Sadržaj

U jednom pogledu

Ovim modulom za izračunavanje možete odrediti potencijalna područja daljinskog grijanja na temelju pojednostavljene procjene troškova distribucije i prijenosa topline. Ulazi u modul su mape potražnje za toplinom i bruto gustoće površine, troškovi širenja mreže, razvoj potrebe za toplinom i stope priključenja, vrijeme amortizacije, kamatna stopa i prag za prihvaćene troškove distribucije topline. Nadalje, izračunava troškove dalekovoda između utvrđenih područja daljinskog grijanja.

To Top

Uvod

Ovaj modul za proračun koristi kartu gustoće topline (HDM) i kartu gustoće bruto površine poda kako bi predložio GIS metodu za određivanje potencijalnih područja DH s posebnim naglaskom na mrežne troškove daljinskog grijanja (DH). U kutiji s alatima korisnik ima mogućnost koristiti zadani skup podataka koji pruža alatni okvir, naime kartu gustoće potrebe za toplinom i kartu gustoće bruto površine poda , ili koristiti vlastite slojeve istih vrsta koji se prenose na osobni račun Hotmaps. Područja DH određuju se izvođenjem analiza osjetljivosti na HDM uzimajući u obzir unaprijed definiranu gornju granicu prosječnih troškova distribucije. Pristup dodatno omogućuje procjenu duljine i promjera dalekovoda i s njima povezanih troškova. Izlazi su GIS slojevi koji ilustriraju područja koja su ekonomski isplativa za izgradnju DH-a, kao i troškovno minimalni dalekovodi koji međusobno povezuju ove regije. Modul za izračunavanje može se koristiti za proučavanje utjecaja parametara kao što su gornja granica troškova mreže i tržišni udio na potencijal te na širenje i proširenje sustava za daljinsko grijanje.

To Top

Ulazi i izlazi

Ulazni slojevi i parametri kao i izlazni slojevi i parametri za CM su kako slijedi.

Ulazni slojevi i parametri su:

  • Parametri:
    • Prva godina ulaganja
    • Posljednja godina ulaganja: određuje za koliko godina biste trebali doseći ciljani tržišni udio DH.
    • Vrijeme amortizacije u godinama : veće vrijeme amortizacije smanjuje ukupne troškove jer će vaš sustav trajati dulje i više služi
    • Akumulirana ušteda energije: Očekivani omjer energije koji se štedi u posljednjoj godini ulaganja zbog npr. Naknadne ugradnje zgrada u usporedbi s potrebom za toplinom u prvoj godini ulaganja . veća akumulirana ušteda energije, znači nižu gustoću potrebe za toplinom i vjerojatno će to dovesti do većih specifičnih troškova distribucijske mreže.
    • Tržišni udio DH-a na početku investicijskog razdoblja: prikazuje trenutno stanje u odabranom području.
    • Tržišni udio DH na kraju razdoblja ulaganja: Ciljni tržišni udio koji želite postići.
    • Kamatna stopa
    • Gornja granica troškova DH mreže u EUR / MWh : U potencijalnim područjima DH, trošak distribucijske mreže ne smije premašiti ovu definiranu gornju granicu troškova distribucijske mreže.
    • Konstanta troškova gradnje u EUR / m, kao i koeficijent troškova gradnje u EUR / m 2
    • Sati punog opterećenja: koristi se za izračunavanje vršnog opterećenja, što je važno za dimenziju cijevi. Ovdje se ovo koristi isključivo za transportnu mrežu.
    • MIPGap: opcija za rješavanje optimizacije pomoću koje možete odrediti koliko bi točan trebao biti vaš odgovor. Imajte na umu da manji razmaci dovode do veće točnosti uz cijenu većeg CPU vremena.
  • Slojevi:
    • Karta gustoće topline i karta gustoće bruto površine poda: zadani zemljovidi nalaze se u alatu; vlastite učitane karte mogu se koristiti i u CM-u
      • u rasterskom formatu (* .tif)
      • s rezolucijom od 1 hektara
      • gustoće potražnje u MWh / ha i bruto gustoće površine poda u m 2 / ha

Izlazni slojevi i parametri su:

  • Parametri:
    • Ukupna potražnja u odabranoj regiji u prvoj godini ulaganja u MWh
    • Ukupna potražnja u odabranoj regiji u posljednjoj godini ulaganja u MWh
    • Maksimalni potencijal DH sustava kroz razdoblje ulaganja u MWh
    • Specifični energetski troškovi mreže DH u EUR / MWh
    • Energetski specifični troškovi distribucijske mreže DH u EUR / MWh
    • Energetski specifični troškovi prijenosne mreže DH u EUR / MWh
    • Specifični troškovi distribucijske mreže DH po metru u EUR / m
    • Specifični troškovi prijenosne mreže DH po metru u EUR / m
    • Ukupni mrežni troškovi - anuiteta u EUR / god
    • Ukupni troškovi distribucijske mreže - anuiteta u EUR / god
    • Ukupni troškovi prijenosne mreže - anuiteta u EUR / god
    • Ukupna dužina rova distribucijske mreže u km
    • Ukupna duljina rova prijenosne mreže u km
    • Ukupan broj koherentnih područja
    • Broj ekonomski koherentnih područja
  • Slojevi:
    • Gustoća potražnje topline u posljednjoj godini investicijskog razdoblja (s obzirom na uštedu energije) u rasterskom formatu
    • Područja DH-a (i gospodarska i neekonomska) u formatu oblika datoteke
    • Dalekovodi i njihovi kapaciteti u obliku oblika datoteke

To Top

Metoda

Ovdje se daje kratko objašnjenje metodologije. Za potpuniji objašnjenje metodologije i formulacije, molimo pogledajte otvorenog pristupa radu objavljenom o ovom obračunskom modula [ 1 ].

Cilj modula za izračunavanje je pronaći regije u kojima se mogu graditi sustavi za daljinsko grijanje bez prekoračenja korisnički definirane prosječne gornje granice specifičnih troškova u EUR / MWh . To se radi pod sljedećim pretpostavkama:

  • Ekonomsko područje s najvećom potrebom za toplinom smatra se jedinim dostupnim izvorom topline. Proizvodi toplinu za sebe i za sva druga ekonomska koherentna područja.
  • između dva područja DH, toplina može teći u jednom smjeru,
  • smatra se da godišnja potražnja za toplovodom ostaje konstantna nakon posljednje godine razdoblja ulaganja
  • definirani tržišni udjeli i relativne uštede energije jednaki su u svim stanicama analiziranog područja.
  • Model stvara samo jedan povezani DH sustav. Nije moguće imati dvije ili više neovisnih mreža.
  • Ulazni parametar "gornja granica troškova" pomnožava se s ~ 95% da bi se dobio gornji iznos troškova distribucijske mreže. Ova se vrijednost koristi za određivanje potencijalnih područja DH.

Određivanje ekonomskih područja DH provodi se u tri koraka. Za više detalja pogledajte priložene probne vožnje.

KORAK 1: Izračun troškova distribucijske mreže na temelju potražnje topline i omjera parcele pomoću odabranih karata gustoće topline i bruto gustine površine

KORAK 2: Određivanje potencijalnih područja DH

KORAK 3: Određivanje ekonomskih područja DH-a i kapaciteta dalekovoda i konfiguracije potrebnih za međusobno povezivanje tih područja.

Mogućnosti rješavanja

Ovaj modul za izračunavanje koristi Gurobijev rješivač za rješavanje problema optimizacije. Kako bismo zajamčili stabilnu funkcionalnost računskog modula, uveli smo nekoliko mogućnosti za rješavanje problema optimizacije. Ove su mogućnosti sljedeće:

  • Jaz između donje i gornje granice cilja postavljen je na 0,01 (MIPGap = 1e-2).
    • Manji jaz obično daje točniji odgovor. Međutim, to s vremenske perspektive CPU može biti vrlo skupo.
  • Relativna razlika između primarne i dvostruke objektivne vrijednosti postavljena je na 0,0001 (BarConvTol = 1e-4).
  • Fokus rješavača postavljen je na 1 kako bi se pronašla izvediva rješenja. Ovdje fokus nije ni optimalnost ni cilj (MIPFocus = 1).
  • Ograničili smo količinu korištene RAM memorije na 500 MB kako ne bismo ušli u kritične situacije u slučaju istodobnih pokretanja različitih korisnika (NodefileStart = 0,5).

To Top

GitHub spremište ovog kalkulacijskog modula

Ovdje ćete dobiti vrhunski razvoj za ovaj modul izračuna.

To Top

Uzorak trčanja

Ovdje je pokrenut modul za izradu studije slučaja iz Beča u Austriji. Prvo upotrijebite traku "Idi na mjesto" za navigaciju do Beča i odaberite grad. Kliknite gumb "SLOJEVI" da biste otvorili traku "SLOJEVI", a zatim kliknite karticu "MODUL OBRAČUNA". Na popisu kalkulacijskih modula odaberite "CM - DISTRICNI GREJNI POTENCIJAL: EKONOMSKA PROCJENA".

