CM Pārmērīgs siltuma transportēšanas potenciāls

CM Pārmērīgs siltuma transportēšanas potenciāls

Satura rādītājs

Ievads

Šis CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIĀLS palīdzēs lietotājam identificēt pārmērīga siltuma integrācijas iespējas centralizētās siltumapgādes tīklos. Potenciālu pamatā ir CM - RAJONA SILTUMA POTENCIĀLS. Šajā MK ir noteiktas teritorijas, kurās ir labvēlīgi apstākļi centralizētās siltumapgādes tīkliem. CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL parāda, cik daudz siltuma šajos apgabalos varētu segt rūpnieciskais siltuma pārpalikums. Tomēr tas nenozīmē, ka šajā reģionā jau pastāv centralizētās siltumapgādes tīkls.

Iepriekšējam uzdevumam ir apvienoti šādi dati un metodes.

Dati:

  • Apkures prasības tuvējām teritorijām ar labvēlīgiem apstākļiem centralizētās siltumapgādes tīkliem, kuras tiek izšķīdinātas katru stundu (no CM - RAJONA SILTUMA POTENCIĀLS).

  • Dati par rūpniecības uzņēmumu pārmērīgajiem siltuma daudzumiem apgabalā, kas arī tiek atrisināti katru stundu (no rūpniecisko datu bāzes datu kopas).

  • Pieņēmumi par siltummaiņu, sūkņu un cauruļvadu izmaksām, kā arī siltuma zudumiem centralizētās siltumapgādes cauruļvadiem.

Metode (vienkāršota):

  • Cauruļvada projektēšana, pamatojoties uz izstrādātu heiristiku, kas attēlo projekta kā tīkla plūsmas problēmas problēmu.

Metodes mērķis ir pārstāvēt pēc iespējas lielāku siltuma pārpalikumu ar ne pārāk daudziem un tādējādi pārāk gariem cauruļvadiem iespējamiem centralizētās siltumapgādes lietotājiem, ģenerējot tīklus ar maksimālām plūsmām. Tomēr galīgajā tīklā netiek ņemtas vērā īpaši neefektīvas transporta līnijas (ar zemām siltuma plūsmām un tādējādi augstām īpatnējām siltuma pārvadāšanas izmaksām). Lietotājs var noteikt individuālo transporta līniju ekonomiskās efektivitātes slieksni (sk. Pārvades līnijas slieksni).

Pieejas pamata fons ir šāds: ja ir tikai daži liekā siltuma avoti, siltumenerģijas transportēšanai uz tuvējo zonu ar labvēlīgiem centralizētās siltumapgādes apstākļiem vienmēr varētu ņemt vērā vienu cauruļvadu vienam avotam. Tomēr, ja tajā pašā apgabalā ir jāplūst vairākiem liekiem siltuma avotiem, būtu jēga siltumu savākt un pārvadāt uz teritoriju lielākā kopējā cauruļvadā. Pieeja ar vienu cauruli vienam avotam mēdz pārvērtēt cauruļvadu centienus.

Lai neitralizētu iepriekšminēto, cauruļvada plānošanas problēma tika tuvināta, pieņemot tīkla plūsmas problēmu. Problēmas risināšanai izmanto heiristiku, kurā lieko siltumu var sagrupēt un pārvadāt iespējamiem lietotājiem. Konkrētais metodiskais risinājuma risinājums ar minimālā laiduma koka pieeju ir aprakstīts attiecīgajā metodiskajā daļā. Tāpēc iepriekšējā kontekstā noteiktais cauruļvada dizains neatspoguļo detalizētu plānošanu vai reālus maršruta norādījumus, bet tiek izmantots tikai izmaksu tuvināšanai, lai sadalītu lieko siltumenerģijas daudzumu tuvējās teritorijās ar labvēlīgiem nosacījumiem centralizētās siltumapgādes tīkliem (sk. CM - RAJONA SILTUMA POTENCIĀLS, ar atslēgvārdiem saistītās zonas). Tādējādi izmaksu tuvināšana attiecas uz visu tīklu.

Rezultāti vispirms jāinterpretē šādi: ja reģistrētos pārmērīgos siltuma daudzumus pārvadā kopā uz norādītajiem tuvējiem rajoniem, tad izmaksas par siltuma sadali varētu būt rīka norādītajā lieluma secībā (sal. Izlīdzinātās izmaksas) siltumapgāde). Parasti visa tīkla vērtības ir arī labs sākuma rādītājs atsevišķiem cauruļvadiem. Rezultātu mērķis ir sniegt projekta attīstītājam vai plānotājam iespējamo izplatīšanas izmaksu lielumu.

