not logged in | [Login]
Tento CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL pomůže uživateli identifikovat integrační potenciály pro přebytečné teplo v sítích dálkového vytápění. Potenciály jsou založeny na CM - DISTRICTOVÉM VYKUROVACÍM POTENCIÁLU. Tento CM identifikuje oblasti s příznivými podmínkami pro sítě dálkového vytápění. MOŽNOST PŘEPRAVY TEPLA CM - EXCESS ukazuje, kolik tepla by mohlo být pokryto průmyslovým přebytečným teplem v těchto oblastech. To však neznamená, že v tomto regionu již existuje síť dálkového vytápění.
Následující data a metody jsou kombinovány pro předchozí úkol.
Data:
Požadavky na vytápění pro okolní oblasti s příznivými podmínkami pro sítě dálkového vytápění, které jsou rozpuštěny každou hodinu (z CM - DISTRICTOVÝ VYTÁPACÍ POTENCIÁL).
Údaje o nadměrném množství tepla průmyslových podniků v oblasti, které jsou také řešeny každou hodinu (z datové sady průmyslové databáze).
Předpoklady o nákladech na tepelné výměníky, čerpadla a potrubí, jakož i tepelné ztráty pro potrubí dálkového vytápění.
Metoda (zjednodušená):
Cílem této metody je představovat největší možný přebytečný tepelný tok s ne příliš velkým počtem a tedy příliš dlouhými plynovody pro možné uživatele dálkového vytápění vytvářením sítí s maximálním tokem. Zejména neefektivní přepravní linky (s nízkými toky tepla, a tedy s vysokými specifickými náklady na dopravu tepla) se však v konečné síti neuvažují. Prahu pro ekonomickou účinnost jednotlivých dopravních linek může stanovit uživatel (srov. Práh přenosové linky).
Základní pozadí tohoto přístupu je následující: pokud existuje jen několik zdrojů přebytečného tepla, mohl by být vždy vzat v úvahu jediný potrubí na zdroj pro přepravu tepla do blízké oblasti s příznivými podmínkami pro dálkové vytápění. Pokud by však do stejné oblasti mělo proudit několik nadměrných zdrojů tepla, mělo by smysl sbírat teplo a dopravovat ho do oblasti ve větším společném potrubí. Přístup s jednou trubkou na zdroj má tendenci přeceňovat úsilí na potrubí.
Aby se zabránilo výše uvedenému, byl problém plánování potrubí aproximován předpokládáním problému síťového toku. K vyřešení problému se používá heuristika, kdy přebytečné teplo může být spojeno a transportováno k možným uživatelům. Konkrétní metodické řešení řešení s přístupem k minimálnímu rozpětí stromu je popsáno v odpovídající metodické části. Konstrukce potrubí stanovená v předchozím kontextu proto nepředstavuje podrobné plánování nebo skutečné vedení trasy, ale používá se pouze pro přibližování nákladů na distribuci nadbytečného množství tepla v okolních oblastech s příznivými podmínkami pro sítě dálkového vytápění (viz viz CM - DISTRICTOVÝ VYTÁPACÍ POTENCIÁL, koherentní oblasti klíčových slov). Tato aproximace nákladů se tedy vztahuje na celou síť.
Výsledky by pak měly být nejprve interpretovány následovně: pokud by zaznamenané nadbytečné množství tepla mělo být přepravováno společně do vyznačených blízkých oblastí, pak by náklady na distribuci tepla mohly být v řádu velikosti, jak je uvedeno v nástroji (srov. Rovnocené náklady). dodávky tepla). Hodnoty pro celou síť jsou zpravidla také dobrým výchozím indikátorem pro jednotlivá potrubí. Účelem výsledků je proto poskytnout vývojáři nebo plánovači projektu řádovou velikost možných distribučních nákladů.
Oblasti dálkového vytápění (prozatím přímo poskytované potenciálem dálkového vytápění CM)
Průmyslová databáze (ve výchozím nastavení je sada nástrojů)
Profily zatížení pro průmysl
Zatěžovací profily pro vytápění domácností a teplou užitkovou vodu
Min. potřeba tepla v hektaru
Viz Potenciál DH .
Min. potřeba tepla v oblasti DH
Viz Potenciál DH .
Hledejte poloměr v km
Maximální délka přenosové linky od bodu k bodu.
Životnost zařízení v letech
Rovnoměrné náklady na teplo se vztahují k tomuto časovému období.
Diskontní sazba v%
Úroková sazba potřebná k vybudování sítě.
Nákladový faktor
Faktor pro přizpůsobení síťových nákladů v případě, že výchozí hodnoty náklady nepředstavují přesně. Investice potřebné pro síť se násobí tímto faktorem. Výchozí náklady najdete zde .
Provozní náklady v%
Provozní náklady sítě ročně. V procentech investic nezbytných pro síť.
Prahová hodnota pro přenosová vedení v ct / kWh
Maximální vyrovnaná cena tepla každé jednotlivé přenosové linky. Tento parametr lze použít k řízení vyrovnaných nákladů na teplo pro celou síť. Nižší hodnota se rovná nižším vyrovnaným nákladům na teplo, ale také snížení spotřebovaného přebytečného tepla a naopak.
Časové rozlišení
Nastavuje interval mezi výpočty toku sítě v průběhu celého roku. Může to být jedna z těchto hodnot: (hodina, den, týden, měsíc, rok)
Prostorové rozlišení v km
Nastavuje vzdálenost vstupního bodu ve směru zeměpisné šířky a šířky v dh oblastech.
Přenosové vedení
Tvarový soubor ukazující navrhované přenosové vedení s jejich teplotou, ročním tepelným tokem a náklady. Podrobnosti najdete zde.
Celkové přebytečné teplo ve vybrané oblasti v GWh
Celkové přebytečné teplo dostupné pro průmyslové závody ve vybrané oblasti a blízkosti.
Přebytečné teplo připojeno v GWh
Celkové přebytečné teplo dostupné v průmyslových zařízeních připojených k síti.
Nadměrné teplo používané v GWh
Skutečné přebytečné teplo použité pro dh.
Investice potřebné pro síť v EUR
Investice potřebné k vybudování sítě.
Roční náklady na síť v EUR / rok
Náklady způsobené ročními anuitními a provozními náklady sítě.
Rovnoměrné náklady na dodávku tepla v ct / kWh
rovnoměrné náklady na teplo celé sítě.
Potenciál DH a přebytečné teplo
Grafické znázornění potenciálu DH, celkového přebytečného tepla, připojeného přebytečného tepla a použitého přebytečného tepla. Podrobnosti najdete zde .
Nadměrné spotřebované teplo a nutné investice
Grafické znázornění ročního dodaného přebytečného tepla na investice nutné pro síť. Podrobnosti najdete zde .
Nadměrné spotřebované teplo a vyrovnané náklady
Grafické znázornění ročního dodávaného přebytečného tepla na vyrovnané náklady na síť a odpovídající práh přenosové linky. Podrobnosti najdete zde .
Zatěžovací křivky
Grafické znázornění měsíční poptávky a přebytku tepla. Podrobnosti najdete zde .
Zatěžovací křivky
Grafické znázornění průměrné denní potřeby tepla a přebytku. Podrobnosti najdete zde .
Příklad přenosové linky zobrazené v panelu nástrojů Kliknutím na přenosovou linku se objeví další informace.
Tento graf porovnává potenciál DH, celkové přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo. Více informací o roční potřebě tepla a potenciálu DH naleznete zde . Přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo jsou stejné jako u jejich rovnoměrně pojmenovaných indikátorů .
Tento graf zobrazuje náklady na síť ve srovnání s ročním tokem. Oranžový bod představuje aktuální síť s nastaveným prahem přenosové linky Osa x představuje roční tok a osa y je nezbytnou investicí pro celou síť. Osa x není lineární a může být matoucí. Vždy zkontrolujte skutečné hodnoty! Oranžový bod představuje síť na aktuálně nastaveném prahu přenosové linky . Odchylky od ukazatele potřebné investice jsou běžné, protože grafika je generována s nižší přesností kvůli výpočetní složitosti. Trend a průběh grafu ukazují, jak práh přenosové linky ovlivňuje síť a může být skutečně užitečný. Obzvláště ve spojení s další grafikou . V případě malých sítí nemusí tato grafika zobrazovat žádné užitečné informace, protože síť není dostatečně komplexní pro varianty.
Tento graf ukazuje vyrovnání nákladů na vytápění a potřebný práh vedení pro určitý tok. Oranžové body představují hodnotu s aktuálně nastaveným prahem přenosové linky Osa x představuje roční tok a osa y vyrovnává náklady na teplo a práh přenosového vedení . Oranžové body představují síť na aktuálně nastaveném prahu přenosové linky . Protože prahová křivka přenosové linky může škálovat mnohem vyšší než vyrovnané náklady, může být užitečné deaktivovat zobrazení prahové křivky přenosové linky, jak je znázorněno na obrázku níže. V případě malých sítí nemusí tato grafika zobrazovat žádné užitečné informace, protože síť není dostatečně komplexní pro varianty.
Někdy může být užitečné skrýt práh přenosové linky v grafice pro analýzu vyrovnaných nákladů. Odchylky od vyrovnaných nákladů na indikátor tepla jsou běžné, protože grafika je generována s nižší přesností kvůli výpočetní složitosti. Trend a průběh grafu ukazují, jak práh přenosové linky ovlivňuje síť a může být skutečně užitečný. Jakmile je vybrána požadovaná vyrovnaná cena tepla, může být prahová křivka přenosové linky znovu aktivována a odpovídající prahová hodnota přenosové linky pro požadované vyrovnané náklady lze odečíst najetím na křivku v tomto bodě. Více informací o tom, jak používat grafiku, najdete zde.
Tento graf ukazuje celkový průtok sítí po celý rok. Dolní grafická část představuje průměrný den. Osa x představuje čas a sílu osy y. Modré křivky představují potřebu tepla v DH oblastech a červenou nadbytek dostupného tepla. Průsečík obou křivek představuje skutečný celkový tok tepla. Horní obrázek ukazuje tok za rok a dolní tok za průměrný den. Mějte na paměti, že časové rozlišení musí být nastaveno alespoň na „měsíc“ pro horní a „hodinu“, aby byla dolní grafika reprezentativní.
Klíčovým prvkem modulu přebytečného tepla je použitý model zdroje jímky. Konstruuje přenosovou síť o minimální délce a vypočítává průtok pro každou hodinu v roce na základě profilů vytápění obytných vytápění s rozlišením Nuts2 a průmyslových profilů zatížení s rozlišením Nuts0. Na základě průměrných špičkových toků v průběhu roku lze vypočítat náklady na každou přenosovou linku a výměník tepla na straně zdroje a dřezu.