Probno pokretanje: zadane ulazne vrijednosti za studiju slučaja iz Beča

Navedene zadane vrijednosti u alatu u osnovi su prikladne za Beč, tj. Možda neće odgovarati drugim regijama i trebale bi se prilagoditi ovisno o vašoj studiji slučaja. Izračun se vrši za razdoblje od 2018. do 2030. godine (2018. je godina 0, a 2030. godina 12., a razdoblje ulaganja bit će 12 godina). Očekivani akumulirani omjer uštede energije pokazuje smanjenje potražnje za toplinom u odnosu na početak investicijskog razdoblja (2018. godina). Tržišni udio DH-a odnosi se na tržišni udio unutar područja DH-a. Njegova vrijednost na početku razdoblja ulaganja (2018. godina) pokazuje stvarni tržišni udio (obično poznat). Očekivani tržišni udio na kraju razdoblja ulaganja je ono što očekujete postići. Ova vrijednost dolazi iz putokaza, scenarija, politika itd. U zadanom slučaju smatramo kamatnu stopu od 5 posto. Gornja granica troškova DH mreže umnožava se s ~ 95% da bi se dobila gornja granica troškova za distribucijsku mrežu. Pomoću ove vrijednosti dobivaju se potencijalna područja DH. Unutar potencijalnih područja, prosječni trošak distribucijske mreže ne smije premašiti gornju granicu troškova distribucijske mreže. Vrijednost sati punog opterećenja koristi se za procjenu vršnog opterećenja i pronalaženje prikladne dimenzije za prijenosnu mrežu.

Konstanta troškova gradnje i koeficijent troškova gradnje potječu iz reference [ 2, 3 ]. Dobivena područja su vrlo osjetljiva na ove vrijednosti. Stoga, kao općeniti komentar, predlažemo da prvo izračunamo s tim vrijednostima i samo ako mislite da te vrijednosti dovode do prekomjerne ili podcjenjivanja vaših rezultata, a zatim ih izmijenite.

Za izračun se prema zadanim postavkama koriste karta gustoće topline i karta bruto gustine površine poda koje pruža alatni okvir. Za pokretanje izračuna možete koristiti vlastite učitane slojeve. U ovom uzorkovanju koristimo zadane slojeve.

Sada pritisnite gumb "RUN CM" i pričekajte dok se izračun ne završi.

VAŽNA NAPOMENA : Imajte na umu da će ovom izračunskom modulu trebati nekoliko minuta da pronađe konačno rješenje. Ako vaš izračun traje jako dugo (više od 10 minuta), odaberite manje područje za svoj izračun. Također, upotreba proizvoljnih vrijednosti može dovesti do dugog vremena izračuna. Stoga provjerite jesu li navedene vrijednosti prikladne za odabranu regiju.

Sljedeća slika prikazuje dobivene rezultate za zadane ulazne parametre u Beču. Najvažniji pokazatelji prikazani su u prozoru REZULTATI. Uz to, neke pokazatelje možete dobiti pritiskom na svako pojedinačno potencijalno područje na karti.

Figure 1

Izlazni slojevi pojavit će se na traci LAYERS u odjeljku Kalkulator modula.

To Top

Reference

[1] Fallahnejad M., Hartner M., Kranzl L., Fritz S. Utjecaj troškova ulaganja u distribuciju i prijenos sustava daljinskog grijanja na potencijal daljinskog grijanja. Energetske procesije 2018; 149: 141–50. doi: 10.1016 / j.egypro.2018.08.178.

[2] Persson U., Werner S. Raspodjela topline i buduća konkurentnost daljinskog grijanja. Appl Energy 2011; 88: 568–76. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2010.09.020.

[3] Persson U, Wiechers E, Möller B, Werner S. Heat Roadmap Europe: Troškovi distribucije topline. Energija 2019; 176: 604–22. https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.03.189.

To Top

Kako citirati

Mostafa Fallahnejad, u Hotmaps-Wiki, CM-Procjena potencijala-daljinskog grijanja-ekonomska-procjena (rujan 2020)

To Top

Autori i recenzenti

Ovu je stranicu napisao Mostafa Fallahnejad ( EEG - TU Wien ).

☑ Ovu je stranicu pregledao Marcul Hummel ( e-think ).

To Top

Licenca

Copyright © 2016-2020: Mostafa Fallahnejad

Creative Commons Attribution 4.0 međunarodna licenca

Ovo je djelo licencirano pod Creative Commons CC BY 4.0 međunarodnom licencom.

SPDX-identifikator licence: CC-BY-4.0

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

To Top

Priznanje

Željeli bismo izraziti našu najdublju zahvalnost projektu Horizon 2020 Hotmaps (Ugovor o dodjeli bespovratnih sredstava broj 723677), koji je osigurao financijska sredstva za provođenje ove istrage.

To Top

This page was automatically translated. View in another language:

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

* machine translated