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Dieses Modul ermöglicht den Vergleich verschiedener Heizszenarien. Das Modul ist nicht in die Hotmaps-Toolbox integriert, sondern wird als separate Excel-Arbeitsmappe bereitgestellt, in der die Ergebnisse anderer zuvor ausgeführter Berechnungsmodule kombiniert werden. Die Vorlage ermöglicht den Vergleich von bis zu 9 verschiedenen Szenarien. Bei richtiger Anpassung kann sie jedoch für eine beliebige Anzahl von Szenarien verwendet werden. Es werden separate Arbeitsblätter eingerichtet, um die Schlüsselindikatoren aus jedem Berechnungsmodul zusammenzustellen, während Schlüsselindikatoren automatisch in der endgültigen Tabelle zusammengestellt und in Diagrammen dargestellt werden.
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Der Ansatz zur Bewertung einer Reihe verschiedener Heizszenarien folgt dieser Abfolge von Berechnungen:
In jedem Szenario wird eine gewisse Aufteilung zwischen zentraler und dezentraler Wärmeversorgung zusammen mit Annahmen zur Entwicklung des Wärmebedarfs in der Region angenommen. Beispielsweise kann eine Sensitivitätsanalyse für eine Reihe verschiedener Fernwärmesystemgrößen mit unterschiedlichen Versorgungstechnologien verglichen werden. Das Szenario kann durch die Kapazität der Wärmeerzeuger im Fernwärmesystem, die Anschlussraten an das Fernwärmesystem oder die Kosten und Preise für verschiedene Technologien variieren. In ähnlicher Weise könnten für die dezentrale Versorgung verschiedene Systemparameter variiert und die Auswirkungen auf das gesamte Heizsystem in der Region analysiert werden.
Der Benutzer führt die verschiedenen Berechnungsmodule für jedes betrachtete Szenario unabhängig aus, kopiert die Ergebnisse in die entsprechenden Blätter der Excel-Arbeitsmappe und vergleicht sie dann für verschiedene Szenarioeinstellungen. Dieser Vorgang wird in den folgenden Abschnitten dieser Wiki-Seite beschrieben.
Die in die Arbeitsmappe zur Szenariobewertung kompilierten Eingaben werden mit den folgenden Berechnungsmodulen generiert:
1. CM - Dezentrale Heizungsversorgung
3. CM - Fernwärmepotential: wirtschaftliche Bewertung
Die Ein- und Ausgänge dieser Module sollten für jedes Szenario gespeichert und dann in der Arbeitsmappe zur Szenariobewertung zusammengefasst werden. Die zu füllenden Zellen sind ordnungsgemäß markiert, und auf dem ersten Blatt der Arbeitsmappe wird eine Farbcodierungslegende angegeben, wie im folgenden Abschnitt Interpretation der Eingabeparameter erläutert. Die drei oben genannten Berechnungsmodule erfordern einige Eingaben, die Sie möglicherweise bereits haben oder die Sie möglicherweise ausführen müssen, um andere Module auszuführen, wie im folgenden Absatz sowie im Abschnitt Schulung angegeben .
Das Blatt "Final Table" berechnet und zeigt einen Vergleich der folgenden Indikatoren für jedes definierte Szenario sowohl in den Abbildungen als auch in den Diagrammen:
Für jedes Szenario werden die folgenden Indikatoren in Form eines gestapelten Balkendiagramms angezeigt:
Die zum Ausführen dieses Moduls erforderlichen Eingabeparameter sind unterteilt in:
Darüber hinaus enthält die Arbeitsmappe Anweisungen in rotem Text und zusätzliche Berechnungen, die nicht in grauen Zellen bearbeitet werden sollten. Das folgende Bild zeigt, wie die auf dem vorderen Blatt der Arbeitsmappe angegebene Farbcodierung aussieht.
Das Blatt mit dem Namen "Final Table" zeigt hauptsächlich die Gesamtausgabeparameter sowohl in Abbildungen als auch in Diagrammen. Außerdem gibt es nur wenige Eingabeparameter, die vom Benutzer bereitgestellt werden müssen.