Ieejas un izejas

Ievades slāņi un parametri

Nodrošina Toolbox

  • Centralizētās siltumapgādes zonas (pagaidām tieši nodrošina centralizētās siltumapgādes potenciāls CM)

  • Rūpnieciskā datu bāze (pēc noklusējuma nodrošina rīklodziņš)

  • Slodzes profili rūpniecībai

  • Slodzes profili dzīvojamo māju apkurei un karstajam ūdenim

Sniedz lietotājs

  • Min. siltuma pieprasījums hektāros

    Skatīt DH Potential CM .

  • Min. siltuma pieprasījums DH apgabalā

    Skatīt DH Potential CM .

  • Meklēšanas rādiuss km

    Pārvades līnijas maksimālais garums no viena punkta uz otru.

  • Iekārtas kalpošanas laiks gados

    Izlīdzinātās siltuma izmaksas ir saistītas ar šo laika periodu.

  • Diskonta likme%

    Tīkla izveidošanai nepieciešamā kredīta procentu likme.

  • Izmaksu faktors

    Tīkla izmaksu pielāgošanas faktors, ja noklusējuma vērtības precīzi neatspoguļo izmaksas. Tīklam nepieciešamās investīcijas tiek reizinātas ar šo koeficientu. Noklusējuma izmaksas var atrast šeit .

  • Darbības izmaksas%

    Tīkla darbības izmaksas gadā. Tīklā nepieciešamo investīciju procentos.

  • Pārvades līniju sliekšņa vērtība, izteikta ct / kWh

    Katras atsevišķas pārvades līnijas maksimālās izlīdzinātās siltuma izmaksas. Šo parametru var izmantot, lai kontrolētu izlīdzinātas siltuma izmaksas visam tīklam. Zemāka vērtība ir vienāda ar zemākām izlīdzinātām siltuma izmaksām, bet arī patērētā siltuma samazinājumu un otrādi.

Veiktspējas parametri

  • Laika izšķirtspēja

    Iestata intervālu starp tīkla plūsmas aprēķiniem visā gadā. Var būt viena no šīm vērtībām: (stunda, diena, nedēļa, mēnesis, gads)

  • Telpiskā izšķirtspēja km

    Iestata ieejas punkta attālumu garuma un platuma virzienā dh apgabalos.

Izeja

Slāņi

  • Pārvades līnijas

    Formas fails, kurā parādītas ieteiktās pārvades līnijas ar to temperatūru, gada siltuma plūsmu un izmaksām. Sīkāka informācija atrodama šeit.

Indikatori

  • Kopējais siltuma pārpalikums izvēlētajā apgabalā GWh

    Kopējais rūpniecības uzņēmumu pieejamais siltuma pārpalikums izvēlētajā apgabalā un tuvumā.

  • Pieslēgtais siltuma pārpalikums GWh

    Kopējais pieejamais siltums, kas pieejams tīklam pieslēgtām rūpniecības iekārtām.

  • Pārmērīgais siltums, kas izmantots GWh

    Faktiskais siltuma pārpalikums, kas izmantots dh.

  • Tīklam nepieciešamās investīcijas €

    Tīkla izveidošanai nepieciešami ieguldījumi.

  • Tīkla gada izmaksas euro gadā

    Izmaksas, ko rada gada rente un tīkla darbības izmaksas gadā.

  • Izlīdzinātas siltumapgādes izmaksas, ct / kWh

    visa tīkla siltumenerģijas izmaksas.

Grafika

  • DH potenciāls un siltuma pārpalikums

    Grafiks, kurā parādīts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un patērētais pārpalikums. Sīkāka informācija atrodama šeit .

  • Pārmērīgi izmantots siltums un nepieciešami ieguldījumi

    Grafiks, kurā parādīts gadā piegādātais siltuma pārpalikums, kas nepieciešams tīklam nepieciešamajiem ieguldījumiem. Sīkāka informācija atrodama šeit .

  • Izlietotais siltums un izlīdzinātas izmaksas

    Grafiks, kas parāda piegādāto siltumenerģijas daudzumu gadā līdz izlīdzinātām tīkla izmaksām un atbilstošo pārvades līnijas slieksni. Sīkāka informācija atrodama šeit .

  • Slodzes līknes

    Grafiks, kurā parādīts mēneša siltuma pieprasījums un pārsniegums. Sīkāka informācija atrodama šeit .

