Development of an urban strategic planning tool for carbon neutrality from a district perspective. Case study: Valencia

Abstract

[ES] Esta tesina de fin de máster proporciona una herramienta para la toma de decisiones para la planificación de la descarbonización de las ciudades. La herramienta está basada en el uso de una metodología de cálculo de la Huella de Carbono de una ciudad y de sistemas de Información Geográfica (SIG) para la visualización de los datos de huella de carbono.

Primero, se presenta el desarrollo para el cálculo del inventario de emisiones, siguiendo el trabajo previo realizado en el marco de la Cátedra de Transición Energética Urbana de la Universitat Politècnica de València. En este trabajo, los cálculos de huella de carbono han sido completados para todos los distritos y barrios de la ciudad, corrigiendo y modificando, en aquellos puntos que fuera preciso, la metodología.

Segundo, a partir de los cálculos detallados de los Gases de Efecto Invernadero (GEI), se ha llevado a cabo un análisis de las emisiones con el uso de herramientas SIG. Se han utilizado para visualizar y comprender mejor las principales fuentes de emisión: transporte, energía, construcción, etc. tanto a escala de distrito como de barrio con un nivel más elevado de detalle.

Tercero, el análisis ha sido completado con un estudio de estrategias que podrían ser implementadas para la descarbonización de la ciudad tales como generación con energías renovables, electrificación de la demanda térmica o cambio modal de transporte. Así pues, el efecto de las diferentes estrategias ha sido evaluado en la reducción de las emisiones de efecto invernadero en el distrito que presenta mayores emisiones así como en sus respectivos barrios. En este sentido, la herramienta presentada en el actual trabajo, ha sido generada para facilitar la planificación estratégica de la descarbonización de las ciudades, particularizando por distritos y barrios.

Con el fin de verificar la utilidad de la herramienta, se ha aplicado al caso de estudio de la ciudad de Valencia. Específicamente, a un total de 19 distritos y 87 barrios. Los tres alcances de la huella de carbono han sido calculados basados en estadísticas provistas por el ayuntamiento de Valencia. Los datos se han obtenido utilizando un procedimiento de abajo a arriba. En aquellos casos en que la información no estaba disponible, ha sido obtenida aplicando otros métodos de cálculo como distribución por cápita así como la adaptación de otros estudios en ciudades.

[EN] This master's thesis provides a decision-making tool for planning the decarbonization of cities. The tool is based on the use of a methodology for calculating the Carbon Footprint of a city and Geographic Information Systems (GIS) for the visualization of carbon footprint data.

First, the development for the calculation of the emissions inventory is presented in, following the previous work carried out in the framework of the Chair of Urban Energy Transition of the Polytechnical University of Valencia. In this work, the carbon footprint calculations have been completed for all districts and neighborhoods of the city, correcting and modifying, where necessary, the methodology.

Second, based on the detailed calculations of Greenhouse Gases (GHG), an analysis of emissions has been carried out using GIS tools. These have been used to visualize and better understand the primary emission sources: transport, energy, construction, etc., at both district and neighborhood scales at a higher level of detail.

Third, the analysis has been completed with a study of strategies that could be implemented for the decarbonization of the city, such as renewable energy generation, electrification of thermal demand or transport modal shift. Thus, the effect of the different strategies has been evaluated in reducing greenhouse gas emissions in the district with the highest emissions and their respective neighborhoods. In this sense, the tool presented in the current work has been generated to facilitate the strategic planning of the decarbonization of cities, particularizing by districts and neighborhoods.

To verify the tool¿s usefulness, it has been applied to the case study of the city of Valencia. Specifically to a total of 19 districts and 87 neighborhoods. The three scopes of the carbon footprint have been calculated based on statistics provided by the Valencia City Council. The data has been obtained by using a bottom-up approach. Nevertheless, in those cases where the information was unavailable, it was obtained by applying other calculation methods, such as inhabitant allocation and the adaptation of other city studies.

[CAT] Aquesta tesina de fi de màster proporciona una eina per a la presa de decisions per a la planificació de la descarbonització de les ciutats. L’eina està basada en l’ús d’una metodologia de càlcul de la Petjada de Carboni d’una ciutat i de sistemes d’Informació Geogràfica (SIG) per a la visualització de les dades de petjada de carboni. Primer, es presenta el desenvolupament per al càlcul de l’inventari d’emissions, seguint el treball previ realitzat en el marc de la Càtedra de Transició Energètica Urbana de la Universitat Polit`ecnica de València. En aquest treball, els càlcul de petjada de carboni han sigut completats per a tots els districtes i barris de la ciutat, corregint i modificant, en aquells punts que calguera, la metodologia. Segon, a partir dels càlculs detallats dels Gasos d’Efecte d’hivernacle (GEH), s’ha dut a terme una anàlisi de les emissions amb l’ús d’eines SIG. S’han utilitzat per a visualitzar i comprendre millor les principals fonts d’emissió: transport, energia, construcció, etc. tant a escala de districte com de barri amb un nivell m´es elevat de detall. Tercer, l’an`alisi ha sigut completat amb un estudi d’estrat`egies que podrien ser implementades per a la descarbonització de la ciutat com ara generació amb energies renovables, electrificació de demanda t`ermica o canvi modal de transport. Aix´ı doncs, l’efecte de les diferents estratègies ha sigut avaluat en la reducció de les emissions d’efecte d’hivernacle en el districte que presenta majors emissions aix´ı com en els seus respectius barris. En aquest sentit, l’eina presentada en l’actual treball, ha sigut generada per a facilitar la planificació estratègica de la descarbonització de les ciutats, particularitzant per districtes i barris. Amb la finalitat de verificar la utilitat de l’eina, s’ha aplicat al cas d’estudi de la ciutat de Val`encia. Específicament, a un total de 19 districtes i 87 barris. Els tres abastos de la petjada de carboni han sigut calculats basats en estadístiques prove¨ides per l’Ajuntament de València. Les dades han sigut obtingudes amb un procediment de baix a dalt. En aquells casos en qu`e la informaci´o no estava disponible, ha sigut obtinguda aplicant altres m`etodes de càlcul com distribució per càpita, així com l’adaptació d’altres estudis en ciutats.