Abstract Existing literature on Zero Emission Neighborhoods (ZENs) and Buildings (ZEBs) only allow for reaching the zero emission target locally. This paper evaluates the impact of allowing to buy CO 2 compensation to reach that target in the design of ZENs. This is motivated by questions regarding the relevance of investing in local renewable production (mainly from PV) in a power system dominated by renewable hydropower. Further, it contributes to the existing literature regarding ZENs and ZEBs by highlighting the importance of the choice of the CO 2 factor of electricity for the design of ZENs’ energy system. A case study illustrates the impact of those choices on the resulting energy system design using the existing ZENIT model. Three CO 2 factors for electricity are used in the case study: a yearly average CO 2 factor for cy=Norway (18 gCO 2 ∕ kWh ), an hourly average CO 2 factor for Norway and a yearly average European factor (at 132 gCO 2 ∕ kWh ). The energy system design of the ZEN is little affected when using hourly CO 2 -factors compared to yearly average factors, while the European factor leads to less investment in PV. Hourly marginal CO 2 emission factors are also investigated using three accounting methods. There large differences in energy system design and emissions depending on where the factor is applied. The price of external compensation is varied between 0-2000 €/ tonCO 2 . A lower price of external CO 2 compensations mainly reduces the amount of PV investment. Allowing the purchase of CO 2 compensations at 250 €/ tonCO 2 could reduce the total costs by more than 10%.

中文翻译：

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电力CO2因子和外部CO2补偿价格对零排放社区能源系统设计的影响

摘要 关于零排放社区 (ZEN) 和建筑物 (ZEB) 的现有文献仅允许在本地实现零排放目标。本文评估了允许购买 CO 2 补偿以达到 ZEN 设计中的目标的影响。这是由于在以可再生水电为主的电力系统中投资当地可再生能源生产（主要来自光伏）的相关性的问题。此外，它强调了选择电力的 CO 2 因子对 ZEN 能源系统设计的重要性，从而为有关 ZEN 和 ZEB 的现有文献做出了贡献。一个案例研究说明了这些选择对使用现有 ZENIT 模型产生的能源系统设计的影响。案例研究中使用了三个用于电力的 CO 2 因子：cy=Norway 的年平均 CO 2 系数（18 gCO 2 ∕ kWh ），挪威的每小时平均 CO 2 系数和欧洲年平均系数（132 gCO 2 ∕ kWh ）。与年平均因子相比，使用每小时 CO 2 因子时 ZEN 的能源系统设计几乎没有影响，而欧洲因子导致光伏投资较少。还使用三种核算方法研究了每小时边际 CO 2 排放因子。根据应用因子的位置，能源系统设计和排放存在很大差异。外部补偿的价格在 0-2000 欧元/吨CO 2 之间变化。较低的外部CO 2 补偿价格主要减少了光伏投资量。允许以 250 欧元/吨CO 2 的价格购买 CO 2 补偿可以将总成本降低 10% 以上。挪威的每小时平均 CO 2 系数和欧洲的年平均系数（132 gCO 2 ∕ kWh）。与年平均因子相比，使用每小时 CO 2 因子时 ZEN 的能源系统设计几乎没有影响，而欧洲因子导致光伏投资较少。还使用三种核算方法研究了每小时边际 CO 2 排放因子。根据应用因子的位置，能源系统设计和排放存在很大差异。外部补偿的价格在 0-2000 欧元/吨CO 2 之间变化。较低的外部CO 2 补偿价格主要减少了光伏投资量。允许以 250 欧元/吨CO 2 的价格购买 CO 2 补偿可以将总成本降低 10% 以上。挪威的每小时平均 CO 2 系数和欧洲的年平均系数（132 gCO 2 ∕ kWh）。与年平均因子相比，使用每小时 CO 2 因子时 ZEN 的能源系统设计几乎没有影响，而欧洲因子导致光伏投资较少。还使用三种核算方法研究了每小时边际 CO 2 排放因子。根据应用因子的位置，能源系统设计和排放存在很大差异。外部补偿的价格在 0-2000 欧元/吨CO 2 之间变化。较低的外部CO 2 补偿价格主要减少了光伏投资量。允许以 250 欧元/吨CO 2 的价格购买 CO 2 补偿可以将总成本降低 10% 以上。与年平均因子相比，使用每小时 CO 2 因子时 ZEN 的能源系统设计几乎没有影响，而欧洲因子导致光伏投资较少。还使用三种核算方法研究了每小时边际 CO 2 排放因子。根据应用因子的位置，能源系统设计和排放存在很大差异。外部补偿的价格在 0-2000 欧元/吨CO 2 之间变化。较低的外部CO 2 补偿价格主要减少了光伏投资量。允许以 250 欧元/吨CO 2 的价格购买 CO 2 补偿可以将总成本降低 10% 以上。与年平均因子相比，使用每小时 CO 2 因子时 ZEN 的能源系统设计几乎没有影响，而欧洲因子导致光伏投资较少。还使用三种核算方法研究了每小时边际 CO 2 排放因子。根据应用因子的位置，能源系统设计和排放存在很大差异。外部补偿的价格在 0-2000 欧元/吨CO 2 之间变化。较低的外部CO 2 补偿价格主要减少了光伏投资量。允许以 250 欧元/吨CO 2 的价格购买 CO 2 补偿可以将总成本降低 10% 以上。还使用三种核算方法研究了每小时边际 CO 2 排放因子。根据应用因子的位置，能源系统设计和排放存在很大差异。外部补偿的价格在 0-2000 欧元/吨CO 2 之间变化。较低的外部CO 2 补偿价格主要减少了光伏投资量。允许以 250 欧元/吨CO 2 的价格购买 CO 2 补偿可以将总成本降低 10% 以上。还使用三种核算方法研究了每小时边际 CO 2 排放因子。根据应用因子的位置，能源系统设计和排放存在很大差异。外部补偿的价格在 0-2000 欧元/吨CO 2 之间变化。较低的外部CO 2 补偿价格主要减少了光伏投资量。允许以 250 欧元/吨CO 2 的价格购买 CO 2 补偿可以将总成本降低 10% 以上。