CM икономическа оценка на потенциала за централно отопление

CM икономическа оценка на потенциала за централно отопление

## Съдържание

Въведение

Този модул за изчисление използва европейската карта на плътността на топлината (EHDM) и европейската карта на брутната подова площ (EGFAM) , и двете, които са разработени в хода на проекта Hotmaps , за да предложи метод, базиран на ГИС за определяне на потенциални зони за топлоснабдяване със специфичен фокус разходи за мрежата за централно отопление (DH). Зоните за топлоснабдяване се определят чрез извършване на анализи на чувствителността на EHDM при отчитане на предварително определена горна граница на средните разходи за разпределение. Подходът допълнително дава възможност за оценка на дължината и диаметъра на електропроводи и свързаните с тях разходи. Резултатите са слоеве от ГИС, които илюстрират области, които са икономически жизнеспособни за изграждане на топлоснабдяване, както и преносните линии с минимални разходи, свързващи тези региони един с друг. Модулът за изчисление може да се използва за проучване на влиянието на параметри като таван на разходите на мрежата и пазарен дял върху потенциала и върху разширяването и разширяването на топлофикационните системи.

To Top

Входове и изходи

Входните параметри и слоеве, както и изходните слоеве и параметри са както следва.

Входните слоеве и параметри са:

  • Карта на плътността на топлината и общата карта на плътността на подовата площ (по подразбиране се предоставя от инструментариума)
    • в растов формат (* .tif)
    • с резолюция 1 хектар
    • плътност на потреблението в MWh / ha и брутна плътност на подовата площ в m 2 / ha
  • Първа година на инвестиция
  • Миналата година на инвестиции
  • Време за амортизация в години
  • Очаквано акумулирана икономия на енергия: Съотношението на енергия, което се спестява през последната година на инвестиция поради напр. Преоборудване на сградите спрямо потреблението на топлина през първата година на инвестицията
  • Пазарен дял на DH в началото на инвестиционния период
  • Очакван пазарен дял на DH в края на инвестиционния период
  • Лихвен процент
  • Таван на разходите за DH мрежата в EUR / MWh : В потенциални зони за топлоснабдяване разходите за разпределителната мрежа не могат да надвишават тавана на разпределителната мрежа.
  • Константа на строителните разходи в EUR / m, както и коефициентът на строителни разходи в EUR / m 2 за:
    • Вътрешен град
    • Външен град
    • парк
  • Часове за пълно натоварване

Изходните слоеве и параметри са:

  • Общо търсене в избрания регион през първата година на инвестиция в MWh
  • Общо търсене в избрания регион през последната година на инвестиции в MWh
  • Максимален потенциал на системата за топлоснабдяване през инвестиционния период в MWh
  • Енергични разходи за DH мрежа в EUR / MWh
  • Енергийно специфични разходи за разпределителна мрежа за DH в EUR / MWh
  • Разходи за енергийна специфична топлопреносна мрежа в EUR / MWh
  • Специфични разходи за електроразпределителна мрежа за метър в евро / млн
  • Специфични разходи за преносна мрежа на DH за метър в евро / млн
  • Общи разходи за мрежа - анюитет в евро
  • Общи разходи за разпределителна мрежа - анюитет в евро
  • Общи разходи за преносната мрежа - рента в евро
  • Обща дължина на изкопа на разпределителната мрежа в км
  • Обща дължина на изкопа на електропреносната мрежа в км
  • Общ брой съгласувани области
  • Брой икономически съгласувани области
  • Плътността на потреблението на топлина през последната година от инвестиционния период (като се има предвид икономията на енергия) в растерна форма
  • Зоните за топлоснабдяване (както икономически, така и неикономически) във формат
  • Предавателни линии и техните мощности във формат

To Top

метод

Тук е дадено кратко обяснение на методологията. За по-пълно обяснение на методологията и формулировките, моля, публикувайте документа, публикуван за този модул за изчисление [ 1 ].