Na základě ID Nuts0 a průmyslového sektoru je každému zdroji přiřazen celoroční hodinový profil zatížení.
Na základě modulu pro výpočet potenciálu dálkového vytápění jsou v koherentních oblastech vytvářeny rovnoměrně vstupní body. V závislosti na Nuts2 ID vstupních bodů je přiřazen profil zatížení.
V rámci nastaveného poloměru se kontroluje, které zdroje jsou v dosahu sebe, které dřezy jsou v dosahu sebe a které dřezy jsou v dosahu zdrojů. To může být reprezentováno grafem se zdroji a dřezy tvořícími vrcholy a vrcholy v rozsahu spojené hranou.
Minimální překlenovací strom se počítá se vzdáleností hran jako závaží. To má za následek, že si graf zachovává svoji konektivitu a přitom má minimální celkovou délku hran. Všimněte si, že vstupní body souvislých oblastí jsou interně připojeny zdarma, protože vytvářejí vlastní distribuční síť.
Maximální průtok ze zdrojů do dřezů se počítá pro každou hodinu v roce.
Špičkový průtok roku v průměru za 3 hodiny určuje požadovanou kapacitu pro přenosová vedení a výměníky tepla. Náklady na přenosová vedení závisí na délce a kapacitě, zatímco náklady na tepelné výměníky jsou ovlivněny pouze kapacitou. Na straně zdroje se předpokládá výměník tepla vzduch-kapalina s integrovaným čerpadlem pro přenosové vedení a na straně dřezu výměník tepla kapalina-kapalina.
Protože jsou známy náklady a toky každého přenosového vedení, mohou být linky s nejvyšším poměrem cena / tok odstraněny a tok může být přepočítáván, dokud není dosaženo požadované ceny za tok.
Pro výpočet vzdálenosti mezi dvěma body se používá malá aproximace úhlu délky loxodromu. I když existuje také přesná implementace ortodromní vzdálenosti, zvýšená přesnost nemá žádný skutečný přínos, protože malé vzdálenosti jsou většinou menší než 20 km a nejistota skutečné délky přenosové linky kvůli mnoha faktorům, jako je topologie. Pokud jsou dva body v dosahu poloměru, je uložen do seznamu sousedních bodů. Vytváření takových seznamů sousedství se provádí mezi zdroji a zdroji, dřezy a dřezy a zdroji a dřezy. Důvodem oddělení je flexibilita při přidávání určitých požadavků na teplotu zdrojů nebo dřezů.
Na základě knihovny igraph je implementována třída NetworkGraph se všemi funkcemi potřebnými pro výpočetní modul. Přestože je igraph špatně zdokumentován, nabízí mnohem lepší výkon než čisté pythonové moduly, jako je NetworkX a širší platforma podporující Linux na rozdíl od grafových nástrojů. Třída NetworkGraph popisuje pouze jednu síť na povrchu, ale obsahuje 3 různé grafy. Za prvé, graf popisující síť tak, jak je definována třemi seznamy sousedství. Za druhé, graf korespondence interně spojující dřezy stejné koherentní oblasti a poslední graf maximálního toku použitý pro výpočet maximálního toku.
Obsahuje pouze skutečné zdroje a klesá jako vrcholy.
Každé umyvadlo potřebuje identifikační číslo, které ukazuje, zda je interně propojeno již existující sítí, jako v koherentních oblastech. Umyvadla se stejným identifikačním číslem jsou spojena s novým vrcholem s hranami s nulovými hmotnostmi. To je zásadní pro výpočet minimálního překlenovacího stromu a důvod, proč se pro něj používá graf korespondence. Tato funkce je také implementována pro zdroje, ale není používána.
Protože igraph nepodporuje více zdrojů a klesá ve své funkci maximálního toku, je zapotřebí pomocný graf. Zavádí nekonečný zdroj a vrchol dřezu. Každý skutečný zdroj je připojen k nekonečnému zdroji a každý skutečný dřez je připojen k nekonečnému dřezu hranou. Všimněte si, že pokud je dřez připojen ke korešpondenčnímu vrcholu, bude tento vrchol připojen spíše než samotný dřez.
Na základě korešpondenčního grafu se vypočítá minimální překlenovací strom. Hrany spojující koherentní dřezy mají vždy hmotnost 0, takže vždy zůstanou součástí minimálního překlenovacího stromu.
Tok přes okraje spojující skutečné zdroje nebo dřezy s nekonečným zdrojem nebo dřezem je omezen na skutečnou kapacitu každého zdroje nebo dřezu. Z numerických důvodů jsou kapacity normalizovány tak, že největší kapacita je 1. Tok skrz podskupinu hran obsažených v korešpondenčním grafu je omezen na 1000, což by mělo pro všechny intenzivní a účely nabízet neomezený tok. Poté se vypočítá maximální průtok z nekonečného zdroje do nekonečného dřezu a tok se změní na původní velikost. Protože koherentní dřezy nejsou přímo spojeny s nekonečným vrcholem dřezu, ale korešpondenčním vrcholem je tok skrz něj omezen na součet všech koherentních dřezů.
Implementace funkce maximálního toku igraph používá algoritmus Push-relabel. Tento typ algoritmu není citlivý na náklady a nemusí vždy najít nejkratší způsob směrování toku. Algoritmus citlivý na náklady není v igrafu k dispozici a výkon by byl pravděpodobně nízký, aby bylo možné vyřešit hodinový tok po celý rok. Avšak v důsledku předchozí redukce na minimální překlenovací strom jsou případy, kdy je vybráno neideální řešení, velmi omezené a nepravděpodobné. Algoritmus Push-relabel má také tendenci narušovat tok přes nejmenší množství hran. Igrafová implementace se zdá být deterministická v pořadí přiřazení toku, pokud jsou grafy přinejmenším automorfismy, což je důležité pro výpočet toku založeného na hodinách, protože jakákoli uměle zavedená oscilace toku mezi hranami je nežádoucí.
Zdroje tepla jsou převzaty z průmyslové databáze. Na základě jejich přebytečného tepla, ID Nuts0 a průmyslového sektoru se pro každou lokalitu vytvoří profil zatížení pokrývající každou hodinu v roce. Vlastní přidání stránek je plánováno.
Chladiče jsou založeny na souvislých oblastech se známou potřebou tepla. Koherentní oblasti tvoří masku pro mřížku, na které jsou umístěny ekvidistantní body jako vstupní body. V závislosti na vybraném ID Nuts2 je u dřezů přiřazen obytný topný profil. Plánuje se vlastní přidání vstupních bodů a dřezů.
Zmíněné profily zatížení se skládají z 8760 bodů, které představují zatížení za každou hodinu 365 dní. Další informace o profilech zatížení naleznete zde.
Protože systémy dálkového vytápění mají velkou tepelnou kapacitu, špičkový průtok neznamená, že přenosová vedení musejí okamžitě dodávat tento krátký nárůst tepla. Požadované kapacity přenosových vedení a tepelných výměníků jsou proto určeny průměrnou špičkovou zátěží. Konkrétně se numpy konvoluční funkce používá k průměrování toku za poslední tři hodiny konvolutací s konstantní funkcí. V závislosti na této hodnotě je vybrána přenosová linka z následující tabulky.
Specifické náklady na použité přenosové linky
| Výkon v MW | Náklady v € / m | Teplota ve ° C | | ------------- |: -------------: | -----: | | 0,2 | 195 | <150 | | 0,3 | 206 | <150 | | 0,6 | 220 | <150 | | 1.2 | 240 | <150 | | 1.9 | 261 | <150 | | 3.6 | 288 | <150 | | 6.1 | 323 | <150 | | 9.8 | 357 | <150 | | 20 | 426 | <150 | | 45 | 564 | <150 | | 75 | 701 | <150 | | 125 | 839 | <150 | | 190 | 976 | <150 | | > 190 | 976 | <150 |
Vypočítají se náklady na tepelný výměník na straně zdroje, který se považuje za vzduch do kapaliny
C HS zdroj (en-P) = vrchol P * 15 000 EUR / MW.
Náklady na výměník tepla kapalina-kapalina na straně dřezu jsou stanoveny pomocí
C HSink (en-P) = vrchol P * 265 000 EUR / MW, pokud vrchol P <1MW nebo
C HSink (en-P) = P vrchol * 100 000 EUR / MW jinde.
Následují náklady na čerpadlo
Čerpadlo C (en-P) = vrchol P * 240 000 EUR / MW, pokud vrchol P <1MW nebo
Čerpadlo C (en-P) = P vrchol * 90 000 EUR / MW jinde.
S prahem ceny do toku pro přenosová vedení mohou být odstraněna, pokud je překročena, aby se zlepšil poměr toku k ceně. Po odstranění hran musí být tok přepočítán, protože kontinuita toku v grafu již není zaručena. Poměr nákladů k toku se může nyní zvýšit i pro další hrany, takže se tento proces opakuje, dokud se součet všech toků už nezmění.
Nejprve jsou zdroje tepla a dřezy načteny svými profily zatížení. Poté je provedeno hledání s pevným poloměrem a inicializována síť. Poté se síť sníží na svůj minimální rozpětí stromu a maximální tok se vypočítá pro každou hodinu v roce. Na základě průtoku se vypočítají náklady na každý výměník tepla, čerpadlo a přenosové vedení. Pokud je definován poměr prahové ceny k toku, je provedeno odstranění přenosové linky. Nakonec jsou vráceny celkové náklady a celkový tok sítě a rozvržení sítě.
Současný CM-EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL je určen k tomu, aby uživateli pomohl identifikovat integrační potenciály pro přebytečné teplo v sítích dálkového vytápění. Přestože je k dispozici řada analytických funkcí, aby nedošlo k omezení uživatele, je třeba výslovně zdůraznit, že se nejedná o podrobné technické plánování. Potenciály jsou založeny na CM - DISTRICTOVÉM VYKUROVACÍM POTENCIÁLU. Tento CM identifikuje oblasti s příznivými podmínkami pro sítě dálkového vytápění. MOŽNOST PŘEPRAVY TEPLA CM - EXCESS tak ukazuje, kolik tepla by mohlo být pokryto průmyslovým přebytečným teplem v těchto oblastech. To však neznamená, že v tomto regionu již existuje síť dálkového vytápění. Použití nástroje pro odborníky orientované na aplikaci by proto mohlo vypadat takto:
V případě potřeby přidejte svá vlastní data o společnostech poskytujících přebytečné teplo v regionu s přidáním průmyslového závodu cm.
