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Questo modulo di calcolo utilizza la mappa europea della densità del calore (EHDM) e una mappa europea della superficie lorda del pavimento (EGFAM) , entrambe sviluppate nel corso del progetto Hotmaps , per proporre un metodo basato su GIS per determinare potenziali aree DH con focus specifico sui costi della rete di teleriscaldamento (DH). Le aree DH vengono determinate eseguendo analisi di sensibilità sull'EHDM in considerazione del limite superiore predefinito dei costi di distribuzione medi. L'approccio consente inoltre di stimare la lunghezza e il diametro delle linee di trasmissione e i relativi costi. Gli output sono layer 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 massimale dei costi di rete e la quota di mercato sul potenziale e sull'espansione e l'estensione dei sistemi DH.
I parametri e i livelli di input, nonché i livelli e i parametri di output sono i seguenti.
I livelli e i parametri di input 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, consultare l' articolo pubblicato su questo modulo di calcolo [ 1 ].
Lo scopo del modulo di calcolo è di trovare le regioni in cui è possibile costruire un sistema DH senza superare un limite di costo specifico medio definito dall'utente in EUR / MWh . Questo viene fatto in base ai seguenti presupposti:
La determinazione delle aree economiche di DH viene effettuata in tre fasi. Per ulteriori dettagli, consultare le esecuzioni di prova fornite.
PASSAGGIO 1: calcolo dei costi della rete di distribuzione in base alla domanda di calore e al rapporto del diagramma mediante EHDM ed EGFAM
PASSAGGIO 2: Determinazione delle potenziali aree DH
PASSAGGIO 3: Determinazione delle aree economiche del DH, capacità della linea di trasmissione e configurazione necessarie per collegare queste aree tra loro.
Questo modulo di calcolo utilizza il solutore 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 case study di Vienna, in Austria. Innanzitutto, utilizza la barra "Vai a luogo" per navigare a Vienna e selezionare la città. Fare clic sul pulsante "Livelli" per aprire la finestra "Livelli", quindi fare clic sulla scheda "MODULO DI CALCOLO". Nell'elenco dei moduli di calcolo, selezionare "CM - Potenziale di teleriscaldamento: valutazione economica".
I valori predefiniti forniti nella casella degli strumenti sono sostanzialmente adatti a Vienna, ovvero potrebbero non essere adatti ad altre regioni e dovrebbero essere adattati in base al caso di studio. Il calcolo viene eseguito 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). Il previsto rapporto di risparmio energetico accumulato mostra la riduzione della domanda di calore rispetto all'inizio del periodo di investimento (anno 2018). La quota di mercato del DH si riferisce alla quota di mercato nelle aree DH. Il suo valore all'inizio del periodo di investimento (anno 2018) mostra la quota di mercato effettiva (generalmente nota). La quota di mercato prevista durante il periodo di investimento è quella che ti aspetti di raggiungere. Questo valore deriva da mappe stradali, scenari, politiche e così via. Nel caso predefinito, consideriamo il tasso di interesse del 5 percento. Il limite di costo della rete DH viene moltiplicato per ~ 95% per ottenere un limite di costo per la griglia di distribuzione. Usando questo valore, si ottengono le potenziali aree DH. Nelle aree potenziali, il costo medio della rete di distribuzione non può superare il massimale dei costi della rete di distribuzione. Il valore delle ore a pieno carico viene utilizzato per stimare il carico di picco e trovare la dimensione adatta per la griglia di trasmissione.
La costante di costo di costruzione e il coefficiente di costo di costruzione provengono dal riferimento [ 2 ]. Le regioni ottenute sono molto sensibili a questi valori. Pertanto, come commento generale, ti consigliamo di calcolare prima con questi valori e solo se ritieni che questi valori portino a una sovrastima o sottovalutazione dei risultati, quindi modificali.
Per impostazione predefinita, per il calcolo vengono utilizzate la mappa della densità del calore e la mappa della densità della superficie lorda fornite dalla casella degli strumenti. Puoi utilizzare i tuoi livelli caricati per eseguire il calcolo. Qui, usiamo i livelli predefiniti.
Ora, premere il pulsante Esegui e attendere fino al termine del calcolo.
NOTA IMPORTANTE : si noti che questo modulo di calcolo potrebbe richiedere alcuni minuti per trovare la soluzione finale. Se il calcolo richiede molto tempo (più di 10 minuti), selezionare un'area più piccola per il calcolo. Inoltre, l'utilizzo di valori arbitrari può portare a lunghi tempi di calcolo. Pertanto, assicurarsi 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 dimostrati nella finestra RISULTATI. Inoltre, puoi ottenere alcuni indicatori premendo su ogni singola potenziale area sulla mappa
I livelli di output appariranno nella finestra LAYERS nella sezione Modulo di calcolo.
[1]. Fallahnejad M, Hartner M, Kranzl L, Fritz S. Impatto dei costi di investimento per la distribuzione e la 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. doi: 10.1016 / j.apenergy.2010.09.020.
Mostafa Fallahnejad, in Hotmaps-Wiki, https://github.com/HotMaps/hotmaps_wiki/wiki/CM-District-heating-grid-costs (aprile 2019)
Questa pagina è stata scritta da Mostafa Fallahnejad *.
* Energy Economics Group - TU Wien Institute of Energy Systems and Electrical Drives Gusshausstrasse 27-29 / 370 1040 Wien
Copyright © 2016-2019: Mostafa Fallahnejad
Licenza internazionale Creative Commons Attribution 4.0 Questo lavoro è concesso in licenza in base alla licenza internazionale Creative Commons CC BY 4.0.
Identificatore di 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 ( convenzione di sovvenzione numero 723677), che ha fornito i finanziamenti per lo svolgimento della presente indagine.
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