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Inhaltsverzeichnis

Einführung

Dies ist der zweite Schritt der Analyse auf nationaler Ebene.

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Kosten und Potenziale für Fernwärme in repräsentativen Regionen oder Städten

Für die identifizierten repräsentativen Städte / Gebiete können Analysen zu Kosten und Potenzialen für die Wärmeversorgung mit Fernwärme durchgeführt werden. Für diese Analysen bietet Hotmaps verschiedene Standarddatenschichten in der Hotmaps-Datenbank sowie verschiedene Berechnungsmodule (CMs). Außerdem können eigene Daten hochgeladen und verwendet werden. Diese Analysen können aus folgenden Schritten bestehen:

  • Bewertung des wirtschaftlichen Potenzials von Fernwärmenetzen
  • Schätzen Sie die Kosten für den Transport von überschüssiger Wärme zu Fernwärmebereichen
  • Entwickeln Sie zukünftige Wärmelastprofile
  • Berechnen Sie die Kosten und Emissionen der Wärmeversorgung in der Fernwärme

Die folgende Abbildung zeigt diesen Vorgang grafisch und zeigt die verschiedenen Datenquellen und Berechnungsmodule, die verwendet werden können.

* Abbildung: Analyse der Kosten und Potenziale für Fernwärme in repräsentativen Städten / Regionen (Schritt 2) *

In den folgenden Unterkapiteln werden die verschiedenen Schritte in diesem Verfahren ausführlicher beschrieben.

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Wirtschaftliche Bewertung des Fernwärmepotenzials

Für die repräsentativen Städte / Gebiete kann eine wirtschaftliche Bewertung der Fernwärme durchgeführt werden, um detailliertere Einblicke in die Kosten und die wirtschaftliche Durchführbarkeit der Fernwärme und die potenziell durch Fernwärme in den Gebieten gelieferte Wärmemenge zu erhalten. Zu diesem Zweck kann das CM - Fernwärmepotential: wirtschaftliche Bewertung verwendet werden. Dieses Modul generiert eine Karte potenzieller Fernwärmegebiete auf der Grundlage einer Bewertung der Wärmeverteilungskosten. Eine Analyse der Machbarkeit der Fernwärme in den untersuchten Gebieten kann folgendermaßen bewertet werden:

  • Passen Sie die Kosten für den Netzwerkaufbau an die Erfahrungen in Ihrer Region / Ihrem Land an
  • Berechnen Sie die durchschnittlichen Wärmeverteilungskosten und den Fernwärmebedarf für verschiedene Eingangsparameter
  • Variieren Sie zB die folgenden wichtigen Einflussfaktoren:
    • Wärmeeinsparungen im Analysezeitraum
    • Marktanteile der Fernwärme
    • Die Schwelle für akzeptable Wärmeverteilungskosten
    • Kosten für den Netzaufbau
    • Abschreibungszeit und Zinssatz

Die Szenarien können verwendet werden, um den Einfluss der verschiedenen Faktoren auf die Wärmeverteilungskosten in Fernwärmesystemen in den verschiedenen repräsentativen Städten / Gebieten zu analysieren. Für unterschiedliche Einstellungen der Abschreibungszeit und des Zinssatzes sollte ein Szenario für die Erweiterung der Fernwärme pro repräsentativer Stadt / Fläche für die weitere Analyse ausgewählt werden.

Die Ergebnisse dieses Schritts sind der Wärmebedarf für Fernwärme [GWh / Jahr] und die Wärmeverteilungskosten [EUR / MWh] in jeder der repräsentativen Städte / Gebiete. Diese Ergebnisse werden dann in Schritt 4 für den Vergleich des Gesamtszenarios verwendet.

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Schätzung der Kosten für den Transport von überschüssiger Wärme zu Fernwärmebereichen

Um die Kosten für den Transport von überschüssiger Wärme von potenziellen Quellen außerhalb von Fernwärmegebieten zu potenziellen Fernwärmegebieten abzuschätzen, kann das CM - Überschüssiges Wärmetransportpotential verwendet werden. Das Modul liefert ausgeglichene Kosten für überschüssige Wärme, die in das Fernwärmenetz transportiert wird [EUR / MWh]. Dies kann im nächsten Schritt der Berechnung der Wärmeversorgungskosten in der Fernwärme weiter verwendet werden.