Zapněte „Přebytečné teplo průmyslových areálů“
Proveďte POTENCIÁL PŘEPRAVY TEPLA CM - EXCESS.
Hodnota
Tento graf porovnává potenciál DH, celkové přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo. ukazuje, kolik tepla by mohlo být pokryto přebytečným teplem ve zkoumané oblasti.
Ukazatele Potřebné investice, roční náklady a vyrovnané náklady na teplo ukazuje specifické náklady na výrobu tepla pro celou síť. Poznámka: zobrazené náklady byly odhadnuty pomocí zjednodušeného přístupu. Tyto náklady se nevztahují na jednotlivá potrubí. Zobrazené náklady však mohou být použity jako zjednodušený počáteční předpoklad jako přepravní náklady na integraci přebytečného tepla do případně blízké sítě dálkového vytápění.
Z výše uvedeného by mohla být použita následující pracovní hierarchie:
Zkontrolujte, zda v uvažovaném regionu existuje nebo je plánována síť dálkového vytápění.
Zobrazené potrubí obsahuje toky. Zde můžete vidět, kolik přebytečného tepla je přenášeno z příslušných zdrojů. Dotčené společnosti by nyní mohly být kontaktovány. Pravděpodobně nejprve společnosti s velkým množstvím.
Přenosové vedení a jeho tok Zkontrolujte, zda DH Potential CM přizpůsobuje vstupy tak, aby byla vytvořena dh oblast.
Při výběru uživatele zaškrtněte vrstvu „průmyslové weby“.
Zkontrolujte varování .
Zvyšte poloměr vyhledávání
Zvyšte práh přenosové linky
Zkontrolujte zemi a subsektor nahraných průmyslových webů.
CM nemá přístup k údajům o obytných topných profilech, které mají být provedeny v této oblasti.
Ukázka běhu v PL22 s výchozími parametry. Na kartě Vrstvy se doporučuje zapnout místa s nadměrným teplem.
Ukázka běhu v PL22. Růžové oblasti představují dálkové vytápění. Oranžová krouží na zdroj tepla a oranžová na přenosových vedeních sítě. Tento graf porovnává potenciál DH, celkové přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo. 
Tento graf zobrazuje náklady na síť ve srovnání s ročním tokem. Oranžový bod představuje aktuální síť s nastaveným prahem přenosové linky V tomto případě vidíme, že je k dispozici mnohem více přebytečného tepla, než bylo použito, ale na druhé straně je maximální možný tok téměř dosažen, protože oranžový bod je na 1530 GWh za rok. V takovém případě může zvětšení poloměru vyhledávání pomoci distribuovat více přebytečného tepla. V ukázkovém běhu 2 to uděláme přesně.
Tento graf ukazuje vyrovnání nákladů na vytápění a potřebný práh vedení pro určitý tok. Oranžové body představují hodnotu s aktuálně nastaveným prahem přenosové linky 
Někdy může být užitečné skrýt práh přenosové linky v grafice pro analýzu vyrovnaných nákladů. 
Tento graf ukazuje celkový průtok sítí po celý rok. Dolní grafická část představuje průměrný den. Protože je výchozí časové rozlišení nastaveno na „týden“, je v tomto případě konstantní. Ukázka běhu v PL22 s maximálním poloměrem vyhledávání nastaveným na 40 km.
Ukázka běhu v PL22. Růžové oblasti představují dálkové vytápění. Oranžová krouží zdrojem tepla a oranžová lemuje přenosové vedení sítě. Síť je mnohem větší než v prvním běhu vzorku.
Tento graf porovnává potenciál DH, celkové přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo. Používá se více přebytečného tepla.
Tento graf zobrazuje náklady na síť ve srovnání s ročním tokem. Oranžový bod představuje aktuální síť s nastaveným prahem přenosové linky 
Tento graf ukazuje vyrovnání nákladů na vytápění a potřebný práh vedení pro určitý tok. Oranžové body představují hodnotu s aktuálně nastaveným prahem přenosové linky 
Někdy může být užitečné skrýt práh přenosové linky v grafice pro analýzu vyrovnaných nákladů. Vidíme lokální minimum vyrovnaných nákladů na dodávku tepla na 4900 GWh za rok. Přesunutím nad zelenou linku můžeme zjistit, že toho je dosaženo s prahem přenosové linky 0,11 ct / kWh. V ukázkovém běhu 3 se pokusíme najít tuto síť.
Tento graf ukazuje celkový průtok sítí po celý rok. Dolní grafická část představuje průměrný den. Protože je výchozí časové rozlišení nastaveno na „týden“, je v tomto případě konstantní. Ukázka běhu v PL22 s maximálním poloměrem vyhledávání nastaveným na 40 km, prahem přenosové linky nastaveným na 0,11ct / kWh a časovým rozlišením nastaveným na „hodinu“.
Ukázka běhu v PL22. Růžové oblasti představují dálkové vytápění. Oranžová krouží na zdroj tepla a oranžová na přenosových vedeních sítě. Síť je menší než ve druhém běhu, ale zachovává velkou část toku.
Tento graf porovnává potenciál DH, celkové přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo. Tento graf zobrazuje náklady na síť ve srovnání s ročním tokem. Oranžový bod představuje aktuální síť s nastaveným prahem přenosové linky Tento graf ukazuje vyrovnání nákladů na vytápění a potřebný práh vedení pro určitý tok. Oranžové body představují hodnotu s aktuálně nastaveným prahem přenosové linky Někdy může být užitečné skrýt práh přenosové linky v grafice pro analýzu vyrovnaných nákladů. Vidíme, že jsme právě zasáhli místní minimum. Rozdíl v grafech přibližování nákladů k ukazatelům je způsoben chybami přibližování. Tyto chyby jsou však většinou systematické, a proto nekompenzují minimum, ale pouze upravují křivku jiným způsobem. Ukazatel vyrovnaných nákladů nyní zobrazuje 0,84 ct / kWh namísto 1,09 ct / kWh ve druhém cyklu.
Tento graf ukazuje celkový průtok sítí po celý rok. Dolní grafická část představuje průměrný den. Tentokrát s časovým rozlišením nastaveným na „hodinu“ je průměrný den zobrazen správně. Tuto stránku napsali Ali Aydemir * a David Schilling *
Fraunhofer ISI Fraunhofer ISI, Breslauer Str. 48, 76139 Karlsruhe
Copyright © 2016-2018: Ali Aydemir, David Schilling
Creative Commons Attribution 4.0 International License Tato práce podléhá licenci Creative Commons CC BY 4.0 International License.
Identifikátor licence SPDX: CC-BY-4.0
Licenční text: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html
Chtěli bychom vyjádřit naše nejhlubší uznání projektu Horizon 2020 Hotmaps Project (Grant Agreement Agreement č. 723677), který poskytl finanční prostředky pro provedení tohoto šetření.
This page was automatically translated. View in another language:
English (original) Bulgarian* Croatian* Danish* Dutch* Estonian* Finnish* French* German* Greek* Hungarian* Irish* Italian* Latvian* Lithuanian* Maltese* Polish* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian* Spanish* Swedish*
* machine translated1> CM Nadměrný potenciál přenosu tepla
Tento CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL pomůže uživateli identifikovat integrační potenciály pro přebytečné teplo v sítích dálkového vytápění. Potenciály jsou založeny na CM - DISTRICTOVÉM VYKUROVACÍM POTENCIÁLU. Tento CM identifikuje oblasti s příznivými podmínkami pro sítě dálkového vytápění. MOŽNOST PŘEPRAVY TEPLA CM - EXCESS ukazuje, kolik tepla by mohlo být pokryto průmyslovým přebytečným teplem v těchto oblastech. To však neznamená, že v tomto regionu již existuje síť dálkového vytápění.
Následující data a metody jsou kombinovány pro předchozí úkol.
Data:
Požadavky na vytápění pro okolní oblasti s příznivými podmínkami pro sítě dálkového vytápění, které jsou rozpuštěny každou hodinu (z CM - DISTRICTOVÝ VYTÁPACÍ POTENCIÁL).
Údaje o nadměrném množství tepla průmyslových podniků v oblasti, které jsou také řešeny každou hodinu (z datové sady průmyslové databáze).
Předpoklady o nákladech na tepelné výměníky, čerpadla a potrubí, jakož i tepelné ztráty pro potrubí dálkového vytápění.
Metoda (zjednodušená):
Cílem této metody je představovat největší možný přebytečný tepelný tok s ne příliš velkým počtem a tedy příliš dlouhými plynovody pro možné uživatele dálkového vytápění vytvářením sítí s maximálním tokem. Zejména neefektivní přepravní linky (s nízkými toky tepla, a tedy s vysokými specifickými náklady na dopravu tepla) se však v konečné síti neuvažují. Prahu pro ekonomickou účinnost jednotlivých dopravních linek může stanovit uživatel (srov. Práh přenosové linky).
Základní pozadí tohoto přístupu je následující: pokud existuje jen několik zdrojů přebytečného tepla, mohl by být vždy vzat v úvahu jediný potrubí na zdroj pro přepravu tepla do blízké oblasti s příznivými podmínkami pro dálkové vytápění. Pokud by však do stejné oblasti mělo proudit několik nadměrných zdrojů tepla, mělo by smysl sbírat teplo a dopravovat ho do oblasti ve větším společném potrubí. Přístup s jednou trubkou na zdroj má tendenci přeceňovat úsilí na potrubí.
Aby se zabránilo výše uvedenému, byl problém plánování potrubí aproximován předpokládáním problému síťového toku. K vyřešení problému se používá heuristika, kdy přebytečné teplo může být spojeno a transportováno k možným uživatelům. Konkrétní metodické řešení řešení s přístupem k minimálnímu rozpětí stromu je popsáno v odpovídající metodické části. Konstrukce potrubí stanovená v předchozím kontextu proto nepředstavuje podrobné plánování nebo skutečné vedení trasy, ale používá se pouze pro přibližování nákladů na distribuci nadbytečného množství tepla v okolních oblastech s příznivými podmínkami pro sítě dálkového vytápění (viz viz CM - DISTRICTOVÝ VYTÁPACÍ POTENCIÁL, koherentní oblasti klíčových slov). Tato aproximace nákladů se tedy vztahuje na celou síť.
Výsledky by pak měly být nejprve interpretovány následovně: pokud by zaznamenané nadbytečné množství tepla mělo být přepravováno společně do vyznačených blízkých oblastí, pak by náklady na distribuci tepla mohly být v řádu velikosti, jak je uvedeno v nástroji (srov. Rovnocené náklady). dodávky tepla). Hodnoty pro celou síť jsou zpravidla také dobrým výchozím indikátorem pro jednotlivá potrubí. Účelem výsledků je proto poskytnout vývojáři nebo plánovači projektu řádovou velikost možných distribučních nákladů.