  • Slodzes līknes

    Grafiks, kurā parādīts vidējais ikdienas siltuma pieprasījums un pārsniegums. Sīkāka informācija atrodama šeit .

Slāņa piemēri

Pārvades līnijas
Rīklodziņā parādītās pārvades līnijas piemērs

Noklikšķinot uz pārvades līnijas, parādīsies papildinformācija.

Grafikas piemēri

DH potenciāls un siltuma pārpalikums
Šajā grafikā ir salīdzināts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums.

Plašāku informāciju par gada siltumenerģijas pieprasījumu un DH potenciālu var atrast šeit . Siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums ir vienādi ar tiem vienādi nosauktajiem rādītājiem .

Pārmērīgi izmantots siltums un nepieciešami ieguldījumi
Šajā grafikā ir parādītas tīkla izmaksas, salīdzinot ar gada plūsmu. Oranžais punkts apzīmē pašreizējo tīklu ar iestatīto pārvades līnijas slieksni

X ass norāda gada plūsmu un y ass ir nepieciešamās investīcijas visam tīklam. Ņemiet vērā, ka x ass nav lineāra un var būt mulsinoša. Vienmēr pārbaudiet faktiskās vērtības! Oranžais punkts norāda tīklu uz pašreiz iestatīto pārvades līnijas slieksni . Atkāpes no indikatoriem, kas nepieciešami investīcijām, ir izplatītas, jo grafika tiek ģenerēta ar zemāku precizitāti skaitļošanas sarežģītības dēļ. Diagrammas tendence un virziens parāda, kā pārvades līnijas slieksnis ietekmē tīklu un var būt patiešām noderīgs. Īpaši saistībā ar nākamo grafiku . Mazu tīklu gadījumā šajā grafikā var netikt parādīta nekāda noderīga informācija, jo tīkls nav pietiekami sarežģīts, lai veidotu izmaiņas.

Izlietotais siltums un izlīdzinātas izmaksas
Šajā grafikā attēlotas izlīdzinātas apkures izmaksas un nepieciešamais pārvades līnijas slieksnis noteiktai plūsmai. Oranžie punkti norāda vērtību ar pašreiz iestatīto pārvades līnijas slieksni

X ass norāda gada plūsmu un y ass - gan izlīdzinātas siltuma izmaksas, gan pārvades līnijas slieksnis . Oranžie punkti apzīmē tīklu pie pašreiz iestatītā pārvades līnijas sliekšņa . Tā kā pārvades līnijas sliekšņa līkne var būt mēroga daudz augstāka nekā izlīdzinātās izmaksas, varētu būt noderīgi atspējot pārvades līnijas sliekšņa līknes skatu, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā. Mazu tīklu gadījumā šajā grafikā var netikt parādīta nekāda noderīga informācija, jo tīkls nav pietiekami sarežģīts, lai veidotu izmaiņas.

Dažreiz var būt noderīgi slēpt pārvades līnijas slieksni grafikā, lai analizētu izlīdzinātās izmaksas.

Atkāpes no izlīdzinātām siltuma indikatora izmaksām ir izplatītas, jo grafika tiek ģenerēta ar zemāku precizitāti aprēķina sarežģītības dēļ. Diagrammas tendence un virziens parāda, kā pārvades līnijas slieksnis ietekmē tīklu un var būt patiešām noderīgs. Kad ir izvēlētas vēlamās izlīdzinātās siltuma izmaksas, pārvades līnijas sliekšņa līkni var atjaunot, un vēlamo izlīdzināto izmaksu atbilstošo pārvades līnijas slieksni var nolasīt, virzoties virs līknes šajā brīdī. Sīkāka informācija par grafikas izmantošanu atrodama šeit.

Slodzes līknes
Šajā grafikā parādīta kopējā plūsma caur tīklu visa gada garumā. Zemāks grafiks attēlo vidējo dienu.

X ass norāda laiku un y ass jaudu. Zilās līknes atspoguļo siltuma pieprasījumu DH zonās, bet sarkanās - pieejamo lieko siltumu. Abu līkņu krustojums parāda faktisko kopējo siltuma plūsmu. Augšējā grafikā parādīta plūsma gada laikā, bet apakšējā - vidējās dienas plūsma. Ņemiet vērā, ka laika izšķirtspējai jābūt iestatītai vismaz uz "mēnesi" augšējai un "stundu", lai apakšējā grafika būtu reprezentatīva.

