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Em um relance

Este módulo pode ser executado em dois modos: 1) envio, 2) investimento. No modo de despacho, ele calcula o custo mínimo de operação de um portfólio de tecnologias de fornecimento de calor em um sistema de aquecimento urbano definido para cada hora do ano. As entradas para o módulo são perfis horários para a demanda de calor na rede, para o fornecimento potencial de calor de diferentes fontes e para os preços dos portadores de energia. Além disso, são necessários parâmetros de custo e eficiência para cada tecnologia. O módulo fornece os custos de fornecimento de calor, a parcela de transportadores de energia usados e as emissões implícitas de CO2. No modo de investimento, o módulo otimiza as capacidades das tecnologias de fornecimento de calor instaladas para cobrir a demanda de calor.

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Introdução

Este módulo pode ser executado em dois modos: 1) envio, 2) investimento. No modo de despacho, ele calcula o custo mínimo de operação de um portfólio de tecnologias de fornecimento de calor em um sistema de aquecimento urbano definido para cada hora do ano. As entradas para o módulo são perfis horários para a demanda de calor na rede, para o fornecimento potencial de calor de diferentes fontes e para os preços dos portadores de energia. Além disso, são necessários parâmetros de custo e eficiência para cada tecnologia. O módulo fornece os custos de fornecimento de calor, a parcela de transportadores de energia usados e as emissões implícitas de CO2. No modo de investimento, o módulo otimiza as capacidades das tecnologias de fornecimento de calor instaladas para cobrir a demanda de calor.

O módulo de despacho do fornecimento de aquecimento urbano é um modelo de despacho que tenta encontrar uma solução de custo otimizado para cobrir a demanda de calor em todas as horas do ano.

concept.png

O método aqui descrito deve ser entendido como um primeiro conceito e pode divergir da implementação real (complexidade do modelo, entradas e saídas, etc. devem ser vistas deste ponto de vista). Esta página wiki explica a versão do módulo de cálculo que está integrado à caixa de ferramentas. Uma versão independente do módulo de cálculo é muito mais abrangente e pode ser baixada AQUI . Esta versão requer, no entanto, conhecimento básico de programação Python. A documentação da versão autônoma pode ser encontrada AQUI .

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Entradas e saídas

Entradas principais

O módulo requer uma grande variedade de parâmetros de entrada. Os principais parâmetros de entrada são, entretanto:

  1. Demanda de calor da rede (região selecionada)
  2. Capacidades instaladas de geradores de calor / armazenamento
  3. Parâmetros técnicos (eficiências) e financeiros (opex, capex, vida útil) de geradores de calor / armazenamentos
  4. Perfis (séries temporais da demanda de calor, radiação solar, temperatura, preços da eletricidade, etc.)

Saídas principais

Os principais indicadores de saída do módulo de cálculo são:

  • Custos de geração de calor
  • Custos de investimento, operação e combustível
  • Mistura de geração de calor por gerador de calor
  • Emissões de CO2
  • Full Load Hours,

NOTA IMPORTANTE Em Hotmaps, as emissões de biomassa não são consideradas zero porque Hotmaps é uma ferramenta destinada a apoiar a transição energética em andamento. Considerar a biomassa como uma fonte de energia neutra em carbono implica que a queima de biomassa reduz as emissões totais atuais em comparação com a queima de combustíveis fósseis, o que não é verdade. O armazenamento de dióxido de carbono nas árvores ocorre ao longo de décadas, enquanto sua liberação na atmosfera ocorre de uma só vez. Portanto, o balanço líquido de carbono da biomassa é zero no longo prazo, mas não no curto prazo e as medidas de mitigação das mudanças climáticas precisam trazer resultados na redução das emissões de carbono no curto prazo.

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Método

O módulo é implementado como um programa linear e pode ser usado por um lado como um modelo de despacho puro e por outro lado para o planejamento de investimento para cobrir um perfil de carga. A função objetivo tenta encontrar o mínimo da diferença entre os custos de fornecimento de calor e as receitas da produção de eletricidade.

Fragmentos de equação do programa linear:

lp_fragment.png

Os custos totais c total rendimento c total da soma de:

custos de investimento IC (capacidades instaladas multiplicadas pelas anuidades dos custos de investimento específicos)

ic.png

custos de capital CC :

cc.png

os custos variáveis OPEX :

opex.png

custos de rampa de CHP e plantas de incineração de resíduos (estimativa aproximada):

ramp.png

custos assumidos para o pico de carga elétrica no inverno (estimativa aproximada):

pico.png

A receita total rev total rendimento rev total de:

a venda de eletricidade (por exemplo, de usinas CHP e usinas de incineração de resíduos):

rev.png

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lenda

legend.png

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Repositório GitHub deste módulo de cálculo

Aqui você obtém o desenvolvimento de ponta para este módulo de cálculo.

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Execução de amostra

Depois de selecionar uma região e não fazer alterações nos parâmetros padrão, o modelo será executado no modo de investimento. Isso significa que as capacidades instaladas também são otimizadas para a cobertura de custo ideal da demanda de calor.

Abaixo você pode ver todos os parâmetros de entrada que podem ser alterados

Indicadores de saída

Gráficos de saída

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Como citar

Jeton Hasani, em Hotmaps Wiki, despacho de abastecimento de aquecimento distrital da CM (setembro de 2020)

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Autores e revisores

Esta página foi escrita por Jeton Hasani ( EEG - TU Wien ).

☑ Esta página foi revisada por Mostafa Fallahnejad ( EEG - TU Wien ).

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Licença

Copyright © 2016-2020: Jeton Hasani

Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional

Este trabalho está licenciado sob uma Licença Internacional Creative Commons CC BY 4.0.

SPDX-License-Identifier: CC-BY-4.0

License-Text: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html

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Reconhecimento

Gostaríamos de transmitir o nosso mais profundo agradecimento ao Projeto Hotmaps Horizonte 2020 (Contrato de Subvenção n.º 723677), que forneceu o financiamento para a realização da presente investigação.

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