Oblasti dálkového vytápění (prozatím přímo poskytované potenciálem dálkového vytápění CM)
Průmyslová databáze (ve výchozím nastavení je sada nástrojů)
Profily zatížení pro průmysl
Zatěžovací profily pro vytápění domácností a teplou užitkovou vodu
Min. potřeba tepla v hektaru
Viz Potenciál DH .
Min. potřeba tepla v oblasti DH
Viz Potenciál DH .
Hledejte poloměr v km
Maximální délka přenosové linky od bodu k bodu.
Životnost zařízení v letech
Rovnoměrné náklady na teplo se vztahují k tomuto časovému období.
Diskontní sazba v%
Úroková sazba potřebná k vybudování sítě.
Nákladový faktor
Faktor pro přizpůsobení síťových nákladů v případě, že výchozí hodnoty náklady nepředstavují přesně. Investice potřebné pro síť se násobí tímto faktorem. Výchozí náklady najdete zde .
Provozní náklady v%
Provozní náklady sítě ročně. V procentech investic nezbytných pro síť.
Prahová hodnota pro přenosová vedení v ct / kWh
Maximální vyrovnaná cena tepla každé jednotlivé přenosové linky. Tento parametr lze použít k řízení vyrovnaných nákladů na teplo pro celou síť. Nižší hodnota se rovná nižším vyrovnaným nákladům na teplo, ale také snížení spotřebovaného přebytečného tepla a naopak.
Časové rozlišení
Nastavuje interval mezi výpočty toku sítě v průběhu celého roku. Může to být jedna z těchto hodnot: (hodina, den, týden, měsíc, rok)
Prostorové rozlišení v km
Nastavuje vzdálenost vstupního bodu ve směru zeměpisné šířky a šířky v dh oblastech.
Přenosové vedení
Tvarový soubor ukazující navrhované přenosové vedení s jejich teplotou, ročním tepelným tokem a náklady. Podrobnosti najdete zde.
Celkové přebytečné teplo ve vybrané oblasti v GWh
Celkové přebytečné teplo dostupné pro průmyslové závody ve vybrané oblasti a blízkosti.
Přebytečné teplo připojeno v GWh
Celkové přebytečné teplo dostupné v průmyslových zařízeních připojených k síti.
Nadměrné teplo používané v GWh
Skutečné přebytečné teplo použité pro dh.
Investice potřebné pro síť v EUR
Investice potřebné k vybudování sítě.
Roční náklady na síť v EUR / rok
Náklady způsobené ročními anuitními a provozními náklady sítě.
Rovnoměrné náklady na dodávku tepla v ct / kWh
rovnoměrné náklady na teplo celé sítě.
Potenciál DH a přebytečné teplo
Grafické znázornění potenciálu DH, celkového přebytečného tepla, připojeného přebytečného tepla a použitého přebytečného tepla. Podrobnosti najdete zde .
Nadměrné spotřebované teplo a nutné investice
Grafické znázornění ročního dodaného přebytečného tepla na investice nutné pro síť. Podrobnosti najdete zde .
Nadměrné spotřebované teplo a vyrovnané náklady
Grafické znázornění ročního dodávaného přebytečného tepla na vyrovnané náklady na síť a odpovídající práh přenosové linky. Podrobnosti najdete zde .
Zatěžovací křivky
Grafické znázornění měsíční poptávky a přebytku tepla. Podrobnosti najdete zde .
Zatěžovací křivky
Grafické znázornění průměrné denní potřeby tepla a přebytku. Podrobnosti najdete zde .
Příklad přenosové linky zobrazené v panelu nástrojů Kliknutím na přenosovou linku se objeví další informace.
Tento graf porovnává potenciál DH, celkové přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo. Více informací o roční potřebě tepla a potenciálu DH naleznete zde . Přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo jsou stejné jako u jejich rovnoměrně pojmenovaných indikátorů .
Tento graf zobrazuje náklady na síť ve srovnání s ročním tokem. Oranžový bod představuje aktuální síť s nastaveným prahem přenosové linky Osa x představuje roční tok a osa y je nezbytnou investicí pro celou síť. Osa x není lineární a může být matoucí. Vždy zkontrolujte skutečné hodnoty! Oranžový bod představuje síť na aktuálně nastaveném prahu přenosové linky . Odchylky od ukazatele potřebné investice jsou běžné, protože grafika je generována s nižší přesností kvůli výpočetní složitosti. Trend a průběh grafu ukazují, jak práh přenosové linky ovlivňuje síť a může být skutečně užitečný. Obzvláště ve spojení s další grafikou . V případě malých sítí nemusí tato grafika zobrazovat žádné užitečné informace, protože síť není dostatečně komplexní pro varianty.
Tento graf ukazuje vyrovnání nákladů na vytápění a potřebný práh vedení pro určitý tok. Oranžové body představují hodnotu s aktuálně nastaveným prahem přenosové linky Osa x představuje roční tok a osa y vyrovnává náklady na teplo a práh přenosového vedení . Oranžové body představují síť na aktuálně nastaveném prahu přenosové linky . Protože prahová křivka přenosové linky může škálovat mnohem vyšší než vyrovnané náklady, může být užitečné deaktivovat zobrazení prahové křivky přenosové linky, jak je znázorněno na obrázku níže. V případě malých sítí nemusí tato grafika zobrazovat žádné užitečné informace, protože síť není dostatečně komplexní pro varianty.
Někdy může být užitečné skrýt práh přenosové linky v grafice pro analýzu vyrovnaných nákladů. Odchylky od vyrovnaných nákladů na indikátor tepla jsou běžné, protože grafika je generována s nižší přesností kvůli výpočetní složitosti. Trend a průběh grafu ukazují, jak práh přenosové linky ovlivňuje síť a může být skutečně užitečný. Jakmile je vybrána požadovaná vyrovnaná cena tepla, může být prahová křivka přenosové linky znovu aktivována a odpovídající prahová hodnota přenosové linky pro požadované vyrovnané náklady lze odečíst najetím na křivku v tomto bodě. Více informací o tom, jak používat grafiku, najdete zde.
Tento graf ukazuje celkový průtok sítí po celý rok. Dolní grafická část představuje průměrný den. Osa x představuje čas a sílu osy y. Modré křivky představují potřebu tepla v DH oblastech a červenou nadbytek dostupného tepla. Průsečík obou křivek představuje skutečný celkový tok tepla. Horní obrázek ukazuje tok za rok a dolní tok za průměrný den. Mějte na paměti, že časové rozlišení musí být nastaveno alespoň na „měsíc“ pro horní a „hodinu“, aby byla dolní grafika reprezentativní.
Klíčovým prvkem modulu přebytečného tepla je použitý model zdroje jímky. Konstruuje přenosovou síť o minimální délce a vypočítává průtok pro každou hodinu v roce na základě profilů vytápění obytných vytápění s rozlišením Nuts2 a průmyslových profilů zatížení s rozlišením Nuts0. Na základě průměrných špičkových toků v průběhu roku lze vypočítat náklady na každou přenosovou linku a výměník tepla na straně zdroje a dřezu.
Na základě ID Nuts0 a průmyslového sektoru je každému zdroji přiřazen celoroční hodinový profil zatížení.
Na základě modulu pro výpočet potenciálu dálkového vytápění jsou v koherentních oblastech vytvářeny rovnoměrně vstupní body. V závislosti na Nuts2 ID vstupních bodů je přiřazen profil zatížení.
V rámci nastaveného poloměru se kontroluje, které zdroje jsou v dosahu sebe, které dřezy jsou v dosahu sebe a které dřezy jsou v dosahu zdrojů. To může být reprezentováno grafem se zdroji a dřezy tvořícími vrcholy a vrcholy v rozsahu spojené hranou.
Minimální překlenovací strom se počítá se vzdáleností hran jako závaží. To má za následek, že si graf zachovává svoji konektivitu a přitom má minimální celkovou délku hran. Všimněte si, že vstupní body souvislých oblastí jsou interně připojeny zdarma, protože vytvářejí vlastní distribuční síť.
Maximální průtok ze zdrojů do dřezů se počítá pro každou hodinu v roce.
Špičkový průtok roku v průměru za 3 hodiny určuje požadovanou kapacitu pro přenosová vedení a výměníky tepla. Náklady na přenosová vedení závisí na délce a kapacitě, zatímco náklady na tepelné výměníky jsou ovlivněny pouze kapacitou. Na straně zdroje se předpokládá výměník tepla vzduch-kapalina s integrovaným čerpadlem pro přenosové vedení a na straně dřezu výměník tepla kapalina-kapalina.
Protože jsou známy náklady a toky každého přenosového vedení, mohou být linky s nejvyšším poměrem cena / tok odstraněny a tok může být přepočítáván, dokud není dosaženo požadované ceny za tok.
Pro výpočet vzdálenosti mezi dvěma body se používá malá aproximace úhlu délky loxodromu. I když existuje také přesná implementace ortodromní vzdálenosti, zvýšená přesnost nemá žádný skutečný přínos, protože malé vzdálenosti jsou většinou menší než 20 km a nejistota skutečné délky přenosové linky kvůli mnoha faktorům, jako je topologie. Pokud jsou dva body v dosahu poloměru, je uložen do seznamu sousedních bodů. Vytváření takových seznamů sousedství se provádí mezi zdroji a zdroji, dřezy a dřezy a zdroji a dřezy. Důvodem oddělení je flexibilita při přidávání určitých požadavků na teplotu zdrojů nebo dřezů.
Na základě knihovny igraph je implementována třída NetworkGraph se všemi funkcemi potřebnými pro výpočetní modul. Přestože je igraph špatně zdokumentován, nabízí mnohem lepší výkon než čisté pythonové moduly, jako je NetworkX a širší platforma podporující Linux na rozdíl od grafových nástrojů. Třída NetworkGraph popisuje pouze jednu síť na povrchu, ale obsahuje 3 různé grafy. Za prvé, graf popisující síť tak, jak je definována třemi seznamy sousedství. Za druhé, graf korespondence interně spojující dřezy stejné koherentní oblasti a poslední graf maximálního toku použitý pro výpočet maximálního toku.
Obsahuje pouze skutečné zdroje a klesá jako vrcholy.
Každé umyvadlo potřebuje identifikační číslo, které ukazuje, zda je interně propojeno již existující sítí, jako v koherentních oblastech. Umyvadla se stejným identifikačním číslem jsou spojena s novým vrcholem s hranami s nulovými hmotnostmi. To je zásadní pro výpočet minimálního překlenovacího stromu a důvod, proč se pro něj používá graf korespondence. Tato funkce je také implementována pro zdroje, ale není používána.