Eine Szenariotabelle (R4: Z17) kann mit einer kurzen Beschreibung der verschiedenen bewerteten Szenarien gefüllt werden. Diese Tabelle befindet sich direkt über den Diagrammen und kann eine Erinnerung für den Benutzer oder eine Erläuterung für andere Mitarbeiter sein.
Weiter unten im Blatt befinden sich einige Parameter, die bereits ausgefüllt wurden, aber angepasst werden können, solange sie nicht leer bleiben:
Ein Satz von drei Blättern wird verwendet, um den Gebäudebestand der untersuchten Region zu beschreiben. Die drei Blätter werden verwendet, um die Ergebnisse der CM - Dezentrale Wärmeversorgung für einzelne Gebäude zu sammeln, die einzelnen Gebäude zu einem Gebäudebestand zu kombinieren und die Indikatoren für die dezentrale Wärmeversorgung zu berechnen, die für die Bewertung des Gesamtszenarios erforderlich sind. Der Inhalt und das Füllen der verschiedenen Blätter werden im Folgenden beschrieben.
1. Einfamilienhäuser Dieses Arbeitsblatt dient zur Erfassung der Ergebnisse der CM - Dezentrale Wärmeversorgung für Einfamilienhäuser. In der Standardversion der Arbeitsmappe können zwei verschiedene Arten von Einfamilienhäusern berücksichtigt werden. Der Benutzer kann jedoch die Arbeitsmappe anpassen, um eine beliebige Anzahl verschiedener Einfamilienhäuser zu kombinieren (z. B. aus verschiedenen Bauzeiten oder verschiedenen Typen wie freistehend oder halb freistehend).
2. MF- und nicht res-Gebäude Dieses Arbeitsblatt enthält die Ergebnisse der CM - Dezentrale Heizversorgung für Mehrfamilien- und Nichtwohngebäude (nicht res). In der Standardversion der Arbeitsmappe können 8 verschiedene Arten von Mehrfamilien- und Nichtwohngebäuden berücksichtigt werden. Der Benutzer kann die Arbeitsmappe jedoch anpassen, um eine beliebige Anzahl verschiedener Mehrfamilien- und Nichtwohngebäude zu kombinieren (z. B. aus verschiedenen Bauzeiten oder verschiedenen Typen wie kleinen Mehrfamilienhäusern, Wohnblöcken, Büros, Hotels und Restaurants, Bildung , etc.).
Gebäudebestand & Dez.-Angebot In diesem Blatt wird der Gebäudebestand der untersuchten Region aus den in den beiden vorhergehenden Arbeitsblättern (C15: L15) definierten und berechneten Gebäudetypen zusammengestellt. Darüber hinaus wird die Aufteilung der Technologien, von denen angenommen wird, dass sie in den verschiedenen Gebäudetypen verwendet werden, definiert (C17: L25) und die Indikatoren für die dezentrale Wärmeversorgung im Gebäudebestand berechnet (E44: E77). Dazu müssen auch der Gesamtwärmebedarf in der untersuchten Region (E9) sowie der angenommene CO 2 -Preis (E10) vom Anwender festgelegt werden.
In diesem Arbeitsblatt können verschiedene Szenarien für die dezentrale Wärmeversorgung in der untersuchten Region definiert werden. Zu diesem Zweck können die Ergebnisse der Berechnung im vorherigen Arbeitsblatt (Gebäudebestand & Dez.-Versorgung, Zellen E44: E77) in die gelb markierten Zellen in diesem Arbeitsblatt kopiert werden. Das Arbeitsblatt in seiner Standardversion ist darauf vorbereitet, 9 verschiedene Szenarien zu kompilieren. Der Benutzer kann frei entscheiden, welche Szenarien für die dezentrale Wärmeversorgung in diesem Blatt erfasst werden (z. B. unterschiedliche Technologie, aufgeteilt in die verschiedenen Gebäudetypen, unterschiedliche CO 2 -Preise oder unterschiedlicher Wärmebedarf in der Region).
