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## Tabla de contenido
Este módulo de cálculo utiliza el mapa europeo de densidad de calor (EHDM) y un mapa europeo de área bruta de piso (EGFAM) , ambos desarrollados en el curso del proyecto Hotmaps , para proponer un método basado en SIG para determinar áreas potenciales de DH con un enfoque específico en costos de red de calefacción urbana (DH). Las áreas DH se determinan mediante análisis de sensibilidad en el EHDM bajo consideración del límite superior predefinido de los costos de distribución promedio. El enfoque además permite estimar la longitud y el diámetro de las líneas de transmisión y sus costos asociados. Los resultados son capas SIG que ilustran áreas que son económicamente viables para la construcción de DH, así como las líneas de transmisión de costo mínimo que conectan estas regiones entre sí. El módulo de cálculo se puede utilizar para estudiar el impacto de parámetros como el techo de costos de red y la participación de mercado en el potencial y en la expansión y extensión de los sistemas DH.
Los parámetros y capas de entrada, así como las capas y parámetros de salida son los siguientes.
Las capas y parámetros de entrada son:
Las capas y parámetros de salida son:
Aquí, se proporciona una breve explicación de la metodología. Para obtener una explicación más completa de la metodología y las formulaciones, consulte el documento publicado sobre este módulo de cálculo [ 1 ].
El objetivo del módulo de cálculo es encontrar regiones en las que se pueda construir un sistema DH sin exceder un límite de costo específico promedio definido por el usuario en EUR / MWh . Esto se realiza bajo los siguientes supuestos:
La determinación de las áreas económicas de DH se realiza en tres pasos. Para obtener más detalles, consulte las ejecuciones de prueba proporcionadas.
PASO 1: Cálculo de los costos de la red de distribución en función de la demanda de calor y la relación de la parcela utilizando EHDM y EGFAM
PASO 2: Determinación de áreas potenciales de DH
PASO 3: Determinación de las áreas económicas de DH y las capacidades y la configuración de la línea de transmisión requeridas para conectar estas áreas entre sí.
Este módulo de cálculo utiliza el solucionador Gurobi para resolver el problema de optimización. Para garantizar una funcionalidad estable del módulo de cálculo, hemos introducido varias opciones para resolver el problema de optimización. Estas opciones son las siguientes:
Aquí obtendrá el desarrollo de vanguardia para este módulo de cálculo.
Aquí, el módulo de cálculo se ejecuta para el estudio de caso de Viena, Austria. Primero, use la barra "Ir al lugar" para navegar a Viena y seleccionar la ciudad. Haga clic en el botón "Capas" para abrir la ventana "Capas" y luego haga clic en la pestaña "MÓDULO DE CÁLCULO". En la lista de módulos de cálculo, seleccione "CM - Potencial de calefacción urbana: evaluación económica".
Los valores predeterminados proporcionados en la caja de herramientas son básicamente adecuados para Viena, es decir, pueden no ser adecuados para otras regiones y deberían adaptarse según su caso de estudio. El cálculo se realiza para el período de 2018 a 2030 (2018 es el año 0 y 2030 es el año 12 y el período de inversión será de 12 años). El índice de ahorro de energía acumulado esperado muestra la reducción de la demanda de calor en comparación con el comienzo del período de inversión (año 2018). La cuota de mercado de DH se refiere a la cuota de mercado dentro de las áreas de DH. Su valor al comienzo del período de inversión (año 2018) muestra la participación real de mercado (generalmente conocida). La cuota de mercado esperada en el período de inversión es lo que espera alcanzar. Este valor proviene de mapas de carreteras, escenarios, políticas, etc. Para el caso predeterminado, consideramos la tasa de interés del 5 por ciento. El límite de costo de la red DH se multiplica por ~ 95% para obtener un límite de costo para la red de distribución. Usando este valor, se obtienen las áreas potenciales de DH. Dentro de las áreas potenciales, el costo promedio de la red de distribución no puede exceder el límite máximo del costo de la red de distribución. El valor de las horas de carga completa se utiliza para estimar la carga máxima y encontrar la dimensión adecuada para la red de transmisión.
La constante de costo de construcción y el coeficiente de costo de construcción se originan a partir de la referencia [ 2 ]. Las regiones obtenidas son muy sensibles a estos valores. Por lo tanto, como comentario general, sugerimos calcular primero con estos valores y solo si cree que estos valores conducen a una sobreestimación o subestimación de sus resultados, luego modifíquelos.
Por defecto, el mapa de densidad de calor y el mapa de densidad de área de piso bruto que proporciona la caja de herramientas se utilizan para el cálculo. Puede usar sus propias capas cargadas para ejecutar el cálculo. Aquí, usamos capas predeterminadas.
Ahora, presione el botón Ejecutar y espere hasta que termine el cálculo.
NOTA IMPORTANTE : Tenga en cuenta que este módulo de cálculo puede tardar varios minutos en encontrar la solución final. Si su cálculo lleva mucho tiempo (más de 10 minutos), seleccione una región más pequeña para su cálculo. Además, el uso de valores arbitrarios puede conducir a un largo tiempo de cálculo. Por lo tanto, asegúrese de que sus valores proporcionados sean adecuados para la región seleccionada.
La siguiente figura muestra los resultados obtenidos para los parámetros de entrada dados en Viena. Los indicadores más importantes se muestran en la ventana RESULTADOS. Además, puede obtener algunos indicadores presionando cada una de las áreas potenciales en el mapa
Las capas de salida aparecerán en la ventana CAPAS en la sección Módulo de cálculo.
[1] Fallahnejad M, Hartner M, Kranzl L, Fritz S. Impacto de los costos de inversión en distribución y transmisión de los sistemas de calefacción urbana en el potencial de calefacción urbana. Energy Procedia 2018; 149: 141–50. doi: 10.1016 / j.egypro.2018.08.178.
[2] Persson U, Werner S. Distribución de calor y la competitividad futura de la calefacción urbana. Appl Energy 2011; 88: 568–76. doi: 10.1016 / j.apenergy.2010.09.020.
Mostafa Fallahnejad, en Hotmaps-Wiki, https://github.com/HotMaps/hotmaps_wiki/wiki/CM-District-heating-grid-costs (abril de 2019)
Esta página está escrita por Mostafa Fallahnejad *.
* Energy Economics Group - TU Wien Institute of Energy Systems and Electrical Drives Gusshausstrasse 27-29 / 370 1040 Wien
Copyright © 2016-2019: Mostafa Fallahnejad
Creative Commons Attribution 4.0 International License Este trabajo está licenciado bajo una licencia internacional Creative Commons CC BY 4.0.
Identificador de licencia SPDX: CC-BY-4.0
Texto de la licencia: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html
Nos gustaría transmitir nuestro más profundo agradecimiento al Proyecto Horizonte 2020 Hotmaps (Acuerdo de subvención número 723677), que proporcionó los fondos para llevar a cabo la presente investigación.
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