Ekonomické hodnocení potenciálu dálkového vytápění CM

Ekonomické hodnocení potenciálu dálkového vytápění CM

## Obsah

Úvod

Tento výpočetní modul používá Evropskou mapu hustoty tepla (EHDM) a Evropskou mapu hrubé podlahové plochy (EGFAM) , které byly vyvinuty v průběhu projektu Hotmaps , pro návrh metody GIS pro stanovení potenciálních DH oblastí se zvláštním zaměřením nákladů na distribuční soustavu dálkového vytápění (DH). DH oblasti jsou stanoveny prováděním analýz citlivosti na EHDM s ohledem na předem definovanou horní hranici průměrných distribučních nákladů. Tento přístup navíc umožňuje odhad délky a průměru přenosových vedení a jejich souvisejících nákladů. Výstupy jsou vrstvy GIS, které znázorňují oblasti, které jsou ekonomicky životaschopné pro výstavbu DH, jakož i nákladově minimální přenosová vedení spojující tyto regiony navzájem. Výpočtový modul lze použít ke studiu dopadu parametrů, jako jsou strop síťových nákladů a podíl na trhu, na potenciál a na rozšíření a rozšíření systémů DH.

To Top

Vstupy a výstupy

Vstupní parametry a vrstvy stejně jako výstupní vrstvy a parametry jsou následující.

Vstupní vrstvy a parametry jsou:

  • Mapa hustoty tepla a mapa hustoty podlahové plochy (ve výchozím nastavení je sada nástrojů)
    • v rastrovém formátu (* .tif)
    • s rozlišením 1 hektar
    • požadovaná hustota v MWh / ha a hustota hrubé podlahové plochy vm 2 / ha
  • První rok investice
  • Poslední rok investice
  • Doba odpisování v letech
  • Očekávané akumulované úspory energie: Poměr energie, která se šetří v posledním roce investice v důsledku např. Dodatečného vybavení budov požadavkům na teplo v prvním roce investice
  • Podíl na trhu DH na začátku investičního období
  • Očekávaný podíl na trhu DH na konci investičního období
  • Úroková sazba
  • Strop nákladů na distribuční soustavu v EUR / MWh : V potenciálních oblastech DH nesmí náklady na distribuční soustavu překročit strop nákladů na distribuční soustavu.
  • Konstanta stavebních nákladů v EUR / m a koeficient stavebních nákladů v EUR / m 2 pro:
    • Vnitřní město
    • Vnější město
    • Park
  • Plné zatížení hodin

Výstupní vrstvy a parametry jsou:

  • Celková poptávka ve vybraném regionu v prvním roce investice do MWh
  • Celková poptávka ve vybraném regionu v posledním roce investic do MWh
  • Maximální potenciál systému DH po dobu investice v MWh
  • Energetické specifické náklady na rozvodnou síť v EUR / MWh
  • Náklady na energeticky specifickou distribuční síť DH v EUR / MWh
  • Náklady na energetickou specifickou přenosovou soustavu DH v EUR / MWh
  • Specifické náklady na distribuční síť DH na metr v EUR / m
  • Specifické náklady na přenosovou síť DH na metr v EUR / m
  • Celkové náklady na síť - anuita v EUR
  • Celkové náklady na distribuční síť - anuita v EUR
  • Celkové náklady na přenosovou síť - anuita v EUR
  • Celková délka příkopu distribuční mřížky v km
  • Celková délka příkopové mřížky v km
  • Celkový počet souvislých oblastí
  • Počet hospodářsky souvislých oblastí
  • Hustota poptávky po teplu v posledním roce investičního období (s ohledem na úspory energie) v rastrovém formátu
  • DH oblasti (ekonomické i nehospodárské) ve formátu shapefile
  • Přenosové vedení a jejich kapacity ve formátu shapefile

To Top

Metoda

Zde je uvedeno stručné vysvětlení metodiky. Podrobnější vysvětlení metodiky a formulací naleznete v článku o tomto modulu výpočtu [ 1 ].

Cílem výpočtového modulu je najít regiony, ve kterých lze systém DH vybudovat, aniž by překročil uživatelsky definovaný průměrný strop specifických nákladů v EUR / MWh . To se provádí za následujících předpokladů:

  • Ekonomická oblast DH s nejvyšší potřebou tepla je považována za jediný dostupný zdroj tepla. Vytváří teplo pro sebe a všechny ostatní ekonomické koherentní oblasti.
  • mezi dvěma oblastmi DH může teplo proudit v jednom směru,
  • roční poptávka po DH se považuje za konstantní i po posledním roce investičního období
  • podíl na trhu nebo úspora energie má stejná procenta v buňkách oblasti DH a také v různých oblastech DH.
  • Model vytváří pouze jeden připojený DH systém. Není možné mít dvě sítě.
  • Strop vstupních parametrů mřížky se násobí ~ 95%, aby se získal strop nákladů na distribuční mřížku. Tato hodnota se používá pro stanovení potenciálních DH oblastí.

Stanovení ekonomických oblastí DH se provádí ve třech krocích. Více podrobností viz poskytnuté zkušební jízdy.

KROK 1: Výpočet nákladů na distribuční soustavu na základě potřeby tepla a poměru pozemku pomocí EHDM a EGFAM

KROK 2: Stanovení potenciálních DH oblastí

KROK 3: Stanovení ekonomických oblastí DH a kapacit přenosového vedení a konfigurace potřebné pro vzájemné propojení těchto oblastí.