In diesem Arbeitsblatt können verschiedene Szenarien für den Bau von Fernwärmenetzen in der untersuchten Region definiert werden. Dazu führt der Benutzer verschiedene Szenarien mit dem CM - Fernwärmepotential aus: wirtschaftliche Bewertung und kopiert die Ergebnisse des Moduls aus der Toolbox in dieses Arbeitsblatt (Zellen C29: T44). Aus einem breiteren Satz kalibrierter Szenarien wählt der Benutzer dann 9 Szenarien aus, die für die Bewertung des Gesamtszenarios verwendet werden sollen (C52: K67). Dem Benutzer steht es frei, zu entscheiden, welche Szenarien für den Bau von Fernwärmenetzen in diesem Blatt erfasst werden (z. B. unterschiedliche Marktanteile der Fernwärme in Fernwärmegebieten, unterschiedliche Obergrenzen für die Netzkosten oder unterschiedlicher Gesamtwärmebedarf in der Region).
In diesem Arbeitsblatt können verschiedene Szenarien für die Wärmeversorgung potenzieller Fernwärmesysteme definiert werden. Zu diesem Zweck führt der Benutzer verschiedene Szenarien mit dem Versand der CM-Fernwärmeversorgung aus und kopiert die Ergebnisse des Moduls aus der Toolbox in dieses Arbeitsblatt (Zellen D84: L98 für die Ergebnisse im Abschnitt "INDIKATOREN" und Zellen D104: L195 für die Ergebnisse im Abschnitt "GRAFIK"). Dem Benutzer steht es frei, zu entscheiden, welche Szenarien für die Wärmeversorgung potenzieller Fernwärmesysteme in diesem Blatt erfasst werden (z. B. unterschiedliche Technologiekombinationen, unterschiedlicher Wärmebedarf in den Fernwärmesystemen, unterschiedliche CO 2 -Preise oder unterschiedliche Energieträgerpreise). .
Nach dem Ausfüllen der Szenariodaten in die drei Arbeitsblätter (Ref. Dez. Heizversorgung, Ref. DH wirtschaftliche Bewertung, Ref. DH Versorgungsversand) werden die Indikatoren für die definierten Szenarien automatisch im Blatt "Final Table" berechnet. Die Tabelle in den Zellen B7: N88 zeigt die Ergebnisse dieser Gesamtszenarien. Indikatoren werden für Kosten, Emissionen, Energiebedarf sowie Anteile an erneuerbarer Energie und Fernwärme berechnet.
Im Allgemeinen werden alle diese Ergebnisse sowohl für die dezentrale als auch für die mit Fernwärme versorgte Fläche individuell berechnet und mit ihren jeweiligen Anteilen auf das Gesamtszenario angewendet. Sie werden daher separat als Einzelkomponenten des jeweiligen Parameters aufgeführt.
Die Szenario-Bewertungsdatei zeigt eine Aufteilung der Gesamtkosten in Investitionen (CAPEX), Betriebsausgaben (OPEX), Ausgaben für Energie sowie für CO 2 . Diese unterschiedlichen Kostenkategorien werden sowohl für die zentrale als auch für die dezentrale Versorgung in der Region dargestellt. Weiterhin werden die Kosten für das Verteilungsnetz angezeigt. Alle diese Kostenbestandteile sind in Mio. EUR / Jahr angegeben . Neben den jährlichen Gesamtkosten sind in der Tabelle auch die Niveaukosten der Wärmeversorgung (LCOH) aufgeführt. Sie werden in EUR / MWh angegeben. Sowohl die jährlichen Kosten als auch der LCOH sind in Zahlen dargestellt. Diese finden Sie neben der Tabelle, wie in der nächsten Abbildung gezeigt.
Die Szenario-Bewertungsdatei enthält auch die absoluten Mengen an CO 2 -Emissionen in den verschiedenen Szenarien. Die Werte werden für die verschiedenen Versorgungstechnologien angezeigt, die zwischen individueller (dezentraler) und Fernwärmeversorgung (zentral) unterscheiden. Die Werte sind in tCO 2 / Jahr angegeben . Auch hier werden die Emissionsmengen in Form eines Diagramms direkt neben der Tabelle angezeigt.