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Entwicklung zukünftiger Wärmelastprofile

Die Renovierung von Gebäuden führt zu einer Reduzierung des Energiebedarfs für die Raumheizung. Dies wirkt sich auch auf die Lastprofile des Wärmebedarfs in den Fernwärmesystemen aus: Der Spitzenbedarf im Winter nimmt ab und die Volllaststunden steigen aufgrund höherer Anteile der Warmwassererzeugung am Gesamtwärmebedarf. Mit den CM - Wärmelastprofilen können zukünftige Wärmelastprofile nach unterschiedlichen Wärmespeicherwerten entwickelt werden. Dies kann basierend auf Lastprofilen erfolgen, die in der Hotmaps-Datenbank bereitgestellt werden (Standardprofile für alle NUTS2-Regionen in Europa) oder basierend auf Ihren eigenen Profilen, die in die Toolbox hochgeladen wurden. Die resultierenden Lastprofile werden dann im nächsten Schritt, der Berechnung der Kosten und der Emission der Wärmeversorgung in der Fernwärme mit dem Versandmodul, verwendet.

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Berechnung der Kosten und Emissionen der Wärmeversorgung in der Fernwärme

Die Kosten und Emissionen der Wärmeversorgung im Fernwärmesystem hängen vom Zusammenspiel der verschiedenen installierten Versorgungskapazitäten ab. Hierbei ist die kostengünstigste Kombination von Kapazitäten und deren Betrieb über die Zeit von Interesse. Zur Analyse des sogenannten stündlichen Versands verschiedener Versorgungstechnologiekombinationen und der Auswirkung auf die Gesamtkosten und Emissionen der Wärmeversorgung in der Fernwärme kann der CM - Fernwärmeversandversand eingesetzt werden. Mit dem Modul können mehrere Szenarien mit folgenden Eingabedatenkombinationen berechnet werden, um Kosten und Nutzen abzuleiten:

  • Kombinationen verschiedener Technologien in Versorgungsportfolios:
    • Überschüssige Wärme aus der Industrie (mit oder ohne Wärmepumpe)
    • Müllverbrennung
    • Hocheffiziente Kraft-Wärme-Kopplung
    • Solarthermie
    • Geothermie
    • Biomasse
    • Wärmepumpen mit unterschiedlichen Wärmequellen wie z
      • Kläranlagen
      • Flusswasser
      • überschüssige Wärme aus Rechenzentren
  • Preisszenarien:
    • für Preise verschiedener Energieträger
    • für Preise CO2-Emissionen

Die Berechnungen können verwendet werden, um vorteilhafte Versorgungsportfolios in den verschiedenen repräsentativen Städten / Gebieten und deren Empfindlichkeit gegenüber wichtigen Einflussparametern wie Energieträger- und CO2-Preisen oder Zinssatz und Abschreibungszeit zu identifizieren.

Die Ergebnisse dieses Schritts sind die Kosten für die Wärmeversorgung des Fernwärmesystems [EUR / MWh] in jeder der repräsentativen Städte / Gebiete und die damit verbundenen CO2-Emissionen [kt / Jahr]. Diese Ergebnisse werden dann in Schritt 4 für den Vergleich des Gesamtszenarios verwendet.

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Wie zu zitieren

Marcus Hummel, Giulia Conforto, im Hotmaps-Wiki, Richtlinien für die Verwendung der Hotmaps-Toolbox für Analysen auf nationaler Ebene (August 2020)

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Autoren und Rezensenten

Diese Seite wurde von Marcus Hummel und Giulia Conforto ( e-think ) geschrieben.

☑ Diese Seite wurde von Mostafa Fallahnejad ( EEG - TU Wien ) überprüft.

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Lizenz

Copyright © 2016-2020: Marcus Hummel, Giulia Conforto

Creative Commons Namensnennung 4.0 Internationale Lizenz

Diese Arbeit unterliegt den Bestimmungen einer Creative Commons CC BY 4.0 International License.

SPDX-Lizenz-ID: CC-BY-4.0

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

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Wissen

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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