CM távfűtés potenciális gazdasági értékelése

CM távfűtés potenciális gazdasági értékelése

## Tartalomjegyzék

Bevezetés

Ez a számítási modul az európai hősűrűség-térképet (EHDM) és az európai bruttó alapterület-térképet (EGFAM) használja , amelyeket mind a Hotmaps projekt során fejlesztettek ki, hogy GIS-alapú módszert javasolnak a potenciális DH-területek meghatározására, különös tekintettel a távfűtési (DH) hálózat költségein. A DH-területeket az EHDM érzékenységi elemzésével határozzuk meg, figyelembe véve az átlagos elosztási költségek előre meghatározott felső határát. Ez a megközelítés lehetővé teszi továbbá az átviteli vezetékek hosszának és átmérőjének, valamint az azokhoz kapcsolódó költségeknek a becslését. A kimenetek GIS rétegek, amelyek a DH megépítéséhez gazdasági szempontból életképes területeket szemléltetik, valamint ezeket a régiókat egymással összekötő költség-minimális távvezetékek. A számítási modul felhasználható a paraméterek, például a hálózati költségek felső korlátjának és a piaci részesedésnek a potenciális, valamint a DH-rendszerek bővítésére és kiterjesztésére gyakorolt hatásának tanulmányozására.

To Top

Bemenetek és kimenetek

A bemeneti paraméterek és rétegek, valamint a kimeneti rétegek és paraméterek a következők.

A bemeneti rétegek és a paraméterek:

  • Hő sűrűség és bruttó padló sűrűség térkép (alapértelmezés szerint az eszközkészlet biztosítja)
    • raszteres formátumban (* .tif)
    • 1 hektár felbontással
    • igénysűrűség MWh / ha-ban és bruttó alapterület-sűrűség m 2 / ha-ban
  • A beruházás első éve
  • A beruházás utolsó éve
  • Értékcsökkenési idő években
  • Várható halmozott energiamegtakarítás: A beruházás utolsó évében megtakarított energia aránya, például az épületek utólagos felszerelése és a beruházás első éve közötti hőigény miatt.
  • A DH piaci részesedése a befektetési időszak elején
  • A várható DH-piaci részesedés a beruházási időszak végén
  • Kamatláb
  • A DH-hálózati költségek felső határa EUR / MWh-ban : A potenciális DH-területeken az elosztóhálózat költsége nem haladhatja meg az elosztóhálózat-költségek felső határát.
  • Az építési költségek állandója EUR / m-ben , valamint az építési költség együtthatója EUR / m 2 -ben a következőkre:
    • Belváros
    • Külső város
    • Park
  • Teljes terhelési órák

A kimeneti rétegek és paraméterek:

  • Teljes kereslet a kiválasztott régióban a beruházás első évében, MWh
  • Teljes kereslet a kiválasztott régióban a beruházás utolsó évében, MWh
  • A DH-rendszer maximális potenciálja a beruházási időszak során, MWh-ban
  • Az energiaspecifikus DH-hálózat költsége EUR / MWh-ban
  • Az energiaspecifikus DH elosztóhálózat költsége EUR / MWh-ban
  • Az energiaspecifikus DH-átviteli hálózat költsége EUR / MWh-ban
  • A specifikus DH elosztóhálózat méterenkénti költsége ( EUR / millió)
  • Fajlagos DH-átviteli hálózat méterenkénti költsége ( EUR / millió)
  • A hálózat összes költsége - járadék EUR-ban
  • Az elosztóhálózat összes költsége - járadék EUR-ban
  • Az átviteli hálózat összes költsége - járadék EUR-ban
  • A teljes elosztóháló árokhossza km-ben
  • A teljes átviteli rács árokhossza km-ben
  • A koherens területek összes száma
  • Gazdasági szempontból koherens területek száma
  • A hőigény sűrűsége a beruházási időszak utolsó évében (figyelembe véve az energiamegtakarítást) raszteres formátumban
  • A DH területek (mind gazdasági, mind nem gazdasági területek) alakfájl formátumban
  • Átviteli vezetékek és kapacitások alakfájl formátumban

To Top

Eljárás

Itt a módszertan rövid magyarázata található. A módszertan és a receptúrák részletesebb ismertetése érdekében kérjük, olvassa el a számítási modulról publikált dokumentumot [ 1 ].