In der Tabelle sind auch die Anforderungen an endgültige und nützliche Energie dargestellt. Im Endenergiebedarf sind auch die Verluste im Fernwärmesystem enthalten. Daher spiegeln die endgültigen Energiebedarfswerte für die Fernwärmeversorgung (Zentralversorgung) die Energieträgernachfrage in den Anlagen des Fernwärmesystems wider. Sowohl die Werte für den Nutz- als auch für den Endenergiebedarf sind in GWh / Jahr angegeben .
Schließlich bietet die Tabelle einen Vergleich von vier verschiedenen Anteilen: den Anteil erneuerbarer Energien an der dezentralen Versorgung, an der Zentralversorgung und an der gesamten Wärmeversorgung in der Region und den Anteil an Fernwärme / Zentralversorgung in der Region. Die anderen Werte werden ebenfalls in Abbildungen direkt neben der Tabelle dargestellt.
(Tomaszów Mazowiecki)
Mit dem Download der Excel-Datei erhalten Sie eine ausfüllbare Version der Szenariobewertung. Nach einer erfolgreichen Berechnung der Szenarien mit den Modulen CM - Fernwärmeversorgung, CM - Fernwärmepotential: wirtschaftliche Bewertung und CM - Fernwärmeversandversand können die jeweiligen Ergebnisse der Module in die entsprechenden Blätter des Dokuments kopiert werden. In den folgenden drei Szenarien für die polnische Stadt wird Tomaszów Mazowiecki als Beispiel bewertet.
In diesem Beispiel wurde ein Szenario der dezentralen Wärmeversorgung für die Stadt Tomaszów Mazowiecki in Polen mithilfe der Hotmaps-Toolbox zusammen mit den Blättern im Abschnitt Gebäudebestand gemäß dem in diesem Abschnitt der Seite beschriebenen Verfahren berechnet. Dieses Szenario für die dezentrale Versorgung wurde in die Szenarien 1, 2 und 3 in der Szenario-Bewertungsdatei, Arbeitsblatt "Ref. Dez.-Wärmeversorgung", kopiert, um in allen drei verglichenen Stadtszenarien das gleiche individuelle Wärmeversorgungsszenario zu verwenden .
In diesem Beispiel wurde ein Szenario für den Fernwärmenetzbau für die Stadt Tomaszów Mazowiecki in Polen mithilfe der Hotmaps-Toolbox berechnet. Dieses Szenario wurde in die Szenarien 1, 2 und 3 in der Szenario-Bewertungsdatei, Arbeitsblatt "Ref. DH Economic Assessment", kopiert, um in allen drei verglichenen Stadtszenarien das gleiche Szenario für den Bau eines Fernwärmenetzes zu verwenden.
In diesem Beispiel wurden drei verschiedene Szenarien der Fernwärmeversorgung für die Stadt Tomaszów Mazowiecki in Polen mithilfe der Hotmaps-Toolbox berechnet. Die Szenarien spiegeln unterschiedliche Kombinationen von Versorgungstechnologien wider, nämlich unterschiedliche Kapazitäten von Wärmepumpen, überschüssige Wärme sowie nur Wärmekessel.
Nach dem Kopieren der einzelnen Daten können die kompilierten Szenarien im Blatt Final Table untersucht werden. Auf der einen Seite gibt es eine Tabelle mit den genauen Ergebnissen und auf der anderen Seite finden Sie entsprechende Grafiken auf der rechten Seite der Tabelle. In diesem Beispiel können die Auswirkungen des Einsatzes unterschiedlicher Kapazitäten von Versorgungstechnologien im Fernwärmesystem anhand der Kosten, Emissionen, des Energiebedarfs und der Anteile erneuerbarer Energien bewertet werden.
Giulia Conforto und David Schmidinger, im Hotmaps-Wiki, CM-Szenario-Bewertung (September 2020)
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Wir möchten dem Horizon 2020 Hotmaps-Projekt (Finanzhilfevereinbarung Nr. 723677), das die Mittel für die Durchführung der vorliegenden Untersuchung bereitstellte , unsere tiefste Anerkennung aussprechen .
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