Protože igraph nepodporuje více zdrojů a klesá ve své funkci maximálního toku, je zapotřebí pomocný graf. Zavádí nekonečný zdroj a vrchol dřezu. Každý skutečný zdroj je připojen k nekonečnému zdroji a každý skutečný dřez je připojen k nekonečnému dřezu hranou. Všimněte si, že pokud je dřez připojen ke korešpondenčnímu vrcholu, bude tento vrchol připojen spíše než samotný dřez.
Na základě korešpondenčního grafu se vypočítá minimální překlenovací strom. Hrany spojující koherentní dřezy mají vždy hmotnost 0, takže vždy zůstanou součástí minimálního překlenovacího stromu.
Tok přes okraje spojující skutečné zdroje nebo dřezy s nekonečným zdrojem nebo dřezem je omezen na skutečnou kapacitu každého zdroje nebo dřezu. Z numerických důvodů jsou kapacity normalizovány tak, že největší kapacita je 1. Tok skrz podskupinu hran obsažených v korešpondenčním grafu je omezen na 1000, což by mělo pro všechny intenzivní a účely nabízet neomezený tok. Poté se vypočítá maximální průtok z nekonečného zdroje do nekonečného dřezu a tok se změní na původní velikost. Protože koherentní dřezy nejsou přímo spojeny s nekonečným vrcholem dřezu, ale korešpondenčním vrcholem je tok skrz něj omezen na součet všech koherentních dřezů.
Implementace funkce maximálního toku igraph používá algoritmus Push-relabel. Tento typ algoritmu není citlivý na náklady a nemusí vždy najít nejkratší způsob směrování toku. Algoritmus citlivý na náklady není v igrafu k dispozici a výkon by byl pravděpodobně nízký, aby bylo možné vyřešit hodinový tok po celý rok. Avšak v důsledku předchozí redukce na minimální překlenovací strom jsou případy, kdy je vybráno neideální řešení, velmi omezené a nepravděpodobné. Algoritmus Push-relabel má také tendenci narušovat tok přes nejmenší množství hran. Igrafová implementace se zdá být deterministická v pořadí přiřazení toku, pokud jsou grafy přinejmenším automorfismy, což je důležité pro výpočet toku založeného na hodinách, protože jakákoli uměle zavedená oscilace toku mezi hranami je nežádoucí.
Zdroje tepla jsou převzaty z průmyslové databáze. Na základě jejich přebytečného tepla, ID Nuts0 a průmyslového sektoru se pro každou lokalitu vytvoří profil zatížení pokrývající každou hodinu v roce. Vlastní přidání stránek je plánováno.
Chladiče jsou založeny na souvislých oblastech se známou potřebou tepla. Koherentní oblasti tvoří masku pro mřížku, na které jsou umístěny ekvidistantní body jako vstupní body. V závislosti na vybraném ID Nuts2 je u dřezů přiřazen obytný topný profil. Plánuje se vlastní přidání vstupních bodů a dřezů.
Zmíněné profily zatížení se skládají z 8760 bodů, které představují zatížení za každou hodinu 365 dní. Další informace o profilech zatížení naleznete zde.
Protože systémy dálkového vytápění mají velkou tepelnou kapacitu, špičkový průtok neznamená, že přenosová vedení musejí okamžitě dodávat tento krátký nárůst tepla. Požadované kapacity přenosových vedení a tepelných výměníků jsou proto určeny průměrnou špičkovou zátěží. Konkrétně se numpy konvoluční funkce používá k průměrování toku za poslední tři hodiny konvolutací s konstantní funkcí. V závislosti na této hodnotě je vybrána přenosová linka z následující tabulky.
Specifické náklady na použité přenosové linky
| Výkon v MW | Náklady v € / m | Teplota ve ° C | | ------------- |: -------------: | -----: | | 0,2 | 195 | <150 | | 0,3 | 206 | <150 | | 0,6 | 220 | <150 | | 1.2 | 240 | <150 | | 1.9 | 261 | <150 | | 3.6 | 288 | <150 | | 6.1 | 323 | <150 | | 9.8 | 357 | <150 | | 20 | 426 | <150 | | 45 | 564 | <150 | | 75 | 701 | <150 | | 125 | 839 | <150 | | 190 | 976 | <150 | | > 190 | 976 | <150 |
Vypočítají se náklady na tepelný výměník na straně zdroje, který se považuje za vzduch do kapaliny
C HS zdroj (en-P) = vrchol P * 15 000 EUR / MW.
Náklady na výměník tepla kapalina-kapalina na straně dřezu jsou stanoveny pomocí
C HSink (en-P) = vrchol P * 265 000 EUR / MW, pokud vrchol P <1MW nebo
C HSink (en-P) = P vrchol * 100 000 EUR / MW jinde.
Následují náklady na čerpadlo
Čerpadlo C (en-P) = vrchol P * 240 000 EUR / MW, pokud vrchol P <1MW nebo
Čerpadlo C (en-P) = P vrchol * 90 000 EUR / MW jinde.
S prahem ceny do toku pro přenosová vedení mohou být odstraněna, pokud je překročena, aby se zlepšil poměr toku k ceně. Po odstranění hran musí být tok přepočítán, protože kontinuita toku v grafu již není zaručena. Poměr nákladů k toku se může nyní zvýšit i pro další hrany, takže se tento proces opakuje, dokud se součet všech toků už nezmění.
Nejprve jsou zdroje tepla a dřezy načteny svými profily zatížení. Poté je provedeno hledání s pevným poloměrem a inicializována síť. Poté se síť sníží na svůj minimální rozpětí stromu a maximální tok se vypočítá pro každou hodinu v roce. Na základě průtoku se vypočítají náklady na každý výměník tepla, čerpadlo a přenosové vedení. Pokud je definován poměr prahové ceny k toku, je provedeno odstranění přenosové linky. Nakonec jsou vráceny celkové náklady a celkový tok sítě a rozvržení sítě.
Současný CM-EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL je určen k tomu, aby uživateli pomohl identifikovat integrační potenciály pro přebytečné teplo v sítích dálkového vytápění. Přestože je k dispozici řada analytických funkcí, aby nedošlo k omezení uživatele, je třeba výslovně zdůraznit, že se nejedná o podrobné technické plánování. Potenciály jsou založeny na CM - DISTRICTOVÉM VYKUROVACÍM POTENCIÁLU. Tento CM identifikuje oblasti s příznivými podmínkami pro sítě dálkového vytápění. MOŽNOST PŘEPRAVY TEPLA CM - EXCESS tak ukazuje, kolik tepla by mohlo být pokryto průmyslovým přebytečným teplem v těchto oblastech. To však neznamená, že v tomto regionu již existuje síť dálkového vytápění. Použití nástroje pro odborníky orientované na aplikaci by proto mohlo vypadat takto:
V případě potřeby přidejte svá vlastní data o společnostech poskytujících přebytečné teplo v regionu s přidáním průmyslového závodu cm.
Zapněte „Přebytečné teplo průmyslových areálů“
Proveďte POTENCIÁL PŘEPRAVY TEPLA CM - EXCESS.
Hodnota
Tento graf porovnává potenciál DH, celkové přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo. ukazuje, kolik tepla by mohlo být pokryto přebytečným teplem ve zkoumané oblasti.
Ukazatele Potřebné investice, roční náklady a vyrovnané náklady na teplo ukazuje specifické náklady na výrobu tepla pro celou síť. Poznámka: zobrazené náklady byly odhadnuty pomocí zjednodušeného přístupu. Tyto náklady se nevztahují na jednotlivá potrubí. Zobrazené náklady však mohou být použity jako zjednodušený počáteční předpoklad jako přepravní náklady na integraci přebytečného tepla do případně blízké sítě dálkového vytápění.
Z výše uvedeného by mohla být použita následující pracovní hierarchie:
Zkontrolujte, zda v uvažovaném regionu existuje nebo je plánována síť dálkového vytápění.
Zobrazené potrubí obsahuje toky. Zde můžete vidět, kolik přebytečného tepla je přenášeno z příslušných zdrojů. Dotčené společnosti by nyní mohly být kontaktovány. Pravděpodobně nejprve společnosti s velkým množstvím.
Přenosové vedení a jeho tok Zkontrolujte, zda DH Potential CM přizpůsobuje vstupy tak, aby byla vytvořena dh oblast.
Při výběru uživatele zaškrtněte vrstvu „průmyslové weby“.
Zkontrolujte varování .
Zvyšte poloměr vyhledávání
Zvyšte práh přenosové linky
Zkontrolujte zemi a subsektor nahraných průmyslových webů.
CM nemá přístup k údajům o obytných topných profilech, které mají být provedeny v této oblasti.
Ukázka běhu v PL22 s výchozími parametry. Na kartě Vrstvy se doporučuje zapnout místa s nadměrným teplem.
Ukázka běhu v PL22. Růžové oblasti představují dálkové vytápění. Oranžová krouží na zdroj tepla a oranžová na přenosových vedeních sítě. Tento graf porovnává potenciál DH, celkové přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo. Tento graf zobrazuje náklady na síť ve srovnání s ročním tokem. Oranžový bod představuje aktuální síť s nastaveným prahem přenosové linky V tomto případě vidíme, že je k dispozici mnohem více přebytečného tepla, než bylo použito, ale na druhé straně je maximální možný tok téměř dosažen, protože oranžový bod je na 1530 GWh za rok. V takovém případě může zvětšení poloměru vyhledávání pomoci distribuovat více přebytečného tepla. V ukázkovém běhu 2 to uděláme přesně.
Tento graf ukazuje vyrovnání nákladů na vytápění a potřebný práh vedení pro určitý tok. Oranžové body představují hodnotu s aktuálně nastaveným prahem přenosové linky Někdy může být užitečné skrýt práh přenosové linky v grafice pro analýzu vyrovnaných nákladů. Tento graf ukazuje celkový průtok sítí po celý rok. Dolní grafická část představuje průměrný den. Protože je výchozí časové rozlišení nastaveno na „týden“, je v tomto případě konstantní. Ukázka běhu v PL22 s maximálním poloměrem vyhledávání nastaveným na 40 km.
Ukázka běhu v PL22. Růžové oblasti představují dálkové vytápění. Oranžová krouží zdrojem tepla a oranžová lemuje přenosové vedení sítě. Síť je mnohem větší než v prvním běhu vzorku.
Tento graf porovnává potenciál DH, celkové přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo. Používá se více přebytečného tepla.