A számítási modul célja azoknak a régióknak a megkeresése, amelyekben a DH-rendszer beépíthető anélkül, hogy meghaladná a felhasználó által meghatározott átlagos fajlagos költségkorlátot EUR / MWh-ban . Ez a következő feltételezések alapján történik:

  • Az egyetlen elérhető hőforrás a legnagyobb hőigényű gazdasági DH-terület. Meleget termel saját magának és minden más gazdasági szempontból koherens területnek.
  • két DH-terület között a hő egy irányba áramolhat,
  • az éves DH-igény állandónak tekinthető a beruházási időszak utolsó éve után
  • A piaci részesedés vagy az energiamegtakarítás ugyanazok a százalékok a DH-terület celláin belül és a különféle DH-területeken belül is.
  • A modell csak egy csatlakoztatott DH-rendszert hoz létre. Két hálózat nem létezik.
  • A bemeneti paraméter rácsköltségének felső határát megszorozzuk ~ 95% -kal, hogy megkapjuk az elosztóhálózati költség felső határát. Ezt az értéket használják a potenciális DH-területek meghatározására.

A gazdasági DH-területek meghatározása három lépésben történik. További részletek a mellékelt tesztfutásokon találhatók.

1. LÉPÉS: Az elosztóhálózat költségeinek kiszámítása a hőigény és a területi arány alapján az EHDM és az EGFAM felhasználásával

2. LÉPÉS: A potenciális DH-területek meghatározása

3. LÉPÉS: A DH-területek és az átviteli vezetékek kapacitásának, valamint az ezen területek egymáshoz történő csatlakoztatásához szükséges konfigurációjának meghatározása.

Megoldási lehetőségek

Ez a számítási modul a Gurobi megoldót használja az optimalizálási probléma megoldására. A számítási modul stabil működésének garantálása érdekében számos lehetőséget vezettünk be az optimalizálási probléma megoldására. Ezek a lehetőségek a következők:

  • Az alsó és a felső célpont közötti távolságot 0,01-re állítják (MIPGap = 1e-2).
  • Az elsődleges és a kettős célérték közötti relatív különbséget 0,0001-re állítottuk (BarConvTol = 1e-4).
  • A megoldás fókuszát 1-re állítja, hogy megtalálják a megvalósítható megoldásokat. A fókusz itt sem optimális, sem objektív (MIPFocus = 1).
  • A felhasznált RAM mennyiségét 500 mb-ra korlátoztuk annak érdekében, hogy ne kerüljünk a kritikus helyzetekbe, ha a felhasználók egyidejűleg futnak (NodefileStart = 0,5).

To Top

Ennek a számítási modulnak a GitHub adattára

Itt kapja meg ennek a számítási modulnak az élvonalbeli fejlesztését.

To Top

Mintafuttatás

Itt a számítási modult bécsi esettanulmányhoz, Ausztriába kell futtatni. Először a "Go To Place" sáv segítségével keresse meg Bécset és válassza ki a várost. Kattintson a "Rétegek" gombra a "Rétegek" ablak megnyitásához, majd kattintson a "SZÁMÍTÁSI MODUL" fülre. A számítási modulok listájában válassza a "CM - Távoli fűtési potenciál: gazdasági értékelés" lehetőséget.