Metode

Pārskats

Siltuma pārpalikuma moduļa galvenais elements ir izmantotais avota izlietnes modelis. Tas izveido minimālā garuma pārvades tīklu un aprēķina plūsmu katrai gada stundai, pamatojoties uz dzīvojamo māju apkures slodzes profiliem ar Nuts2 izšķirtspēju un nozares slodzes profiliem ar Nuts0 izšķirtspēju. Balstoties uz vidējām maksimālajām plūsmām gada laikā, var aprēķināt izmaksas par katru pārvades līniju un siltummaini avota un izlietnes pusē.

Sīkāka informācija

Avotu modelēšana

Balstoties uz Nuts0 ID un rūpniecības nozari, katram avotam tiek piešķirts ik gadu izšķirtspējīgs kravas profils.

Izlietņu modelēšana

Balstoties uz centralizētās siltumapgādes potenciāla aprēķināšanas moduli, vienādos apgabalos tiek izveidoti ieejas punkti. Atkarībā no ieejas punktu Nuts2 ID tiek piešķirts slodzes profils.

Fiksēta rādiusa meklēšana

Noteiktā rādiusā tiek pārbaudīts, kuri avoti atrodas diapazonā viens no otra, kuri izlietnes atrodas viena otra diapazonā un kuri izlietnes ir avotu diapazonā. To var attēlot ar grafiku ar avotiem un izlietnēm, kas veido virsotnes, un diapazonā esošās virsotnes ir savienotas ar malu.

Samazināšana līdz tīkla minimālajam garumam

Minimālo aptverošo koku aprēķina ar malu attālumu kā svaru. Rezultātā diagramma saglabā savu savienojamību, vienlaikus iegūstot minimālo kopējo malu garumu. Ņemiet vērā, ka sakarīgu zonu ieejas punkti ir bez maksas savienoti iekšēji, jo tie veido savu izplatīšanas tīklu.

Plūsmas aprēķins

Maksimālo plūsmu no avotiem uz izlietnēm aprēķina par katru gada stundu.

Izmaksu noteikšana

Gada maksimālā plūsma, kas vidēji aprēķināta 3 stundu laikā, nosaka vajadzīgo jaudu pārvades līnijām un siltummaiņiem. Pārvades līniju izmaksas ir atkarīgas no garuma un jaudas, savukārt siltummaiņu izmaksas ietekmē tikai jauda. Avota pusē tiek pieņemts, ka siltummainis ir gaiss-šķidrs ar integrētu pārvades līnijas sūkni, un izlietnes pusē - šķidrums-šķidrums siltummainis.

Tīkla izmaiņas

Tā kā ir zināmas katras pārvades līnijas izmaksas un plūsma, līnijas ar visaugstāko izmaksu un plūsmas attiecību var noņemt un plūsmu pārrēķināt, līdz tiek sasniegtas vēlamās izmaksas par plūsmu.

Īstenošana

Fiksēta rādiusa meklēšana

Lai aprēķinātu attālumu starp diviem punktiem, izmanto nelielu loksodroma garuma leņķa tuvinājumu. Lai gan ir arī precīza ortodroma attāluma ieviešana, paaugstinātai precizitātei nav reāla ieguvuma, jo mazie attālumi lielākoties ir mazāki par 20 km un reālā pārvades līnijas garuma nenoteiktība ir saistīta ar daudziem faktoriem, piemēram, topoloģiju. Ja divi punkti atrodas rādiusa diapazonā, tas tiek saglabāts blakus esošo personu sarakstā. Šādu blakus esošo sarakstu izveidošana notiek starp avotiem un avotiem, izlietnēm un izlietnēm, kā arī avotiem un izlietnēm. Atdalīšanas iemesls ir elastība pievienot noteiktas temperatūras prasības avotiem vai izlietnēm.


Fiksēta rādiusa meklēšanas piemērs. Sarkanās virsotnes apzīmē avotus, un zilās nogrimst. Cipari norāda attālumu starp punktiem. Zīmējums nav mērogojams.

NetworkGraph klase

Balstoties uz igrāfa bibliotēku, tiek ieviesta NetworkGraph klase ar visām aprēķina modulim nepieciešamajām funkcijām. Kaut arī igraph ir vāji dokumentēts, tas piedāvā daudz labāku veiktspēju nekā tīri python moduļi, piemēram, NetworkX, un plašāks platformas atbalsts ārpus Linux, atšķirībā no grafika rīka. Klase NetworkGraph apraksta tikai vienu tīklu uz virsmas, bet satur 3 dažādus grafikus. Pirmkārt, diagramma, kurā aprakstīts tīkls, kā to nosaka trīs blakus esošie saraksti. Otrkārt, korespondences grafiks, kas iekšēji savieno tā paša koherentā apgabala izlietnes, ir pēdējais maksimālās plūsmas grafiks, kas izmantots maksimālās plūsmas aprēķinam.