Целта на модула за изчисляване е да намери региони, в които може да се изгради система за топлоснабдяване, без да надвишава определения от потребителя таван за средни специфични разходи в EUR / MWh . Това става при следните предположения:

  • Икономическата зона за топлоснабдяване с най-голямо потребление на топлина се счита за единственият наличен източник на топлина. Той произвежда топлината за себе си и всички други икономически съгласувани области.
  • между две зони на топлоснабдяване топлината може да тече в една посока,
  • счита се, че годишното търсене на топлоенергия остава постоянно след последната година на инвестиционния период
  • пазарен дял или пестене на енергия има същите проценти в клетките на зоната за топлоснабдяване, а също и в различни DH зони.
  • Моделът създава само една свързана DH система. Не е възможно да има две мрежи.
  • Таванът на входната стойност на тавана на мрежата се умножава по ~ 95%, за да се получи таванът на цената на разпределителната мрежа. Тази стойност се използва за определяне на потенциални зони за топлоснабдяване.

Определянето на икономическите зони на DH се извършва на три стъпки. За повече подробности вижте предоставените тестови изпълнения.

СТЪПКА 1: Изчисляване на разходите за разпределителната мрежа въз основа на потреблението на топлина и съотношението на парцела, като се използват EHDM и EGFAM

СТЪПКА 2: Определяне на потенциални зони за топлоснабдяване

СТЪПКА 3: Определяне на икономическите зони за топлоснабдяване и капацитета на електропровода и конфигурацията, необходими за свързването на тези зони помежду си.

Опции за решаване

Този модул за изчисление използва решаването на Gurobi за решаване на проблема с оптимизацията. За да гарантираме стабилна функционалност на модула за изчисление, ние въведохме няколко варианта за решаване на проблема с оптимизацията. Тези опции са следните:

  • Пропастта между долната и горната граница на целта е зададена на 0,01 (MIPGap = 1e-2).
  • Относителната разлика между първичната и двойна обективна стойност беше определена на 0,0001 (BarConvTol = 1e-4).
  • Фокусът на решаването е зададен на 1, за да се намерят изпълними решения. Тук фокусът не е нито свързан с оптималност, нито с цел (MIPFocus = 1).
  • Ограничихме количеството на използваната RAM до 500 mb, за да не навлизаме в критични ситуации в случай на едновременни изпълнения от потребители (NodefileStart = 0.5).

To Top

GitHub хранилище на този модул за изчисление

Тук получавате развитието на ръба на кървенето за този модул за изчисление.

To Top

Изпълнение на пробата

Тук модулът за изчисление се изпълнява за казуса на Виена, Австрия. Първо използвайте лентата „Отиди на място“, за да се придвижите до Виена и изберете града. Кликнете върху бутона „Слоеве“, за да отворите прозореца „Слоеве“ и след това кликнете върху раздела „МОДУЛ ЗА ИЗЧИСЛЯВАНЕ“. В списъка с модули за изчисление изберете "CM - потенциал за централно отопление: икономическа оценка".

To Top

Тестово изпълнение: входни стойности по подразбиране за казуса на Виена

Предоставените стойности по подразбиране в кутията с инструменти са основно подходящи за Виена, т.е. може да не са подходящи за други региони и трябва да бъдат адаптирани в зависимост от вашия случай. Изчисляването се прави за периода от 2018 г. до 2030 г. (2018 г. е годината 0, а 2030 г. е годината 12, а инвестиционният период ще бъде 12 години). Очакваното съотношение на акумулирана енергия показва намаляването на потреблението на топлина в сравнение с началото на инвестиционния период (2018 г.). Пазарният дял на DH се отнася до пазарния дял в зоните за топлоснабдяване. Стойността му в началото на инвестиционния период (2018 г.), показва действителния пазарен дял (обикновено известен). Очакваният пазарен дял през инвестиционния период е това, което очаквате да достигнете. Тази стойност идва от пътни карти, сценарии, политики и т.н. За случая по подразбиране ние считаме лихвения процент от 5 процента. Таванът на разходите за DH мрежата се умножава по ~ 95%, за да се получи таван на разходите за разпределителната мрежа. Използвайки тази стойност, се получават потенциалните области на DH. В рамките на потенциалните области средният разход за мрежа за разпределение не може да надвишава тавана на разходите за разпределителната мрежа. Стойността на часовете с пълно натоварване се използва за оценка на върховото натоварване и намиране на подходящ размер за преносната мрежа.

