Wiki uvod

Nabori podatkov

Splošne funkcionalnosti in struktura orodja

Računski moduli (CM)

Kako uporabiti orodjarno Hotmaps

Za razvijalce

Logotip vročih map

CM ekonomska ocena potenciala daljinskega ogrevanja

CM ekonomska ocena potenciala daljinskega ogrevanja

## Kazalo

Uvod

Ta modul za izračun uporablja evropsko karto toplotne gostote (EHDM) in evropsko zemljevid bruto talne površine (EGFAM) , ki sta bili razviti v okviru projekta Hotmaps , da predlaga GIS metodo za določanje potencialnih območij toplote s posebnim poudarkom. stroški omrežja za daljinsko ogrevanje (DH). Območja toplote se določijo z izvajanjem analiz občutljivosti na EHDM ob upoštevanju vnaprej določene zgornje meje povprečnih stroškov distribucije. Pristop poleg tega omogoča oceno dolžine in premera daljnovodov in s tem povezanih stroškov. Izhodi so plasti GIS, ki ponazarjajo območja, ki so ekonomsko izvedljiva za izgradnjo tople vode, kot tudi stroškovno najnižji daljnovodi, ki povezujejo te regije med seboj. Modul za izračun se lahko uporablja za proučevanje vpliva parametrov, kot so zgornja meja stroškov omrežja in tržni delež na potencial ter na širitev in razširitev sistemov za ogrevanje.

To Top

Vhodi in izhodi

Vhodni parametri in plasti ter izhodni sloji in parametri so naslednji.

Vhodne plasti in parametri so:

  • Zemljevid gostote toplote in zemljevid bruto talne gostote (privzeto je priloženo orodje)
    • v rastrski obliki (* .tif)
    • z ločljivostjo 1 hektarja
    • gostota povpraševanja v MWh / ha in bruto gostota tal v m 2 / ha
  • Prvo leto naložbe
  • Lani naložbe
  • Čas amortizacije v letih
  • Pričakovani akumulirani prihranek energije: razmerje energije, ki se prihrani v zadnjem letu naložbe zaradi npr. Preoblikovanja stavb in potrebe po toploti v prvem letu naložbe
  • Tržni delež DH v začetku naložbenega obdobja
  • Pričakovani tržni delež DH na koncu naložbenega obdobja
  • Obrestna mera
  • Zgornja meja stroškov omrežja za DH v EUR / MWh : Na potencialnih območjih za ogrevanje DH stroški distribucijske mreže ne smejo presegati zgornje meje stroškov distribucijskega omrežja.
  • Stalni stroški gradnje v EUR / m in koeficient stroškov gradnje v EUR / m 2 za:
    • Notranjo mesto
    • Zunanje mesto
    • parkirati
  • Delovne ure s polno obremenitvijo

Izhodni sloji in parametri so:

  • Skupno povpraševanje v izbrani regiji v prvem letu naložb v MWh
  • Skupno povpraševanje v izbrani regiji v zadnjem letu naložb v MWh
  • Največji potencial sistema ogrevanja v naložbenem obdobju v MWh
  • Energetski specifični stroški DH omrežja v EUR / MWh
  • Stroški energetsko specifične distribucijske mreže za DH v EUR / MWh
  • Energetski specifični stroški za prenosno omrežje za DH v EUR / MWh
  • Specifični stroški distribucijske mreže za DH na meter v EUR / m
  • Specifični stroški prenosnega omrežja za DH na meter v EUR / m
  • Skupni stroški omrežja - renta v EUR
  • Skupni stroški distribucijske mreže - anuiteta v EUR
  • Skupni stroški prenosnega omrežja - renta v EUR
  • Skupna dolžina jarka distribucijske mreže v km
  • Skupna dolžina jarka prenosne mreže v km
  • Skupno število skladnih področij
  • Število ekonomsko usklajenih območij
  • Gostota porabe toplote v zadnjem letu naložbenega obdobja (glede na prihranke energije) v rastrski obliki
  • Območja toplote (tako gospodarska kot negospodarska) v obliki datoteke
  • Daljnovodi in njihove zmogljivosti v obliki formatfile

To Top

Metoda

Tu je podana kratka razlaga metodologije. Za popolnejšo razlago metodologije in formulacij, prosimo, pošljite prispevek o tem modulu za izračun [ 1 ].