Grafiks

Satur tikai reālos avotus un izlietnes kā virsotnes.


Grafika piemērs. Sarkanās virsotnes apzīmē avotus, un zilās nogrimst.
Korespondences grafiks

Katrai izlietnei ir nepieciešams korespondences ID, kas norāda, vai tas ir iekšēji savienots ar jau esošu tīklu, piemēram, saskaņotās zonās. Izlietnes ar tādu pašu korespondences ID ir savienotas ar jaunu virsotni ar malām ar nulles svaru. Tas ir ļoti svarīgi, lai aprēķinātu minimālo aptverošo koku, un iemesls, kāpēc tam tiek izmantota korespondences diagramma. Šī funkcija tiek ieviesta arī avotiem, bet netiek izmantota.


Korespondences grafika piemērs. Sarkanās virsotnes apzīmē avotus, un zilās nogrimst. Trīs izlietnes labajā pusē ir koherenti savienotas ar papildu lielāku virsotni
Maksimālās plūsmas grafiks

Tā kā igrāfs neatbalsta vairākus avotus un darbojas maksimālās plūsmas funkcijā, ir nepieciešams papildu grafiks. Tas ievieš bezgalīgu avotu un izlietnes virsotni. Katrs reālais avots ir savienots ar bezgalīgo avotu, un katrs reālais izlietne ir savienots ar bezgalīgo izlietni ar malu. Ņemiet vērā: ja izlietne ir savienota ar sarakstes virsotni, šī virsotne tiks savienota, nevis pati izlietne.


Maksimālās plūsmas grafika piemērs.
Minimālais koku aprēķins

Balstoties uz atbilstības grafiku, tiek aprēķināts minimālais aptverošais koks. Malām, kas savieno koherentās izlietnes, vienmēr ir svars 0, tāpēc tās vienmēr paliks minimālā aptverošā koka sastāvdaļa.


Korekcijas grafika piemērs ar katras malas svaru un tā minimālo koku.
Maksimālās plūsmas aprēķins

Plūsma caur malām, kas savieno reālos avotus vai izlietnes attiecīgi ar bezgalīgo avotu vai izlietni, tiek ierobežota līdz katra avota vai izlietnes reālajai ietilpībai. Skaitlisku apsvērumu dēļ kapacitātes tiek normalizētas tā, lai lielākā ietilpība būtu 1. Plūsma caur korespondences diagrammā esošo malu apakškopu ir ierobežota līdz 1000, kurai visām intensīvajām vajadzībām un mērķiem vajadzētu būt neierobežotai. Tad tiek aprēķināta maksimālā plūsma no bezgalīgā avota uz bezgalīgo izlietni un plūsma mainīta uz sākotnējo izmēru. Tā kā koherentās izlietnes nav tieši savienotas ar bezgalīgo izlietnes virsotni, bet pēc korespondences virsotnes plūsma caur to ir ierobežota ar visu koherento izlietņu summu.


Maksimālās plūsmas grafika piemērs un katra avota un izlietnes ietilpība. Labajā diagrammā parādīta maksimālā plūsma, kas pieļaujama caur katru malu pēc normalizācijas. Ņemiet vērā, ka maksimālā plūsma, kas atļauta caur malām ar bezgalības simbolu, ieviešanā faktiski ir ierobežota līdz 1000.

Igrāfa maksimālās plūsmas funkcijas ieviešanai tiek izmantots Push-rebell algoritms. Šāda veida algoritms nav atkarīgs no izmaksām, un tas ne vienmēr var atrast īsāko plūsmas maršrutēšanas veidu. Igraph nav pieejams izmaksu ziņā jutīgs algoritms, un veiktspēja, visticamāk, būs zema, lai visu gadu varētu izšķirt stundu plūsmu. Bet tāpēc, ka iepriekš tika samazināts līdz minimālajam kokam, gadījumi, kad tiek izvēlēts ideāls risinājums, ir ļoti ierobežoti un maz ticami. Push-relabel algoritmam ir tendence arī virzīt plūsmu pa vismazāko malu daudzumu. Šķiet, ka attēla attēlojums ir determinēts plūsmas sadalījuma secībā, ja grafiki ir vismaz automatizēti, kas ir svarīgi stundās balstītas plūsmas aprēķinam, jo nav vēlama mākslīgi ieviesta plūsmas svārstība starp malām.