Tento graf zobrazuje náklady na síť ve srovnání s ročním tokem. Oranžový bod představuje aktuální síť s nastaveným prahem přenosové linky Tento graf ukazuje vyrovnání nákladů na vytápění a potřebný práh vedení pro určitý tok. Oranžové body představují hodnotu s aktuálně nastaveným prahem přenosové linky Někdy může být užitečné skrýt práh přenosové linky v grafice pro analýzu vyrovnaných nákladů. Vidíme lokální minimum vyrovnaných nákladů na dodávku tepla na 4900 GWh za rok. Přesunutím nad zelenou linku můžeme zjistit, že toho je dosaženo s prahem přenosové linky 0,11 ct / kWh. V ukázkovém běhu 3 se pokusíme najít tuto síť.
Tento graf ukazuje celkový průtok sítí po celý rok. Dolní grafická část představuje průměrný den. Protože je výchozí časové rozlišení nastaveno na „týden“, je v tomto případě konstantní. Ukázka běhu v PL22 s maximálním poloměrem vyhledávání nastaveným na 40 km, prahem přenosové linky nastaveným na 0,11ct / kWh a časovým rozlišením nastaveným na „hodinu“.
Ukázka běhu v PL22. Růžové oblasti představují dálkové vytápění. Oranžová krouží na zdroj tepla a oranžová na přenosových vedeních sítě. Síť je menší než ve druhém běhu, ale zachovává velkou část toku.
Tento graf porovnává potenciál DH, celkové přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo. Tento graf zobrazuje náklady na síť ve srovnání s ročním tokem. Oranžový bod představuje aktuální síť s nastaveným prahem přenosové linky Tento graf ukazuje vyrovnání nákladů na vytápění a potřebný práh vedení pro určitý tok. Oranžové body představují hodnotu s aktuálně nastaveným prahem přenosové linky Někdy může být užitečné skrýt práh přenosové linky v grafice pro analýzu vyrovnaných nákladů. Vidíme, že jsme právě zasáhli místní minimum. Rozdíl v grafech přibližování nákladů k ukazatelům je způsoben chybami přibližování. Tyto chyby jsou však většinou systematické, a proto nekompenzují minimum, ale pouze upravují křivku jiným způsobem. Ukazatel vyrovnaných nákladů nyní zobrazuje 0,84 ct / kWh namísto 1,09 ct / kWh ve druhém cyklu.
Tento graf ukazuje celkový průtok sítí po celý rok. Dolní grafická část představuje průměrný den. Tentokrát s časovým rozlišením nastaveným na „hodinu“ je průměrný den zobrazen správně. Tuto stránku napsali Ali Aydemir * a David Schilling *
Fraunhofer ISI Fraunhofer ISI, Breslauer Str. 48, 76139 Karlsruhe
Copyright © 2016-2018: Ali Aydemir, David Schilling
Creative Commons Attribution 4.0 International License Tato práce podléhá licenci Creative Commons CC BY 4.0 International License.
Identifikátor licence SPDX: CC-BY-4.0
Licenční text: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html
Chtěli bychom vyjádřit naše nejhlubší uznání projektu Horizon 2020 Hotmaps Project (Grant Agreement Agreement č. 723677), který poskytl finanční prostředky pro provedení tohoto šetření.
This page was automatically translated. View in another language:
English (original) Bulgarian* Croatian* Danish* Dutch* Estonian* Finnish* French* German* Greek* Hungarian* Irish* Italian* Latvian* Lithuanian* Maltese* Polish* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian* Spanish* Swedish*
* machine translated> CM Nadměrný potenciál přenosu tepla
Tento CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL pomůže uživateli identifikovat integrační potenciály pro přebytečné teplo v sítích dálkového vytápění. Potenciály jsou založeny na CM - DISTRICTOVÉM VYKUROVACÍM POTENCIÁLU. Tento CM identifikuje oblasti s příznivými podmínkami pro sítě dálkového vytápění. MOŽNOST PŘEPRAVY TEPLA CM - EXCESS ukazuje, kolik tepla by mohlo být pokryto průmyslovým přebytečným teplem v těchto oblastech. To však neznamená, že v tomto regionu již existuje síť dálkového vytápění.
Následující data a metody jsou kombinovány pro předchozí úkol.
Data:
Požadavky na vytápění pro okolní oblasti s příznivými podmínkami pro sítě dálkového vytápění, které jsou rozpuštěny každou hodinu (z CM - DISTRICTOVÝ VYTÁPACÍ POTENCIÁL).
Údaje o nadměrném množství tepla průmyslových podniků v oblasti, které jsou také řešeny každou hodinu (z datové sady průmyslové databáze).
Předpoklady o nákladech na tepelné výměníky, čerpadla a potrubí, jakož i tepelné ztráty pro potrubí dálkového vytápění.
Metoda (zjednodušená):
Cílem této metody je představovat největší možný přebytečný tepelný tok s ne příliš velkým počtem a tedy příliš dlouhými plynovody pro možné uživatele dálkového vytápění vytvářením sítí s maximálním tokem. Zejména neefektivní přepravní linky (s nízkými toky tepla, a tedy s vysokými specifickými náklady na dopravu tepla) se však v konečné síti neuvažují. Prahu pro ekonomickou účinnost jednotlivých dopravních linek může stanovit uživatel (srov. Práh přenosové linky).
Základní pozadí tohoto přístupu je následující: pokud existuje jen několik zdrojů přebytečného tepla, mohl by být vždy vzat v úvahu jediný potrubí na zdroj pro přepravu tepla do blízké oblasti s příznivými podmínkami pro dálkové vytápění. Pokud by však do stejné oblasti mělo proudit několik nadměrných zdrojů tepla, mělo by smysl sbírat teplo a dopravovat ho do oblasti ve větším společném potrubí. Přístup s jednou trubkou na zdroj má tendenci přeceňovat úsilí na potrubí.
Aby se zabránilo výše uvedenému, byl problém plánování potrubí aproximován předpokládáním problému síťového toku. K vyřešení problému se používá heuristika, kdy přebytečné teplo může být spojeno a transportováno k možným uživatelům. Konkrétní metodické řešení řešení s přístupem k minimálnímu rozpětí stromu je popsáno v odpovídající metodické části. Konstrukce potrubí stanovená v předchozím kontextu proto nepředstavuje podrobné plánování nebo skutečné vedení trasy, ale používá se pouze pro přibližování nákladů na distribuci nadbytečného množství tepla v okolních oblastech s příznivými podmínkami pro sítě dálkového vytápění (viz viz CM - DISTRICTOVÝ VYTÁPACÍ POTENCIÁL, koherentní oblasti klíčových slov). Tato aproximace nákladů se tedy vztahuje na celou síť.
Výsledky by pak měly být nejprve interpretovány následovně: pokud by zaznamenané nadbytečné množství tepla mělo být přepravováno společně do vyznačených blízkých oblastí, pak by náklady na distribuci tepla mohly být v řádu velikosti, jak je uvedeno v nástroji (srov. Rovnocené náklady). dodávky tepla). Hodnoty pro celou síť jsou zpravidla také dobrým výchozím indikátorem pro jednotlivá potrubí. Účelem výsledků je proto poskytnout vývojáři nebo plánovači projektu řádovou velikost možných distribučních nákladů.
Oblasti dálkového vytápění (prozatím přímo poskytované potenciálem dálkového vytápění CM)
Průmyslová databáze (ve výchozím nastavení je sada nástrojů)
Profily zatížení pro průmysl
Zatěžovací profily pro vytápění domácností a teplou užitkovou vodu
Min. potřeba tepla v hektaru
Viz Potenciál DH .
Min. potřeba tepla v oblasti DH
Viz Potenciál DH .
Hledejte poloměr v km
Maximální délka přenosové linky od bodu k bodu.
Životnost zařízení v letech
Rovnoměrné náklady na teplo se vztahují k tomuto časovému období.
Diskontní sazba v%
Úroková sazba potřebná k vybudování sítě.
Nákladový faktor
Faktor pro přizpůsobení síťových nákladů v případě, že výchozí hodnoty náklady nepředstavují přesně. Investice potřebné pro síť se násobí tímto faktorem. Výchozí náklady najdete zde .
Provozní náklady v%
Provozní náklady sítě ročně. V procentech investic nezbytných pro síť.
Prahová hodnota pro přenosová vedení v ct / kWh
Maximální vyrovnaná cena tepla každé jednotlivé přenosové linky. Tento parametr lze použít k řízení vyrovnaných nákladů na teplo pro celou síť. Nižší hodnota se rovná nižším vyrovnaným nákladům na teplo, ale také snížení spotřebovaného přebytečného tepla a naopak.
Časové rozlišení
Nastavuje interval mezi výpočty toku sítě v průběhu celého roku. Může to být jedna z těchto hodnot: (hodina, den, týden, měsíc, rok)
Prostorové rozlišení v km
Nastavuje vzdálenost vstupního bodu ve směru zeměpisné šířky a šířky v dh oblastech.
Přenosové vedení
Tvarový soubor ukazující navrhované přenosové vedení s jejich teplotou, ročním tepelným tokem a náklady. Podrobnosti najdete zde.
Celkové přebytečné teplo ve vybrané oblasti v GWh
Celkové přebytečné teplo dostupné pro průmyslové závody ve vybrané oblasti a blízkosti.
Přebytečné teplo připojeno v GWh
Celkové přebytečné teplo dostupné v průmyslových zařízeních připojených k síti.
Nadměrné teplo používané v GWh
Skutečné přebytečné teplo použité pro dh.
Investice potřebné pro síť v EUR
Investice potřebné k vybudování sítě.
Roční náklady na síť v EUR / rok
Náklady způsobené ročními anuitními a provozními náklady sítě.
Rovnoměrné náklady na dodávku tepla v ct / kWh
rovnoměrné náklady na teplo celé sítě.
Potenciál DH a přebytečné teplo
Grafické znázornění potenciálu DH, celkového přebytečného tepla, připojeného přebytečného tepla a použitého přebytečného tepla. Podrobnosti najdete zde .
Nadměrné spotřebované teplo a nutné investice
Grafické znázornění ročního dodaného přebytečného tepla na investice nutné pro síť. Podrobnosti najdete zde .
Nadměrné spotřebované teplo a vyrovnané náklady
Grafické znázornění ročního dodávaného přebytečného tepla na vyrovnané náklady na síť a odpovídající práh přenosové linky. Podrobnosti najdete zde .
Zatěžovací křivky
Grafické znázornění měsíční poptávky a přebytku tepla. Podrobnosti najdete zde .