Namen modula za izračun je poiskati regije, v katerih je mogoče zgraditi sistem za ogrevanje, ne da bi presegli uporabniško določeno zgornjo mejo specifičnih stroškov v EUR / MWh . To se izvede pod naslednjimi predpostavkami:

  • Gospodarsko območje toplote z največjo potrebo po toploti velja za edini razpoložljivi vir toplote. Proizvaja toploto zase in za vsa druga ekonomsko usklajena območja.
  • med dvema območjema ogrevanja toplota lahko teče v eno smer,
  • Šteje se, da bo letno povpraševanje po toplotni prodaji po zadnjem letu naložbenega obdobja ostalo konstantno
  • tržni delež ali varčevanje z energijo ima enake odstotke znotraj celic območja ogrevanja in tudi znotraj različnih območij toplote.
  • Model ustvarja samo en povezan sistem DH. Ni mogoče imeti dveh omrežij.
  • Zgornja meja stroškov vhodnega parametra se pomnoži s ~ 95%, da dobimo zgornjo mejo stroškov distribucijskega omrežja. Ta vrednost se uporablja za določanje potencialnih območij toplote.

Določitev ekonomskih območij DH se izvaja v treh korakih. Več podrobnosti najdete v priloženih testnih vožnjah.

1. KORAK: Izračun stroškov distribucijskega omrežja na podlagi potrebe po toploti in razmerja parcele z uporabo EHDM in EGFAM

2. KORAK: Določitev potencialnih območij toplote

3. KORAK: Določitev gospodarskih območij ogrevanja in zmogljivosti daljnovoda ter konfiguracija, ki sta potrebna za povezavo teh območij med seboj.

Možnosti rešitve

Ta modul za izračun uporablja rešitev Gurobi za reševanje problema optimizacije. Da bi zagotovili stabilno funkcionalnost obračunskega modula, smo uvedli več možnosti za rešitev problema optimizacije. Te možnosti so naslednje:

  • Vrzel med spodnjo in zgornjo mejo cilja je nastavljena na 0,01 (MIPGap = 1e-2).
  • Relativna razlika med prvotno in dvojno objektivno vrednostjo je bila postavljena na 0,0001 (BarConvTol = 1e-4).
  • Fokus reševanja je postavljen na 1, da bi našli izvedljive rešitve. Pri tem osredotočenost ni niti na optimalnost niti na cilj (MIPFocus = 1).
  • Količino RAM-a smo omejili na 500 mb, da ne bi prišli v kritične situacije v primeru hkratnih izvajanj uporabnikov (NodefileStart = 0,5).

To Top

GitHub repozitorij tega modula za izračun

Tukaj imate razvoj tega modula za izračun.

To Top

Vzorec teče

Tukaj se za študijo primera na Dunaju v Avstriji vodi modul za izračun. Najprej uporabite vrstico »Pojdi na mesto« za navigacijo do Dunaja in izberite mesto. Kliknite gumb "Sloji", da odprete okno "Sloji" in nato kliknite zavihek "MODUL IZRAČUNA". Na seznamu računskih modulov izberite "CM - potencial daljinskega ogrevanja: ekonomska ocena".

