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Con questo modulo di calcolo è possibile determinare le potenziali aree di teleriscaldamento sulla base di una valutazione semplificata dei costi di distribuzione e trasmissione del calore. Gli input del modulo sono la domanda di calore e le mappe della densità della superficie lorda del pavimento, i costi di espansione della rete, lo sviluppo della domanda di calore e delle tariffe di connessione, il tempo di ammortamento, il tasso di interesse e una soglia per i costi di distribuzione del calore accettati. Inoltre, calcola i costi delle linee di trasmissione tra le aree di teleriscaldamento individuate.
Questo modulo di calcolo utilizza una mappa della densità del calore (HDM) e una mappa della densità della superficie lorda del pavimento per proporre un metodo basato su GIS per determinare le potenziali aree DH con particolare attenzione ai costi della rete di teleriscaldamento (DH). Nella casella degli strumenti, l'utente ha la possibilità di utilizzare il set di dati predefinito fornito dalla casella degli strumenti, vale a dire la mappa della densità della domanda di calore e la mappa della densità della superficie lorda , oppure utilizzare i propri layer degli stessi tipi che vengono caricati nell'account personale Hotmaps. Le aree DH vengono determinate eseguendo analisi di sensibilità sull'HDM tenendo conto del limite superiore predefinito dei costi di distribuzione medi. L'approccio consente inoltre la stima della lunghezza e del diametro delle linee di trasmissione e dei relativi costi. I risultati sono strati GIS che illustrano aree economicamente valide per la costruzione di DH, nonché le linee di trasmissione a costo minimo che collegano queste regioni tra loro. Il modulo di calcolo può essere utilizzato per studiare l'impatto di parametri come il tetto dei costi di rete e la quota di mercato sul potenziale e sull'espansione e l'estensione dei sistemi DH.
I livelli e i parametri di input, nonché i parametri e i livelli di output per il CM sono i seguenti.
I livelli di input e i parametri sono:
I livelli e i parametri di output sono:
Qui viene fornita una breve spiegazione della metodologia. Per una spiegazione più completa della metodologia e delle formulazioni, fare riferimento al documento ad accesso aperto pubblicato su questo modulo di calcolo [ 1 ].
Lo scopo del modulo di calcolo è trovare regioni in cui è possibile costruire sistemi DH senza superare un tetto di costo specifico medio definito dall'utente in EUR / MWh . Questo viene fatto in base ai seguenti presupposti:
La determinazione delle aree DH economiche avviene in tre fasi. Per maggiori dettagli fare riferimento alle esecuzioni di prova fornite.
FASE 1: Calcolo dei costi della rete di distribuzione in base alla domanda di calore e al rapporto grafico utilizzando le mappe di densità di calore e di superficie lorda selezionate
FASE 2: Determinazione delle potenziali aree DH
FASE 3: Determinazione delle aree DH economiche e delle capacità e della configurazione della linea di trasmissione necessarie per collegare queste aree tra loro.
Questo modulo di calcolo utilizza un risolutore Gurobi per risolvere il problema di ottimizzazione. Al fine di garantire una funzionalità stabile del modulo di calcolo, abbiamo introdotto diverse opzioni per risolvere il problema di ottimizzazione. Queste opzioni sono le seguenti:
Qui ottieni lo sviluppo all'avanguardia per questo modulo di calcolo.
Qui, il modulo di calcolo viene eseguito per il caso di studio di Vienna, Austria. Per prima cosa, usa la barra "Vai a luogo" per navigare verso Vienna e selezionare la città. Fare clic sul pulsante "STRATI" per aprire la barra "STRATI" e quindi fare clic sulla scheda "MODULO DI CALCOLO". Nella lista dei moduli di calcolo selezionare "CM - POTENZIALE RISCALDAMENTO DISTRETTUALE: VALUTAZIONE ECONOMICA".