To Top

Test Run: alapértelmezett bemeneti értékek a bécsi esettanulmányhoz

Az eszközkészletben megadott alapértelmezett értékek alapvetően alkalmasak Bécsre, azaz lehet, hogy nem felel meg más régióknak, és az esettanulmánytól függően ki kell igazítani. A számítás a 2018-tól 2030-ig terjedő időszakra történik (2018 a 0. év, a 2030 pedig a 12. év, a beruházási időszak pedig 12 év). A várt felhalmozott energiamegtakarítási arány a hőigény csökkenését mutatja a beruházási időszak kezdetéhez (2018-as év) viszonyítva. A DH piaci részesedése a DH területeken belüli piaci részesedésre utal. Értéke a befektetési időszak elején (2018-as év) mutatja a tényleges piaci részesedést (általában ismert). A várható piaci részesedés a befektetési időszakban, amit elvár. Ez az érték útitervekből, forgatókönyvekből, politikákból stb. Származik. Az alapértelmezett esethez az 5 százalékos kamatlábat vesszük figyelembe. A DH-rács felső korlátját megszorozzuk ~ 95% -kal, hogy megkapjuk az elosztóhálózat költség felső határát. Ezen érték felhasználásával megkapjuk a potenciális DH-területeket. A potenciális területeken az elosztóhálózat átlagos költsége nem haladhatja meg az elosztóhálózat-költségek felső határát. A teljes terhelési órák értékét használjuk a csúcsterhelés becslésére és az átviteli hálózat megfelelő méretének megtalálására.

Az építési költségállandó és az építési költség együttható a referencia [ 2 ] alapján származik. A kapott régiók nagyon érzékenyek ezekre az értékekre. Ezért általános megjegyzésként azt javasoljuk, hogy előbb számolja ki ezeket az értékeket, és csak akkor, ha úgy gondolja, hogy ezek az értékek eredmények túl- vagy alulbecsülését eredményezik, majd módosítsa azokat.

Alapértelmezés szerint a számításhoz az eszközkészlet által biztosított hősűrűség-térképet és a bruttó alapterület-sűrűség-térképet kell használni. Használhatja a saját feltöltött rétegeit a számítás futtatásához. Itt alapértelmezett rétegeket használunk.

Most nyomja meg a run gombot és várja meg, amíg a számítás befejeződik.

FONTOS MEGJEGYZÉS : Felhívjuk figyelmét, hogy ez a számítási modul néhány percet vehet igénybe a végső megoldás megtalálásáig. Ha a számítás nagyon hosszú (több mint 10 perc), akkor válassza ki a számításhoz egy kisebb régiót. Az önkényes értékek használata hosszú számítási időt is eredményezhet. Ezért ellenőrizze, hogy a megadott értékek megfelelnek-e a kiválasztott régiónak.

Az alábbi ábra a megadott bemeneti paraméterek eredményeit mutatja Bécsben. A legfontosabb mutatókat az EREDMÉNYEK ablak mutatja be. Ezenkívül kaphat mutatókat a térkép minden egyes lehetséges területének megnyomásával

Figure 1

A kimeneti rétegek a Rétegek ablakban jelennek meg a Számítás modul rész alatt.

To Top

Irodalom

[1]. Fallahnejad M, Hartner M, Kranzl L, Fritz S. A távfűtési rendszerek elosztási és átviteli beruházási költségeinek hatása a távfűtési potenciálra. Energy Procedia 2018; 149: 141–50. doi: 10.1016 / j.egypro.2018.08.178.

[2]. Persson U, Werner S. Hőeloszlás és a távfűtés jövőbeli versenyképessége. Appl Energy 2011; 88: 568–76. doi: 10.1016 / j.apenergy.2010.09.020.

To Top

Hogyan lehet idézni

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

To Top

Szerzők és áttekintők

Ezt az oldalt Mostafa Fallahnejad * írta.

  • [] Ezt az oldalt Lukas Kranzl * vizsgálta felül.

* Energiagazdaságtan Csoport - TU Wien Energia Rendszerek és Elektromos Meghajtók Intézete Gusshausstrasse 27-29 / 370 1040 Wien

To Top

Engedély

Szerzői jog © 2016-2019: Mostafa Fallahnejad

Creative Commons Nevezd meg! 4.0 Nemzetközi licenc Ez a munka a Creative Commons CC BY 4.0 Nemzetközi Licenc alatt van licenc alatt.

SPDX-licenc-azonosító: CC-BY-4.0

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

To Top

Elismerés

Szeretnénk kifejezni legmélyebb elismerésünket a Horizont 2020 Hotmaps projekthez (támogatási megállapodás száma 723677), amely finanszírozást nyújtott a jelen vizsgálat elvégzéséhez.

To Top

This page was automatically translated. View in another language:

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

* machine translated