To Top

Test Run: privzete vhodne vrednosti za študijo primera na Dunaju

Navedene privzete vrednosti v orodni vrstici so v osnovi primerne za Dunaj, tj. Morda ne ustrezajo drugim regijam in jih je treba prilagoditi glede na vašo študijo primera. Izračun se opravi za obdobje od 2018 do 2030 (2018 je leto 0, 2030 pa 12, naložbeno obdobje pa 12 let). Pričakovano količnik prihranjene energije prikazuje zmanjšanje potrebe po toploti v primerjavi z začetkom naložbenega obdobja (leto 2018). Tržni delež DH se nanaša na tržni delež znotraj območij ogrevanja. Njegova vrednost na začetku naložbenega obdobja (leto 2018) kaže dejanski tržni delež (običajno znan). Pričakovani tržni delež v naložbenem obdobju je tisto, kar pričakujete. Ta vrednost izvira iz cestnih zemljevidov, scenarijev, pravilnikov itd. Za privzeti primer upoštevamo obrestno mero v višini 5 odstotkov. Strošek stroška omrežja DH se pomnoži s ~ 95%, da dobimo zgornjo mejo stroškov za distribucijsko omrežje. S to vrednostjo dobimo potencialna območja DH. Na potencialnih območjih povprečni stroški distribucijskega omrežja ne smejo presegati zgornje meje stroškov distribucijskega omrežja. Vrednost ur polne obremenitve se uporablja za oceno največje obremenitve in iskanje primerne dimenzije za prenosno omrežje.

Konstanta stroškov gradnje in koeficient stroškov gradnje izhajata iz referenc [ 2 ]. Pridobljene regije so na te vrednosti zelo občutljive. Zato kot splošni komentar predlagamo, da najprej izračunate te vrednosti in šele, če menite, da te vrednosti vodijo do podcenjevanja ali podcenjevanja rezultatov, nato jih spremenite.

Za izračun se privzeto uporabljata zemljevid gostote toplote in zemljevid bruto gostote talne površine, ki ga podaja orodje. Za izračun lahko uporabite svoje naložene plasti. Tukaj uporabljamo privzete plasti.

Zdaj pritisnite gumb za zagon in počakajte, da se izračun zaključi.

POMEMBNO : Upoštevajte, da lahko ta modul za izračun traja nekaj minut, da najde končno rešitev. Če izračun traja zelo dolgo (več kot 10 minut), izberite manjši predel za izračun. Tudi uporaba poljubnih vrednosti lahko privede do dolgega izračuna. Zato se prepričajte, da so vaše podane vrednosti primerne za izbrano regijo.

Naslednja slika prikazuje dobljene rezultate za dane vhodne parametre na Dunaju. Najpomembnejši kazalci so prikazani v oknu REZULTATI. Poleg tega lahko prikažete nekaj indikatorjev s pritiskom na posamezno potencialno območje na zemljevidu

Figure 1

Izhodni sloji se prikažejo v oknu LAYERS v razdelku z modulom za izračun.

To Top

Reference

[1] Fallahnejad M, Hartner M, Kranzl L, Fritz S. Vpliv stroškov naložbe distribucije in prenosa na sistem daljinskega ogrevanja na potencial daljinskega ogrevanja. Energy Procedia 2018; 149: 141–50. doi: 10.1016 / j.egypro.2018.08.178.

[2] Persson U, Werner S. Distribucija toplote in prihodnja konkurenčnost daljinskega ogrevanja. Appl Energy 2011; 88: 568–76. doi: 10.1016 / j.apenergy.2010.09.020.

To Top

Kako navajati

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

To Top

Avtorji in recenzenti

To stran je napisal Mostafa Fallahnejad *.

  • [] To stran je pregledal Lukas Kranzl *.

* Energy Economics Group - TU Wien Inštitut za energetske sisteme in električne pogone Gusshausstrasse 27-29 / 370 1040 Wien

To Top

Licenca

Copyright © 2016-2019: Mostafa Fallahnejad

Creative Commons Attribution 4.0 International License To delo je licencirano pod mednarodno licenco Creative Commons CC BY 4.0.

SPDX-identifikator licence: CC-BY-4.0

Besedilo licence: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html

To Top

Zahvala

Želimo izraziti našo globoko zahvalo projektu Obzorja 2020 Hotmaps (Sporazum o dodelitvi sredstev 723677), ki je zagotovil sredstva za izvedbo te preiskave.

To Top

This page was automatically translated. View in another language:

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

* machine translated