où les éoliennes ne peuvent pas être installées – pour les limites de propriété, les bâtiments, les routes, les voies ferrées, les lignes de transport d’électricité et les plans d’eau. Étant donné que les retraits sont influencés par la hauteur des pointes des éoliennes (plus l'éolienne est haute, plus le retrait est important), l'ensemble de données comprend également des restrictions en matière de hauteur et de taille du rotor. D'autres ordonnances, telles que les limitations de bruit, les limites de scintillement d'ombre et les interdictions ou moratoires sur l'énergie éolienne à l'échelle des services publics, sont également incluses.

De même, le base de données sur l'énergie solaire comprend les retraits pour les limites de propriété, les bâtiments, les routes et l'eau, ainsi que les restrictions de hauteur, les tailles minimales et maximales des lots, les interdictions ou moratoires sur le développement de l'énergie solaire, et plus encore.

Les deux ensembles de données rejoignent une suite de tests développés par NREL courbes d'approvisionnement en énergies renouvelables, qui caractérisent la quantité et la qualité des ressources renouvelables. NREL développe et diffuse les données fondamentales à la communauté des chercheurs pour servir de base à diverses applications d'analyse et de modélisation. Les courbes d'offre peuvent être utilisées pour évaluer la disponibilité des terrains pour des projets d'énergie renouvelable, en tenant compte de leur intersection avec l'environnement bâti et naturel.

"Les modélisateurs énergétiques, les ingénieurs en technologie de l'énergie éolienne et solaire, les experts en aménagement du territoire, les écologistes, les spécialistes des sciences sociales et bien d'autres encore peuvent utiliser les nouvelles données pour comprendre comment d'autres utilisations du sol peuvent avoir un impact sur le déploiement d'énergie propre à grande échelle", a déclaré Aaron Levine, analyste énergétique principal du NREL. « Il peut être utilisé dans la modélisation et l’analyse pour évaluer les compromis entre les émissions, les coûts, la conception des installations, l’utilisation des terres, l’habitat de la faune, etc. »

La montée des contraintes d’implantation dans le récit de l’énergie propre

Lopez et Mai ont commencé à réfléchir à l'impact des restrictions d'utilisation des terres sur le déploiement d'énergies propres, en particulier pour l'énergie éolienne, il y a environ dix ans. Ce n’était pas un sujet de recherche majeur à l’époque, mais ils pensaient qu’il s’agissait d’une question cruciale qui devait être abordée.

Aujourd’hui, Lopez et son équipe ont affiné la résolution spatiale des évaluations du potentiel technique de l’énergie éolienne et solaire pour prendre en compte 124 millions de bâtiments et chaque route, chemin de fer, ligne de transmission et tour radar aux États-Unis. Leurs recherches ont retenu l'attention de Le Wall Street Journal et The New York Times ces dernières années, alors que les États-Unis poursuivent des objectifs accélérés de réduction des émissions.

Lopez et son équipe ont mené plusieurs études sur la dynamique d'utilisation des terres liées au déploiement d'énergies propres, y compris une analyse récente de Exigences en matière de superficie et intensité d'utilisation des terres de l'énergie éolienne américaine déploiements de 2000 à 2020 – constatant que l’empreinte totale de l’énergie éolienne aux États-Unis est équivalente à la taille du New Hampshire et du Vermont réunis. Cependant, on estime que seule une petite fraction de cette superficie (<1 % à 4 %) est directement touchée ou occupée en permanence par des infrastructures physiques d’énergie éolienne.

L'utilisation des terres pour le développement de l'énergie solaire est également un domaine de recherche actif, y compris les récentes projections d'utilisation des terres solaires du Étude sur l'avenir solaire. Les résultats montrent qu’il y a plus qu’assez de terres disponibles pour soutenir le développement solaire dans chaque scénario futur étudié. Au niveau de déploiement le plus élevé en 2050, les technologies solaires au sol nécessiteront une superficie égale à 0.5 % de la superficie des États-Unis, ce qui pourrait être satisfait avec moins de 10 % de terres perturbées potentiellement adaptées. Cependant, les installations solaires affecteront les communautés locales, les écosystèmes et les zones agricoles.

"Il reste encore beaucoup de questions à étudier", a déclaré Lopez. « Les objectifs nationaux en matière d’énergie propre se réaliseront au niveau local. Nous continuerons d’approfondir notre résolution et d’analyser différents aspects des interactions entre l’utilisation des terres et le déploiement d’énergies propres.

Les travaux sont financés par le Bureau des technologies de l'énergie solaire et le Bureau des technologies de l'énergie éolienne du Département américain de l'énergie.

En savoir plus sur Recherche en analyse énergétique du NREL, recherche solaireet recherche sur le vent.

Par Madeline Geocaris. Article gracieuseté du Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) du Département américain de l'énergie (DOE).

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