Plūsma, ko aprēķina pēc maksimālās plūsmas algoritma, un mainīšana uz sākotnējo izmēru.

Siltuma avoti

Siltuma avoti tiek ņemti no rūpniecības datu bāzes. Balstoties uz Nuts0 ID un rūpniecības nozares pārmērīgo siltumu, katrai vietnei tiek izveidots slodzes profils, kas aptver katru gada stundu. Plānota vietņu pievienošana pēc pasūtījuma.

Siltuma izlietnes

Siltuma izlietnes ir balstītas uz saskaņotām vietām ar zināmu siltuma pieprasījumu. Saskaņotie laukumi veido masku režģim, uz kura vienādus attālumus punkti tiek novietoti kā ieejas punkti. Atkarībā no izvēlētā Nuts2 ID izlietnēm tiek piešķirts dzīvojamo māju apkures profils. Plānots pievienot ieejas punktus un izlietnes pēc pasūtījuma.


Saskaņotas zonas un tās ģenerēto ieejas punktu piemērs.

Slodzes profili

Minētie kravas profili sastāv no 8760 punktiem, kas norāda slodzi uz katru stundu 365 dienu laikā. Papildinformāciju par kravas profiliem var atrast šeit.

Izmaksu aprēķināšana

Tā kā centralizētās siltumapgādes sistēmām ir liela siltuma jauda, plūsmas maksimums nenozīmē, ka elektropārvades līnijām ir nekavējoties jāpiegādā šis īsais siltuma smaile. Tāpēc pārvades līniju un siltummaiņu nepieciešamās jaudas nosaka ar vidējo maksimālo slodzi. Konkrēti, mīksto konvolūcijas funkciju izmanto, lai caurmēra plūsmu pēdējās trīs stundās, veicot konvolūciju ar nemainīgu funkciju. Atkarībā no šīs vērtības tiek izvēlēta pārvades līnija no nākamās tabulas.

Izmantoto pārvades līniju īpašās izmaksas

| Jauda MW | Izmaksas euro / miljoni | Temperatūra ° C | | ------------- |: -------------: | -----: | | 0,2 | 195 | <150 | | 0,3 | 206 | <150 | | 0,6 | 220 | <150 | | 1.2. | 240 | <150 | | 1,9 | 261 | <150 | | 3.6. | 288 | <150 | | 6.1. | 323 | <150 | | 9.8 | 357 | <150 | | 20 | 426 | <150 | | 45 | 564 | <150 | | 75 | 701 | <150 | | 125 | 839 | <150 | | 190 | 976 | <150 | | > 190 | 976 | <150 |

Tiek aprēķinātas izmaksas siltummaiņa avota pusē, ko pieņem kā gaisu šķidrumam

C HS avots (en-P) = P maksimums * 15 000 € / MW.

Izmaksas no šķidruma līdz šķidram siltummainim izlietnes pusē tiek noteiktas ar

C HSink (en-P) = P pīķis * 265 000 € / MW, ja P pīķis <1 MW vai

C HSink (en-P) = P maksimums * 100 000 € / MW cits.

Sūkņa izmaksas seko

C Sūknis (en-P) = P maksimums * 240 000 € / MW, ja P pīķis <1 MW vai

C Sūknis (en-P) = P maksimums * 90 000 € / MW cits.

Pārvades līniju noņemšana

Ar izmaksu un plūsmas slieksni pārvades līnijām tos var noņemt, ja tos pārsniedz, lai uzlabotu plūsmas un izmaksu attiecību. Pēc malu noņemšanas plūsma ir jāpārrēķina, jo vairs nav garantēta plūsmas nepārtrauktība grafikā. Pašlaik izmaksu un plūsmas attiecība var palielināties arī citām malām, tāpēc šo procesu atkārto, līdz visu plūsmu summa vairs nemainās.