I valori predefiniti forniti nella casella degli strumenti sono fondamentalmente adatti a Vienna, ovvero potrebbe non essere adatto ad altre regioni e dovrebbero essere adattati a seconda del caso di studio. Il calcolo viene effettuato per il periodo dal 2018 al 2030 (il 2018 è l'anno 0 e il 2030 è l'anno 12 e il periodo di investimento sarà di 12 anni). L'indice di risparmio energetico accumulato atteso mostra la riduzione della domanda di calore rispetto all'inizio del periodo di investimento (anno 2018). La quota di mercato DH si riferisce alla quota di mercato all'interno delle aree DH. Il suo valore all'inizio del periodo di investimento (anno 2018) mostra la quota di mercato effettiva (solitamente nota). La quota di mercato prevista alla fine del periodo di investimento è ciò che ti aspetti di raggiungere. Questo valore deriva da mappe stradali, scenari, politiche, ecc. Per il caso di default, consideriamo il tasso di interesse del 5%. Il tetto di costo della rete DH viene moltiplicato per ~ 95% per ottenere un tetto di costo per la rete di distribuzione. Usando questo valore, si ottengono le potenziali aree DH. All'interno delle aree potenziali, il costo medio della rete di distribuzione non può superare il tetto del costo della rete di distribuzione. Il valore delle ore a pieno carico viene utilizzato per stimare il carico di punta e trovare una dimensione adeguata per la rete di trasmissione.
La costante del costo di costruzione e il coefficiente del costo di costruzione provengono dal riferimento [ 2, 3 ]. Le regioni ottenute sono molto sensibili a questi valori. Pertanto, come commento generale, suggeriamo di calcolare prima con questi valori e solo se ritieni che questi valori portino a una sovrastima o sottostima dei tuoi risultati, quindi modificali.
Per impostazione predefinita, per il calcolo vengono utilizzate la mappa della densità di calore e la mappa della densità dell'area lorda del pavimento fornite dalla casella degli strumenti. È possibile utilizzare i propri layer caricati per eseguire il calcolo. In questa esecuzione di esempio utilizziamo i livelli predefiniti.
Ora, premere il pulsante "RUN CM" e attendere che il calcolo sia terminato.
NOTA IMPORTANTE : si prega di notare che questo modulo di calcolo potrebbe richiedere diversi minuti per trovare la soluzione finale. Se il calcolo richiede molto tempo (più di 10 minuti), selezionare una regione più piccola per il calcolo. Inoltre, l'utilizzo di valori arbitrari può comportare tempi di calcolo lunghi. Pertanto, assicurati che i valori forniti siano adatti alla regione selezionata.
La figura seguente mostra i risultati ottenuti per i parametri di input forniti a Vienna. Gli indicatori più importanti sono mostrati nella finestra RISULTATI. Inoltre, puoi ottenere alcuni indicatori premendo su ogni singola area potenziale sulla mappa.
I layer di output verranno visualizzati nella barra LAYERS nella sezione Modulo di calcolo.
[1] Fallahnejad M., Hartner M., Kranzl L., Fritz S. Impatto dei costi di investimento di distribuzione e trasmissione dei sistemi di teleriscaldamento sul potenziale di teleriscaldamento. Energy Procedia 2018; 149: 141–50. doi: 10.1016 / j.egypro.2018.08.178.
[2] Persson U., Werner S. Distribuzione del calore e futura competitività del teleriscaldamento. 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: Heat distribution cost. Energia 2019; 176: 604-22. https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.03.189.
Mostafa Fallahnejad, in Hotmaps-Wiki, CM-Teleriscaldamento-potenziale-economico-valutazione (settembre 2020)
Questa pagina è stata scritta da Mostafa Fallahnejad ( EEG - TU Wien ).
☑ Questa pagina è stata recensita da Marcul Hummel ( e-think ).
Copyright © 2016-2020: Mostafa Fallahnejad
Licenza internazionale Creative Commons Attribution 4.0
Questo lavoro è concesso in licenza con una licenza internazionale Creative Commons CC BY 4.0.
Identificatore licenza SPDX: CC-BY-4.0
Testo della licenza: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html
Vorremmo esprimere il nostro più profondo apprezzamento al progetto Hotmaps di Orizzonte 2020 (contratto di sovvenzione numero 723677), che ha fornito i finanziamenti per svolgere la presente indagine.
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