Nieuwe machineleesbare datasets Compileer staats-, lokale zoneringswetten en verordeningen voor het plaatsen van windenergie- en zonne-energieprojecten om planning voor decarbonisatiedoelen te informeren

Staats- en lokale bestemmingsplannen en verordeningen beïnvloeden hoe en waar wind- en zonne-energieprojecten kunnen worden geplaatst en ingezet - wat een meetbare impact kan hebben op het potentieel van hernieuwbare energiebronnen in de VS. Bijvoorbeeld vorige National Renewable Energy Laboratory (NREL) onderzoek vond dat totaal Technisch potentieel voor windenergie in de VS is zeven keer groter onder de minst restrictieve locatieregimes in vergelijking met de meest restrictieve locatieregimes.

Aangezien de Verenigde Staten streven naar 100% schone elektriciteit in 2035 en een koolstofneutrale economie in 2050, zijn lokale locatiebeperkingen een cruciaal onderwerp geworden. Openbaar beschikbare gegevens over nationale en lokale windenergie- en zonne-energieverordeningen waren tot nu toe echter niet op één plaats beschikbaar.

NREL heeft twee nieuwe databases vrijgegeven van staats- en lokale wind- en zonne-energiezonewetten en -verordeningen in de Verenigde Staten. De datasets zijn machineleesbaar, zodat geospatiale analisten en onderzoekers gemakkelijk de impact op de locatie kunnen analyseren. Dit werk maakt deel uit van lopend onderzoek bij NREL om de dynamiek van landgebruik en de inzet van schone energie te verkennen.

"Onze nieuwe datasets met hoge resolutie zijn hulpmiddelen die ons kunnen helpen de complexe interacties tussen locatieoverwegingen en grootschalige ontwikkeling van schone energie beter te begrijpen", zegt Antonius Lopez, NREL senior geospatial data scientist en projectleider voor de nieuwe datasets. "De gegevens kunnen helpen bij discussies over het balanceren van lokale beslissingen over de inzet van schone energie en het verminderen van de wereldwijde klimaatverandering."

Verordeningen opgenomen in de datasets

NREL heeft twee datasets vrijgegeven: een met bijna 2,000 Amerikaanse windenergiebestemmingsverordeningen en een andere met bijna 1,000 zonne-energieverordeningen op het niveau van de staat, de provincie, de gemeente en de stad. Beide datasets zijn geformatteerd als downloadbare spreadsheets en gaan vergezeld van interactieve kaarten, die de wind en zonne- energiezoneringsgegevens per locatie en type verordening.

De windenergiedatabase omvat tegenslagen - of de vereiste grenzen rond infrastructuur waar windturbines niet kunnen worden geïnstalleerd - voor eigendomslijnen, gebouwen, wegen, spoorwegen, elektrische transmissielijnen en watermassa's. Omdat tegenslagen worden beïnvloed door de hoogte van de windturbinetip - hoe groter de turbine, hoe groter de tegenvaller - bevat de dataset ook beperkingen voor hoogte en rotorgrootte. Andere verordeningen, zoals geluidsbeperkingen, limieten voor schaduwflikkeringen en windverboden of moratoria op utiliteitsschaal, zijn ook inbegrepen.

Evenzo is de zonne-energie database omvat tegenvallers voor eigendomslijnen, gebouwen, wegen en water, evenals hoogtebeperkingen, minimale en maximale kavelgroottes, verbodsbepalingen voor de ontwikkeling van zonne-energie of moratoria, en meer.

De twee datasets voegen zich bij een suite van door NREL ontwikkelde aanbodcurven voor hernieuwbare energie, die kenmerkend zijn voor de kwantiteit en kwaliteit van hernieuwbare hulpbronnen. NREL ontwikkelt en verspreidt de fundamentele gegevens naar de onderzoeksgemeenschap om als basis te dienen voor een verscheidenheid aan analyse- en modelleringstoepassingen. De aanbodcurves kunnen worden gebruikt om de beschikbaarheid van grond voor projecten voor hernieuwbare energie te beoordelen, rekening houdend met hun kruising met de gebouwde en natuurlijke omgeving.