Pilnīgas rutīnas apraksts

Vispirms siltuma avotus un izlietnes noslogo ar to slodzes profiliem. Tad tiek veikta fiksētā rādiusa meklēšana, un tīkls tiek inicializēts. Pēc tam tīkls tiek samazināts līdz tā minimālajam kokam, un maksimālā plūsma tiek aprēķināta par katru gada stundu. Balstoties uz plūsmu, tiek aprēķinātas izmaksas par katru siltummaini, sūkni un pārvades līniju. Ja ir noteikta sliekšņa izmaksu un plūsmas attiecība, tiek veikta pārvades līnijas noņemšana. Noslēgumā tiek atgrieztas kopējās tīkla izmaksas un kopējā plūsma, kā arī tīkla izkārtojums.

Ātrs sākums

Pašreizējais CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL ir paredzēts, lai palīdzētu lietotājam identificēt pārmērīga siltuma integrācijas iespējas centralizētās siltumapgādes tīklos. Lai arī tiek izmantotas daudzas analīzes funkcijas, lai neierobežotu lietotāju, ir skaidri jānorāda, ka šī nav detalizēta tehniskā plānošana. Potenciālu pamatā ir CM - RAJONA SILTUMA POTENCIĀLS. Šajā MK ir noteiktas teritorijas, kurās ir labvēlīgi apstākļi centralizētās siltumapgādes tīkliem. CM-EXCESS SILTUMPĀRVADĀJUMA POTENCIĀLS tādējādi parāda, cik daudz siltuma šajos apgabalos varētu segt rūpnieciskais siltuma pārpalikums. Tomēr tas nenozīmē, ka šajā reģionā jau pastāv centralizētās siltumapgādes tīkls. Tāpēc praktiķiem paredzēts rīka lietojums, kas orientēts uz lietojumu, varētu izskatīties šādi:

  • Ja nepieciešams, pievienojiet savus datus par siltuma pārpalikumu, kas nodrošina reģiona uzņēmumus ar pievienotās rūpniecības augu cm.

  • Ieslēdziet "Rūpniecisko vietu lieko siltumu"

  • Izpildiet CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIĀLU.

  • Vērtība

Šajā grafikā ir salīdzināts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums.

parāda, cik daudz siltuma varēja aptvert pārmērīgais siltums pētāmajā zonā.

  • Vērtība
Rādītāji Nepieciešamas investīcijas, gada izmaksas un izlīdzinātas siltumenerģijas izmaksas

parāda specifiskās siltuma ražošanas izmaksas visam tīklam. Piezīme: parādītās izmaksas ir aprēķinātas, izmantojot vienkāršotu pieeju. Šīs izmaksas neattiecas uz atsevišķiem cauruļvadiem. Tomēr parādītās izmaksas var izmantot kā vienkāršotu sākuma pieņēmumu kā transporta izmaksas pārmērīga siltuma integrēšanai iespējami blakus esošajā centralizētās siltumapgādes tīklā.

Ņemot vērā iepriekš minēto, varēja izmantot šādu darba hierarhiju:

  1. Pārbaudiet, vai attiecīgajā reģionā pastāv vai tiek plānots centralizētās siltumapgādes tīkls.

  2. Parādītās caurules satur plūsmas. Tur jūs varat redzēt, cik daudz siltuma pārnes no attiecīgajiem avotiem. Tagad varēja sazināties ar skartajiem uzņēmumiem. Droši vien vispirms uzņēmumi ar lielajiem daudzumiem.

Pārvades līnija un tās plūsma
  1. Ja centralizētās siltumapgādes tīkla operators un siltuma pārpalikuma ražotājs ir ieinteresēts sadarboties, varētu pasūtīt sīkāku priekšizpēti. Labākajā gadījumā parādītie dati palīdzēs ierosināt reālus projektus.

Traucējummeklēšana

CM nepabeidz

CM avarē bez ziņojuma

  • Atkārtojiet vēlākā brīdī
  • Sazinieties ar CM izstrādātāju

Kļūda: "Nav izvēlēts dh apgabals."

Pārbaudiet DH Potential CM, lai pielāgotu ieejas tā, lai tiktu izveidots DS apgabals.

Kļūda: "Izvēlētajā apgabalā nav rūpniecības objektu."

Lietotāju atlasē pārbaudiet slāni "rūpniecības objekti".

Kļūda: "Nav ieejas punktu izvēlētajā apgabalā."

Pārbaudiet brīdinājumu .

Kļūda: "Nav rūpniecisko vietu diapazonā."

Palieliniet meklēšanas rādiusu

Kļūda: "Netiek izmantots pārmērīgs karstums."

Palieliniet pārvades līnijas slieksni

Brīdinājums: "Nav pieejami nozares profili ..."

Pārbaudiet augšupielādēto rūpniecības objektu valsti un apakšsektoru.

