Assessment of the potential to achieve carbon neutrality at a neighborhood level. Case study of La Carrasca in Valencia, Spain

Abstract

[ES] Las ciudades son responsables de más del 70% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. Por lo tanto, es necesario evaluar el potencial de un área para lograr la neutralidad en carbono para calcular y medir su capacidad real de reducción de gases de efecto invernadero con el fin de mitigar estas emisiones y los efectos del cambio climático. Sin embargo, estimar la descarbonización es difícil, principalmente cuando se analiza el área grande y compleja de una zona urbana. Antes de evaluar el potencial de descarbonización, se requiere investigar la huella de carbono en el área de estudio. En este trabajo, se desarrolla y aplica una metodología para estimar el potencial de descarbonización de un área particular, el barrio de La Carrasca en la ciudad de Valencia, España. La idea de elegir un área más pequeña en lugar de una ciudad entera es concentrar los esfuerzos en dicha área, procesar menos información y considerar detalles que no son posibles cuando se selecciona un área más extensa. Este método podría extrapolarse a otros barrios, obteniendo información sobre el potencial, estimando las emisiones y determinando si es posible obtener un barrio con emisiones negativas de carbono. El método no solo tiene en cuenta todas las emisiones probables según los alcances 1, 2 y 3 (emisiones directas, emisiones indirectas primarias y otras emisiones indirectas, respectivamente), sino también todas las posibles medidas de reducción de la descarbonización (el uso de energías renovables para la generación de energía, soluciones basadas en la naturaleza, el uso del vehículo eléctrico, la electrificación de otros consumos como el gas natural y la mejora en la gestión de residuos). Las herramientas utilizadas para realizar el estudio son HOMER para estimar la producción de energía, QGIS para evaluar las áreas funcionales de las instalaciones fotovoltaicas, DATADIS para calcular el consumo eléctrico en los diferentes sectores (residencial, servicios e industrial), Google Earth para medir áreas y distancias, y Excel para analizar todos los datos. Como resultado, se obtuvo que para el barrio La Carrasca el potencial de descarbonización es de 6796 toneladas de CO2, lo que representa un poco más del 10,5% de sus emisiones totales. Se puede concluir que, para alcanzar la descarbonización completa de la zona, las medidas de mitigación propuestas deben ser más agresivas, proponiendo también nuevas medidas, como la rehabilitación de edificios para reducir sus consumos energéticos para la climatización, y cambios de hábitos en la población. Del análisis económico se concluyó que para proyectos de esta magnitud son necesarios incentivos y promociones gubernamentales.

[EN] Cities are responsible for more than 70% of global greenhouse gas emissions. Therefore, assessing an area's potential to achieve carbon neutrality is required to calculate and measure its actual greenhouse gas reduction capacity in order to mitigate these emissions and the effects of climate change. Nevertheless, estimating decarbonization is difficult, mainly when an urban zone’s big and complex area is analyzed. Before evaluating the decarbonization potential, it is required to investigate the carbon footprint in the studied area. In this work, a methodology for estimating the decarbonization potential of a particular area is developed and applied to the neighborhood of La Carrasca in Valencia City, Spain. The idea of choosing a smaller area rather than an entire city is to focus efforts on such an area, process less information, and consider details that are not possible when a more extensive area is selected. This method could be extrapolated to other neighborhoods, obtaining information about the potential, estimating the emissions, and determining if it is possible to get a negative carbon emissions neighborhood. The method not only takes into account all likely emissions according to scopes 1, 2, and 3 (Direct emissions, primary indirect emissions, and other indirect emissions, respectively) but also all possible decarbonization reduction measures (The use of renewables for power generation, nature-based solutions, the use of electric vehicle, electrifying other consumptions such as natural gas, and improved waste management). The tools used to carry out the study are HOMER for estimating the energy production, QGIS for evaluating the functional areas for photovoltaic installations, DATADIS to calculate the electricity consumption in the different sectors (residential, service, and industrial), Google Earth for measuring areas and distances, and Excel to analyze all of the data. As a result, it was obtained that for the neighborhood of La Carrasca, the potential of decarbonization is 6796 tons of CO2, representing a bit more than 10.5% of its overall emissions. It can be concluded that to reach complete decarbonization of the area, the mitigation measures proposed need to be more aggressive, while also proposing new measures, like the refurbishment of buildings to reduce their energy consumption for climatization, and changes of habits in the population. From an economic analysis it was concluded that for projects of this magnitude, government incentives and promotions are necessary

[CAT] Les ciutats són responsables de més del 70% de les emissions globals de gasos d'efecte d'hivernacle. Per tant, és necessari avaluar el potencial d'una àrea per a aconseguir la neutralitat en carboni per a calcular i mesurar la seua capacitat real de reducció de gasos d'efecte d'hivernacle amb la finalitat de mitigar aquestes emissions i els efectes del canvi climàtic. No obstant això, estimar la descarbonització és difícil, principalment quan s'analitza l'àrea gran i complexa d'una zona urbana. Abans d'avaluar el potencial de descarbonització, es requereix investigar la petjada de carboni en l'àrea d'estudi. En aquest treball, es desenvolupa i aplica una metodologia per a estimar el potencial de descarbonització d'una àrea particular, el barri de la Carrasca a la ciutat de València, Espanya. La idea de triar una àrea més xicoteta en lloc d'una ciutat sencera és concentrar els esforços en aquesta àrea, processar menys informació i considerar detalls que no són possibles quan se selecciona una àrea més extensa. Aquest mètode podria extrapolar-se a altres barris, obtenint informació sobre el potencial, estimant les emissions i determinant si és possible obtindre un barri amb emissions negatives de carboni. El mètode no sols té en compte totes les emissions probables segons els abastos 1, 2 i 3 (emissions directes, emissions indirectes primàries i altres emissions indirectes, respectivament), sinó també totes les possibles mesures de reducció de la descarbonització (l'ús d'energies renovables per a la generació d'energia, solucions basades en la naturalesa, l'ús del vehicle elèctric, l'electrificació d'altres consums com el gas natural i la millora en la gestió de residus). Les eines utilitzades per a realitzar l'estudi són HOMER per a estimar la producció d'energia, QGIS per a avaluar les àrees funcionals de les instal·lacions fotovoltaiques, DATADIS per a calcular el consum elèctric en els diferents sectors (residencial, serveis i industrial), Google Earth per a mesurar àrees i distàncies, i Excel per a analitzar totes les dades. Com a resultat, es va obtindre que per al barri La Carrasca el potencial de descarbonització és de 6796 tones de CO₂, la qual cosa representa una mica més del 10,5% de les seues emissions totals. Es pot concloure que, per a aconseguir la descarbonització completa de la zona, les mesures de mitigació proposades han de ser més agressives, proposant també noves mesures, com la rehabilitació d'edificis per a reduir els seus consums energètics per a la climatització, i canvis d'hàbits en la població. De l'anàlisi econòmica es va concloure que per a projectes d'aquesta magnitud són necessaris incentius i promocions governamentals.