"Energiemodelleurs, ingenieurs op het gebied van wind- en zonne-energietechnologie, experts op het gebied van landgebruik, ecologen, sociale wetenschappers en meer kunnen de nieuwe gegevens gebruiken om te begrijpen hoe ander landgebruik de grootschalige inzet van schone energie kan beïnvloeden", zegt Aäron Levine, NREL senior energieanalist. "Het kan worden gebruikt bij modellering en analyse om de afwegingen tussen emissies, kosten, plantontwerp, landgebruik, habitat voor dieren in het wild en meer te beoordelen."

De opkomst van plaatsingsbeperkingen in het verhaal over schone energie

Lopez en Mai begonnen ongeveer tien jaar geleden na te denken over de impact van beperkingen op het landgebruik op de inzet van schone energie, met name voor windenergie. Het was op dat moment geen belangrijk onderzoeksonderwerp, maar ze waren van mening dat het een kritische vraag was die moest worden aangepakt.

Fast-forward naar vandaag, en Lopez en team hebben de ruimtelijke resolutie van technische potentiële beoordelingen van wind- en zonne-energie verfijnd om rekening te houden met 124 miljoen gebouwen en elke weg, spoorweg, transmissielijn en radartoren in de Verenigde Staten. Hun onderzoek heeft de aandacht getrokken van The Wall Street Journal en The New York Times in de afgelopen jaren, aangezien de Verenigde Staten versnelde doelstellingen voor emissiereductie nastreven.

Lopez en team hebben verschillende onderzoeken uitgevoerd naar de dynamiek van landgebruik bij de inzet van schone energie, waaronder een recente analyse van landoppervlakvereisten en landgebruiksintensiteit van Amerikaanse windenergie implementaties van 2000 tot 2020 — de vaststelling dat de totale voetafdruk van windenergie in de VS gelijk is aan de omvang van New Hampshire en Vermont samen. Er wordt echter geschat dat slechts een klein deel van dat gebied (<1%–4%) direct wordt beïnvloed of permanent wordt ingenomen door fysieke windenergie-infrastructuur.

Landgebruik voor zonne-ontwikkeling is ook een actief onderzoeksgebied, inclusief recente projecties van landgebruik op zonne-energie uit de Onderzoek naar de toekomst van zonne-energie. De resultaten laten zien dat er in elk bestudeerd toekomstscenario meer dan genoeg land beschikbaar is om de ontwikkeling van zonne-energie te ondersteunen. Op het hoogste inzetniveau in 2050 vereisen op de grond gebaseerde zonnetechnologieën een landoppervlak gelijk aan 0.5% van de Verenigde Staten, wat zou kunnen worden bereikt met minder dan 10% van potentieel geschikte verstoorde gronden. Zonne-installaties zullen echter gevolgen hebben voor lokale gemeenschappen, ecosystemen en landbouwgebieden.

"Er zijn nog veel vragen die moeten worden bestudeerd," zei Lopez. “Nationale doelstellingen voor schone energie zullen op lokaal niveau plaatsvinden. We zullen onze resolutie blijven uitdiepen en verschillende aspecten van de interactie tussen landgebruik en de inzet van schone energie analyseren.”

Het werk wordt gefinancierd door het Solar Energy Technologies Office en het Wind Energy Technologies Office van het Amerikaanse ministerie van Energie.

Lees verder over NREL's energieanalyse-onderzoek, zonne-onderzoek en windonderzoek.

Door Madeline Geocaris. Artikel met dank aan de US Department of Energy's (DOE's) National Renewable Energy Laboratory (NREL).

Waardeer je de originaliteit van CleanTechnica en de berichtgeving over cleantech? Overweeg om een ​​te worden CleanTechnica-lid, ondersteuner, technicus of ambassadeur - of een beschermheer op Patreon.

Wil je geen cleantech verhaal missen? Meld je aan voor dagelijkse nieuwsupdates van CleanTechnica op e-mail. Of volg ons op Google Nieuws!

Heeft u een tip voor CleanTechnica, wilt u adverteren of een gast voorstellen voor onze CleanTech Talk-podcast? Neem hier contact met ons op.