Možnosti řešení

Tento výpočetní modul používá pro vyřešení problému optimalizace řešení Gurobi. Abychom zajistili stabilní funkčnost výpočetního modulu, představili jsme několik možností řešení problému optimalizace. Tyto možnosti jsou následující:

  • Mezera mezi dolní a horní hranicí objektivu je nastavena na 0,01 (MIPGap = 1e-2).
  • Relativní rozdíl mezi původní a duální objektivní hodnotou byl nastaven na 0,0001 (BarConvTol = 1e-4).
  • Zaměření řešitele je nastaveno na 1, aby bylo možné najít proveditelná řešení. Zde není fokus ani optimálnost, ani objektivní (MIPFocus = 1).
  • Omezili jsme množství použité RAM na 500 mb, abychom nevstoupili do kritických situací v případě souběžných běhů uživatelů (NodefileStart = 0,5).

To Top

Úložiště GitHub tohoto výpočetního modulu

Zde získáte vývoj na hraně krvácení pro tento výpočetní modul.

To Top

Ukázka běhu

Zde je spuštěn výpočetní modul pro případovou studii ve Vídni v Rakousku. Nejprve pomocí lišty „Go To Place“ přejděte do Vídně a vyberte město. Kliknutím na tlačítko "Vrstvy" otevřete okno "Vrstvy" a poté klikněte na záložku "VÝPOČTOVÝ MODUL". V seznamu výpočtových modulů vyberte „CM - Potenciál dálkového vytápění: ekonomické posouzení“.

To Top

Testovací běh: výchozí vstupní hodnoty pro případovou studii ve Vídni

Poskytnuté výchozí hodnoty v sadě nástrojů jsou v podstatě vhodné pro Vídeň, tj. Nemusí vyhovovat jiným regionům a měly by být upraveny podle vaší případové studie. Výpočet se provádí pro období od roku 2018 do roku 2030 (rok 2018 je rok 0 a rok 2030 je rok 12 a investiční období bude 12 let). Očekávaný kumulativní poměr úspory energie ukazuje snížení spotřeby tepla ve srovnání se začátkem investičního období (rok 2018). Podíl na trhu DH představuje podíl na trhu v oblastech DH. Jeho hodnota na začátku investičního období (rok 2018) ukazuje skutečný podíl na trhu (obvykle známý). Očekávaný podíl na trhu v investičním období je to, co očekáváte. Tato hodnota pochází z cestovních map, scénářů, politik atd. Ve výchozím případě považujeme úrokovou sazbu 5 procent. Strop nákladů na distribuční síť DH se násobí ~ 95%, aby se získal strop nákladů na distribuční síť. Použitím této hodnoty se získají potenciální DH oblasti. V potenciálních oblastech nesmí průměrné náklady na distribuční soustavu překročit strop nákladů na distribuční soustavu. Hodnota hodin plného zatížení se používá k odhadu špičkového zatížení a nalezení vhodného rozměru pro přenosovou síť.

Konstanta stavebních nákladů a koeficient stavebních nákladů pocházejí z odkazu [ 2 ]. Získané oblasti jsou na tyto hodnoty velmi citlivé. Proto obecně doporučujeme vypočítat s těmito hodnotami nejprve a pouze pokud si myslíte, že tyto hodnoty vedou k nadhodnocení nebo podhodnocení vašich výsledků, pak je upravte.

Ve výchozím nastavení jsou pro výpočet použity mapy hustoty tepla a mapy hustoty podlahové plochy, které jsou poskytovány sadou nástrojů. K provádění výpočtu můžete použít vlastní nahrané vrstvy. Zde používáme výchozí vrstvy.

Nyní stiskněte tlačítko běh a počkejte, až bude výpočet dokončen.

DŮLEŽITÁ POZNÁMKA : Upozorňujeme, že tento výpočetní modul může trvat několik minut, než najde konečné řešení. Pokud výpočet trvá velmi dlouho (více než 10 minut), vyberte pro výpočet menší oblast. Také použití libovolných hodnot může vést k dlouhému času výpočtu. Proto se ujistěte, že zadané hodnoty jsou vhodné pro vybraný region.

Následující obrázek ukazuje získané výsledky pro dané vstupní parametry ve Vídni. Nejdůležitější ukazatele jsou uvedeny v okně VÝSLEDKY. Kromě toho můžete získat některé ukazatele stisknutím jednotlivých potenciálních oblastí na mapě

Figure 1

Výstupní vrstvy se objeví v okně VRSTVENÍ v sekci Výpočetní modul.

To Top

Reference

[1]. Fallahnejad M, Hartner M, Kranzl L, Fritz S. Dopad distribučních a přenosových investičních nákladů systémů dálkového vytápění na potenciál dálkového vytápění. Energy Procedia 2018; 149: 141–50. doi: 10,016 / j.egypro.2018.08.178.

[2]. Persson U, Werner S. Rozvod tepla a budoucí konkurenceschopnost dálkového vytápění. Appl Energy 2011; 88: 568–76. doi: 10,016 / j.apenergy.2010.09.020.

To Top

Jak citovat

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

To Top

Autoři a recenzenti

Tuto stránku napsal Mostafa Fallahnejad *.

  • [] Tato stránka byla recenzována Lukasem Kranzl *.

* Energy Economics Group - TU Wien Institut energetických systémů a elektrických pohonů Gusshausstrasse 27-29 / 370 1040 Wien

To Top

Licence

Copyright © 2016-2019: Mostafa Fallahnejad

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

To Top

Potvrzení

Chtěli bychom vyjádřit naše nejhlubší uznání projektu Horizon 2020 Hotmaps Project (Grant Agreement Agreement č. 723677), který poskytl finanční prostředky pro provedení tohoto šetření.

To Top

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