Zatěžovací křivky
Grafické znázornění průměrné denní potřeby tepla a přebytku. Podrobnosti najdete zde .
Příklad přenosové linky zobrazené v panelu nástrojů Kliknutím na přenosovou linku se objeví další informace.
Tento graf porovnává potenciál DH, celkové přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo. Více informací o roční potřebě tepla a potenciálu DH naleznete zde . Přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo jsou stejné jako u jejich rovnoměrně pojmenovaných indikátorů .
Tento graf zobrazuje náklady na síť ve srovnání s ročním tokem. Oranžový bod představuje aktuální síť s nastaveným prahem přenosové linky Osa x představuje roční tok a osa y je nezbytnou investicí pro celou síť. Osa x není lineární a může být matoucí. Vždy zkontrolujte skutečné hodnoty! Oranžový bod představuje síť na aktuálně nastaveném prahu přenosové linky . Odchylky od ukazatele potřebné investice jsou běžné, protože grafika je generována s nižší přesností kvůli výpočetní složitosti. Trend a průběh grafu ukazují, jak práh přenosové linky ovlivňuje síť a může být skutečně užitečný. Obzvláště ve spojení s další grafikou . V případě malých sítí nemusí tato grafika zobrazovat žádné užitečné informace, protože síť není dostatečně komplexní pro varianty.
Tento graf ukazuje vyrovnání nákladů na vytápění a potřebný práh vedení pro určitý tok. Oranžové body představují hodnotu s aktuálně nastaveným prahem přenosové linky Osa x představuje roční tok a osa y vyrovnává náklady na teplo a práh přenosového vedení . Oranžové body představují síť na aktuálně nastaveném prahu přenosové linky . Protože prahová křivka přenosové linky může škálovat mnohem vyšší než vyrovnané náklady, může být užitečné deaktivovat zobrazení prahové křivky přenosové linky, jak je znázorněno na obrázku níže. V případě malých sítí nemusí tato grafika zobrazovat žádné užitečné informace, protože síť není dostatečně komplexní pro varianty.
Někdy může být užitečné skrýt práh přenosové linky v grafice pro analýzu vyrovnaných nákladů. Odchylky od vyrovnaných nákladů na indikátor tepla jsou běžné, protože grafika je generována s nižší přesností kvůli výpočetní složitosti. Trend a průběh grafu ukazují, jak práh přenosové linky ovlivňuje síť a může být skutečně užitečný. Jakmile je vybrána požadovaná vyrovnaná cena tepla, může být prahová křivka přenosové linky znovu aktivována a odpovídající prahová hodnota přenosové linky pro požadované vyrovnané náklady lze odečíst najetím na křivku v tomto bodě. Více informací o tom, jak používat grafiku, najdete zde.
Tento graf ukazuje celkový průtok sítí po celý rok. Dolní grafická část představuje průměrný den. Osa x představuje čas a sílu osy y. Modré křivky představují potřebu tepla v DH oblastech a červenou nadbytek dostupného tepla. Průsečík obou křivek představuje skutečný celkový tok tepla. Horní obrázek ukazuje tok za rok a dolní tok za průměrný den. Mějte na paměti, že časové rozlišení musí být nastaveno alespoň na „měsíc“ pro horní a „hodinu“, aby byla dolní grafika reprezentativní.
Klíčovým prvkem modulu přebytečného tepla je použitý model zdroje jímky. Konstruuje přenosovou síť o minimální délce a vypočítává průtok pro každou hodinu v roce na základě profilů vytápění obytných vytápění s rozlišením Nuts2 a průmyslových profilů zatížení s rozlišením Nuts0. Na základě průměrných špičkových toků v průběhu roku lze vypočítat náklady na každou přenosovou linku a výměník tepla na straně zdroje a dřezu.
Na základě ID Nuts0 a průmyslového sektoru je každému zdroji přiřazen celoroční hodinový profil zatížení.
Na základě modulu pro výpočet potenciálu dálkového vytápění jsou v koherentních oblastech vytvářeny rovnoměrně vstupní body. V závislosti na Nuts2 ID vstupních bodů je přiřazen profil zatížení.
V rámci nastaveného poloměru se kontroluje, které zdroje jsou v dosahu sebe, které dřezy jsou v dosahu sebe a které dřezy jsou v dosahu zdrojů. To může být reprezentováno grafem se zdroji a dřezy tvořícími vrcholy a vrcholy v rozsahu spojené hranou.
Minimální překlenovací strom se počítá se vzdáleností hran jako závaží. To má za následek, že si graf zachovává svoji konektivitu a přitom má minimální celkovou délku hran. Všimněte si, že vstupní body souvislých oblastí jsou interně připojeny zdarma, protože vytvářejí vlastní distribuční síť.
Maximální průtok ze zdrojů do dřezů se počítá pro každou hodinu v roce.
Špičkový průtok roku v průměru za 3 hodiny určuje požadovanou kapacitu pro přenosová vedení a výměníky tepla. Náklady na přenosová vedení závisí na délce a kapacitě, zatímco náklady na tepelné výměníky jsou ovlivněny pouze kapacitou. Na straně zdroje se předpokládá výměník tepla vzduch-kapalina s integrovaným čerpadlem pro přenosové vedení a na straně dřezu výměník tepla kapalina-kapalina.
Protože jsou známy náklady a toky každého přenosového vedení, mohou být linky s nejvyšším poměrem cena / tok odstraněny a tok může být přepočítáván, dokud není dosaženo požadované ceny za tok.
Pro výpočet vzdálenosti mezi dvěma body se používá malá aproximace úhlu délky loxodromu. I když existuje také přesná implementace ortodromní vzdálenosti, zvýšená přesnost nemá žádný skutečný přínos, protože malé vzdálenosti jsou většinou menší než 20 km a nejistota skutečné délky přenosové linky kvůli mnoha faktorům, jako je topologie. Pokud jsou dva body v dosahu poloměru, je uložen do seznamu sousedních bodů. Vytváření takových seznamů sousedství se provádí mezi zdroji a zdroji, dřezy a dřezy a zdroji a dřezy. Důvodem oddělení je flexibilita při přidávání určitých požadavků na teplotu zdrojů nebo dřezů.
Na základě knihovny igraph je implementována třída NetworkGraph se všemi funkcemi potřebnými pro výpočetní modul. Přestože je igraph špatně zdokumentován, nabízí mnohem lepší výkon než čisté pythonové moduly, jako je NetworkX a širší platforma podporující Linux na rozdíl od grafových nástrojů. Třída NetworkGraph popisuje pouze jednu síť na povrchu, ale obsahuje 3 různé grafy. Za prvé, graf popisující síť tak, jak je definována třemi seznamy sousedství. Za druhé, graf korespondence interně spojující dřezy stejné koherentní oblasti a poslední graf maximálního toku použitý pro výpočet maximálního toku.
Obsahuje pouze skutečné zdroje a klesá jako vrcholy.
Každé umyvadlo potřebuje identifikační číslo, které ukazuje, zda je interně propojeno již existující sítí, jako v koherentních oblastech. Umyvadla se stejným identifikačním číslem jsou spojena s novým vrcholem s hranami s nulovými hmotnostmi. To je zásadní pro výpočet minimálního překlenovacího stromu a důvod, proč se pro něj používá graf korespondence. Tato funkce je také implementována pro zdroje, ale není používána.
Protože igraph nepodporuje více zdrojů a klesá ve své funkci maximálního toku, je zapotřebí pomocný graf. Zavádí nekonečný zdroj a vrchol dřezu. Každý skutečný zdroj je připojen k nekonečnému zdroji a každý skutečný dřez je připojen k nekonečnému dřezu hranou. Všimněte si, že pokud je dřez připojen ke korešpondenčnímu vrcholu, bude tento vrchol připojen spíše než samotný dřez.
Na základě korešpondenčního grafu se vypočítá minimální překlenovací strom. Hrany spojující koherentní dřezy mají vždy hmotnost 0, takže vždy zůstanou součástí minimálního překlenovacího stromu.
Tok přes okraje spojující skutečné zdroje nebo dřezy s nekonečným zdrojem nebo dřezem je omezen na skutečnou kapacitu každého zdroje nebo dřezu. Z numerických důvodů jsou kapacity normalizovány tak, že největší kapacita je 1. Tok skrz podskupinu hran obsažených v korešpondenčním grafu je omezen na 1000, což by mělo pro všechny intenzivní a účely nabízet neomezený tok. Poté se vypočítá maximální průtok z nekonečného zdroje do nekonečného dřezu a tok se změní na původní velikost. Protože koherentní dřezy nejsou přímo spojeny s nekonečným vrcholem dřezu, ale korešpondenčním vrcholem je tok skrz něj omezen na součet všech koherentních dřezů.
Implementace funkce maximálního toku igraph používá algoritmus Push-relabel. Tento typ algoritmu není citlivý na náklady a nemusí vždy najít nejkratší způsob směrování toku. Algoritmus citlivý na náklady není v igrafu k dispozici a výkon by byl pravděpodobně nízký, aby bylo možné vyřešit hodinový tok po celý rok. Avšak v důsledku předchozí redukce na minimální překlenovací strom jsou případy, kdy je vybráno neideální řešení, velmi omezené a nepravděpodobné. Algoritmus Push-relabel má také tendenci narušovat tok přes nejmenší množství hran. Igrafová implementace se zdá být deterministická v pořadí přiřazení toku, pokud jsou grafy přinejmenším automorfismy, což je důležité pro výpočet toku založeného na hodinách, protože jakákoli uměle zavedená oscilace toku mezi hranami je nežádoucí.
Zdroje tepla jsou převzaty z průmyslové databáze. Na základě jejich přebytečného tepla, ID Nuts0 a průmyslového sektoru se pro každou lokalitu vytvoří profil zatížení pokrývající každou hodinu v roce. Vlastní přidání stránek je plánováno.
Chladiče jsou založeny na souvislých oblastech se známou potřebou tepla. Koherentní oblasti tvoří masku pro mřížku, na které jsou umístěny ekvidistantní body jako vstupní body. V závislosti na vybraném ID Nuts2 je u dřezů přiřazen obytný topný profil. Plánuje se vlastní přidání vstupních bodů a dřezů.
Zmíněné profily zatížení se skládají z 8760 bodů, které představují zatížení za každou hodinu 365 dní. Další informace o profilech zatížení naleznete zde.
Protože systémy dálkového vytápění mají velkou tepelnou kapacitu, špičkový průtok neznamená, že přenosová vedení musejí okamžitě dodávat tento krátký nárůst tepla. Požadované kapacity přenosových vedení a tepelných výměníků jsou proto určeny průměrnou špičkovou zátěží. Konkrétně se numpy konvoluční funkce používá k průměrování toku za poslední tři hodiny konvolutací s konstantní funkcí. V závislosti na této hodnotě je vybrána přenosová linka z následující tabulky.