Константата на строителните разходи и коефициентът на строителни разходи произхождат от референтна информация [ 2 ]. Получените региони са много чувствителни към тези стойности. Затова като общ коментар предлагаме първо да се изчисли с тези стойности и само ако смятате, че тези стойности водят до надценяване или подценяване на вашите резултати, след което ги модифицирайте.

По подразбиране картата за плътност на топлината и картата на брутната плътност на пода, предоставени от инструментариума, се използват за изчислението. Можете да използвате своите качени слоеве за изпълнение на изчислението. Тук използваме слоеве по подразбиране.

Сега натиснете бутона за стартиране и изчакайте, докато изчислението приключи.

ВАЖНА ЗАБЕЛЕЖКА : Моля, имайте предвид, че на този модул за изчисление може да отнеме няколко минути, за да намери окончателното решение. Ако изчислението ви отнема много време (повече от 10 минути), изберете по-малък регион за вашето изчисление. Също така използването на произволни стойности може да доведе до дълго време за изчисление. Затова се уверете, че предоставените от вас стойности са подходящи за избрания регион.

Следващата фигура показва получените резултати за дадените входни параметри във Виена. Най-важните показатели са показани в прозореца РЕЗУЛТАТИ. Освен това можете да получите някои индикатори, като натиснете върху всяка отделна потенциална зона на картата

Figure 1

Изходните слоеве ще се появят в прозореца ЛАЙЕРИ в раздела Модул за изчисление.

To Top

Препратки

[1]. Fallahnejad M, Hartner M, Kranzl L, Fritz S. Въздействие на инвестиционните разходи за разпределение и пренос на отоплителни системи върху потенциала за централно отопление. Energy Procedia 2018; 149: 141–50. Дой: 10.1016 / j.egypro.2018.08.178.

[2]. Persson U, Werner S. Разпределение на топлина и бъдеща конкурентоспособност на топлофикациите. Appl Energy 2011; 88: 568–76. Дой: 10.1016 / j.apenergy.2010.09.020.

To Top

Как да цитирам

Mostafa Fallahnejad, в Hotmaps-Wiki, https://github.com/HotMaps/hotmaps_wiki/wiki/CM-District-heating-grid-costs (април 2019 г.)

To Top

Автори и рецензенти

Тази страница е написана от Mostafa Fallahnejad *.

  • [] Тази страница беше прегледана от Лукаш Кранцл *.

* Energy Economics Group - TU Wien Институт за енергийни системи и електрически задвижвания Gusshausstrasse 27-29 / 370 1040 Wien

To Top

Разрешително

Copyright © 2016-2019: Mostafa Fallahnejad

Creative Commons Attribution 4.0 Международен лиценз Това произведение е лицензирано под лиценз Creative Commons CC BY 4.0 International License.

SPDX-идентификатор на лиценз: CC-BY-4.0

Лиценз-текст: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html

To Top

признание

Бихме искали да изразим своята дълбока признателност към проекта за горещи карти „ Хоризонт 2020 (Споразумение за безвъзмездна помощ № 723677), който осигури финансирането за провеждане на настоящото разследване.

To Top

This page was automatically translated. View in another language:

English (original) Croatian* Czech* Danish* Dutch* Estonian* Finnish* French* German* Greek* Hungarian* Irish* Italian* Latvian* Lithuanian* Maltese* Polish* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian* Spanish* Swedish*

* machine translated