Specifické náklady na použité přenosové linky
| Výkon v MW | Náklady v € / m | Teplota ve ° C | | ------------- |: -------------: | -----: | | 0,2 | 195 | <150 | | 0,3 | 206 | <150 | | 0,6 | 220 | <150 | | 1.2 | 240 | <150 | | 1.9 | 261 | <150 | | 3.6 | 288 | <150 | | 6.1 | 323 | <150 | | 9.8 | 357 | <150 | | 20 | 426 | <150 | | 45 | 564 | <150 | | 75 | 701 | <150 | | 125 | 839 | <150 | | 190 | 976 | <150 | | > 190 | 976 | <150 |
Vypočítají se náklady na tepelný výměník na straně zdroje, který se považuje za vzduch do kapaliny
C HS zdroj (en-P) = vrchol P * 15 000 EUR / MW.
Náklady na výměník tepla kapalina-kapalina na straně dřezu jsou stanoveny pomocí
C HSink (en-P) = vrchol P * 265 000 EUR / MW, pokud vrchol P <1MW nebo
C HSink (en-P) = P vrchol * 100 000 EUR / MW jinde.
Následují náklady na čerpadlo
Čerpadlo C (en-P) = vrchol P * 240 000 EUR / MW, pokud vrchol P <1MW nebo
Čerpadlo C (en-P) = P vrchol * 90 000 EUR / MW jinde.
S prahem ceny do toku pro přenosová vedení mohou být odstraněna, pokud je překročena, aby se zlepšil poměr toku k ceně. Po odstranění hran musí být tok přepočítán, protože kontinuita toku v grafu již není zaručena. Poměr nákladů k toku se může nyní zvýšit i pro další hrany, takže se tento proces opakuje, dokud se součet všech toků už nezmění.
Nejprve jsou zdroje tepla a dřezy načteny svými profily zatížení. Poté je provedeno hledání s pevným poloměrem a inicializována síť. Poté se síť sníží na svůj minimální rozpětí stromu a maximální tok se vypočítá pro každou hodinu v roce. Na základě průtoku se vypočítají náklady na každý výměník tepla, čerpadlo a přenosové vedení. Pokud je definován poměr prahové ceny k toku, je provedeno odstranění přenosové linky. Nakonec jsou vráceny celkové náklady a celkový tok sítě a rozvržení sítě.
Současný CM-EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL je určen k tomu, aby uživateli pomohl identifikovat integrační potenciály pro přebytečné teplo v sítích dálkového vytápění. Přestože je k dispozici řada analytických funkcí, aby nedošlo k omezení uživatele, je třeba výslovně zdůraznit, že se nejedná o podrobné technické plánování. Potenciály jsou založeny na CM - DISTRICTOVÉM VYKUROVACÍM POTENCIÁLU. Tento CM identifikuje oblasti s příznivými podmínkami pro sítě dálkového vytápění. MOŽNOST PŘEPRAVY TEPLA CM - EXCESS tak ukazuje, kolik tepla by mohlo být pokryto průmyslovým přebytečným teplem v těchto oblastech. To však neznamená, že v tomto regionu již existuje síť dálkového vytápění. Použití nástroje pro odborníky orientované na aplikaci by proto mohlo vypadat takto:
V případě potřeby přidejte svá vlastní data o společnostech poskytujících přebytečné teplo v regionu s přidáním průmyslového závodu cm.
Zapněte „Přebytečné teplo průmyslových areálů“
Proveďte POTENCIÁL PŘEPRAVY TEPLA CM - EXCESS.
Hodnota
Tento graf porovnává potenciál DH, celkové přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo. ukazuje, kolik tepla by mohlo být pokryto přebytečným teplem ve zkoumané oblasti.
Ukazatele Potřebné investice, roční náklady a vyrovnané náklady na teplo ukazuje specifické náklady na výrobu tepla pro celou síť. Poznámka: zobrazené náklady byly odhadnuty pomocí zjednodušeného přístupu. Tyto náklady se nevztahují na jednotlivá potrubí. Zobrazené náklady však mohou být použity jako zjednodušený počáteční předpoklad jako přepravní náklady na integraci přebytečného tepla do případně blízké sítě dálkového vytápění.
Z výše uvedeného by mohla být použita následující pracovní hierarchie:
Zkontrolujte, zda v uvažovaném regionu existuje nebo je plánována síť dálkového vytápění.
Zobrazené potrubí obsahuje toky. Zde můžete vidět, kolik přebytečného tepla je přenášeno z příslušných zdrojů. Dotčené společnosti by nyní mohly být kontaktovány. Pravděpodobně nejprve společnosti s velkým množstvím.
Přenosové vedení a jeho tok Zkontrolujte, zda DH Potential CM přizpůsobuje vstupy tak, aby byla vytvořena dh oblast.
Při výběru uživatele zaškrtněte vrstvu „průmyslové weby“.
Zkontrolujte varování .
Zvyšte poloměr vyhledávání
Zvyšte práh přenosové linky
Zkontrolujte zemi a subsektor nahraných průmyslových webů.
CM nemá přístup k údajům o obytných topných profilech, které mají být provedeny v této oblasti.
Ukázka běhu v PL22 s výchozími parametry. Na kartě Vrstvy se doporučuje zapnout místa s nadměrným teplem.
Ukázka běhu v PL22. Růžové oblasti představují dálkové vytápění. Oranžová krouží na zdroj tepla a oranžová na přenosových vedeních sítě. Tento graf porovnává potenciál DH, celkové přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo. Tento graf zobrazuje náklady na síť ve srovnání s ročním tokem. Oranžový bod představuje aktuální síť s nastaveným prahem přenosové linky V tomto případě vidíme, že je k dispozici mnohem více přebytečného tepla, než bylo použito, ale na druhé straně je maximální možný tok téměř dosažen, protože oranžový bod je na 1530 GWh za rok. V takovém případě může zvětšení poloměru vyhledávání pomoci distribuovat více přebytečného tepla. V ukázkovém běhu 2 to uděláme přesně.
Tento graf ukazuje vyrovnání nákladů na vytápění a potřebný práh vedení pro určitý tok. Oranžové body představují hodnotu s aktuálně nastaveným prahem přenosové linky Někdy může být užitečné skrýt práh přenosové linky v grafice pro analýzu vyrovnaných nákladů. Tento graf ukazuje celkový průtok sítí po celý rok. Dolní grafická část představuje průměrný den. Protože je výchozí časové rozlišení nastaveno na „týden“, je v tomto případě konstantní. Ukázka běhu v PL22 s maximálním poloměrem vyhledávání nastaveným na 40 km.
Ukázka běhu v PL22. Růžové oblasti představují dálkové vytápění. Oranžová krouží zdrojem tepla a oranžová lemuje přenosové vedení sítě. Síť je mnohem větší než v prvním běhu vzorku.
Tento graf porovnává potenciál DH, celkové přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo. Používá se více přebytečného tepla.
Tento graf zobrazuje náklady na síť ve srovnání s ročním tokem. Oranžový bod představuje aktuální síť s nastaveným prahem přenosové linky Tento graf ukazuje vyrovnání nákladů na vytápění a potřebný práh vedení pro určitý tok. Oranžové body představují hodnotu s aktuálně nastaveným prahem přenosové linky Někdy může být užitečné skrýt práh přenosové linky v grafice pro analýzu vyrovnaných nákladů. Vidíme lokální minimum vyrovnaných nákladů na dodávku tepla na 4900 GWh za rok. Přesunutím nad zelenou linku můžeme zjistit, že toho je dosaženo s prahem přenosové linky 0,11 ct / kWh. V ukázkovém běhu 3 se pokusíme najít tuto síť.
Tento graf ukazuje celkový průtok sítí po celý rok. Dolní grafická část představuje průměrný den. Protože je výchozí časové rozlišení nastaveno na „týden“, je v tomto případě konstantní. Ukázka běhu v PL22 s maximálním poloměrem vyhledávání nastaveným na 40 km, prahem přenosové linky nastaveným na 0,11ct / kWh a časovým rozlišením nastaveným na „hodinu“.
Ukázka běhu v PL22. Růžové oblasti představují dálkové vytápění. Oranžová krouží na zdroj tepla a oranžová na přenosových vedeních sítě. Síť je menší než ve druhém běhu, ale zachovává velkou část toku.
Tento graf porovnává potenciál DH, celkové přebytečné teplo, připojené přebytečné teplo a použité přebytečné teplo. Tento graf zobrazuje náklady na síť ve srovnání s ročním tokem. Oranžový bod představuje aktuální síť s nastaveným prahem přenosové linky Tento graf ukazuje vyrovnání nákladů na vytápění a potřebný práh vedení pro určitý tok. Oranžové body představují hodnotu s aktuálně nastaveným prahem přenosové linky Někdy může být užitečné skrýt práh přenosové linky v grafice pro analýzu vyrovnaných nákladů. Vidíme, že jsme právě zasáhli místní minimum. Rozdíl v grafech přibližování nákladů k ukazatelům je způsoben chybami přibližování. Tyto chyby jsou však většinou systematické, a proto nekompenzují minimum, ale pouze upravují křivku jiným způsobem. Ukazatel vyrovnaných nákladů nyní zobrazuje 0,84 ct / kWh namísto 1,09 ct / kWh ve druhém cyklu.
Tento graf ukazuje celkový průtok sítí po celý rok. Dolní grafická část představuje průměrný den. Tentokrát s časovým rozlišením nastaveným na „hodinu“ je průměrný den zobrazen správně. Tuto stránku napsali Ali Aydemir * a David Schilling *
Fraunhofer ISI Fraunhofer ISI, Breslauer Str. 48, 76139 Karlsruhe
Copyright © 2016-2018: Ali Aydemir, David Schilling
Creative Commons Attribution 4.0 International License Tato práce podléhá licenci Creative Commons CC BY 4.0 International License.
Identifikátor licence SPDX: CC-BY-4.0
Licenční text: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html
Chtěli bychom vyjádřit naše nejhlubší uznání projektu Horizon 2020 Hotmaps Project (Grant Agreement Agreement č. 723677), který poskytl finanční prostředky pro provedení tohoto šetření.
This page was automatically translated. View in another language:
English (original) Bulgarian* Croatian* Danish* Dutch* Estonian* Finnish* French* German* Greek* Hungarian* Irish* Italian* Latvian* Lithuanian* Maltese* Polish* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian* Spanish* Swedish*
* machine translated