Brīdinājums: "Nav pieejams dzīvojamo māju apkures profils ..."

CM nav piekļuves dzīvojamo māju apkures profila datiem, kas jāizpilda šajā apgabalā.

Izlases skrējiens

1. paraugs

Paraugs darbojas PL22 ar noklusējuma parametriem. Ieteicams ieslēgt liekā siltuma vietas cilnē slāņi.

Izlases brauciens PL22. Sārtās zonas attēlo centrālapkuri. Oranžs riņķo siltuma avotu, un oranžs līnijas tīkla pārvades līnijas. Šajā grafikā ir salīdzināts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums. Šajā grafikā ir parādītas tīkla izmaksas, salīdzinot ar gada plūsmu. Oranžais punkts apzīmē pašreizējo tīklu ar iestatīto pārvades līnijas slieksni

Šajā gadījumā mēs redzam, ka ir pieejams daudz vairāk siltuma pārpalikuma nekā izmantots, bet, no otras puses, gandrīz tiek sasniegta maksimālā iespējamā plūsma, jo oranžais punkts ir 1530 GWh gadā. Šajā gadījumā meklēšanas rādiusa palielināšana var palīdzēt sadalīt vairāk liekā siltuma. 2. izlases braucienā mēs darīsim tieši to.

Šajā grafikā attēlotas izlīdzinātas apkures izmaksas un nepieciešamais pārvades līnijas slieksnis noteiktai plūsmai. Oranžie punkti norāda vērtību ar pašreiz iestatīto pārvades līnijas slieksni Dažreiz var būt noderīgi slēpt pārvades līnijas slieksni grafikā, lai analizētu izlīdzinātās izmaksas. Šajā grafikā parādīta kopējā plūsma caur tīklu visa gada garumā. Zemāks grafiks attēlo vidējo dienu. Tā kā noklusējuma laika izšķirtspēja ir iestatīta uz "nedēļu", šajā gadījumā tā ir nemainīga.

2. paraugs

Paraugs darbojas PL22 ar maksimālo meklēšanas rādiusu, kas iestatīts uz 40 km.

Izlases brauciens PL22. Sārtās zonas attēlo centrālapkuri. Oranžs riņķo siltuma avotu, un oranžs līnijas tīkla pārvades līnijas.

Tīkls ir daudz lielāks nekā pirmajā paraugā.

Šajā grafikā ir salīdzināts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums.

Tiek izmantots vairāk liekā siltuma.

Šajā grafikā ir parādītas tīkla izmaksas, salīdzinot ar gada plūsmu. Oranžais punkts apzīmē pašreizējo tīklu ar iestatīto pārvades līnijas slieksni Šajā grafikā attēlotas izlīdzinātas apkures izmaksas un nepieciešamais pārvades līnijas slieksnis noteiktai plūsmai. Oranžie punkti norāda vērtību ar pašreiz iestatīto pārvades līnijas slieksni Dažreiz var būt noderīgi slēpt pārvades līnijas slieksni grafikā, lai analizētu izlīdzinātās izmaksas.

Mēs varam redzēt vietējās minimālās izlīdzinātās siltumapgādes izmaksas 4900 GWh gadā. Pārvietojoties virs zaļās līnijas, mēs varam noteikt, ka tas tiek sasniegts ar elektropārvades līnijas slieksni 0,11 ct / kWh. 3. paraugbraucienā mēs mēģināsim atrast šo tīklu.

Šajā grafikā parādīta kopējā plūsma caur tīklu visa gada garumā. Zemāks grafiks attēlo vidējo dienu. Tā kā noklusējuma laika izšķirtspēja ir iestatīta uz "nedēļu", šajā gadījumā tā ir nemainīga.

3. paraugs

Paraugs darbojas PL22 ar maksimālo meklēšanas rādiusu, kas iestatīts uz 40 km, pārvades līnijas slieksnis iestatīts uz 0,11 ct / kWh un laika izšķirtspēja iestatīta uz "stunda".

Izlases brauciens PL22. Sārtās zonas attēlo centrālapkuri. Oranžs riņķo siltuma avotu, un oranžs līnijas tīkla pārvades līnijas.

Tīkls ir mazāks nekā otrajā piegājienā, bet saglabā lielu daļu plūsmas.

Šajā grafikā ir salīdzināts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums. Šajā grafikā ir parādītas tīkla izmaksas, salīdzinot ar gada plūsmu. Oranžais punkts apzīmē pašreizējo tīklu ar iestatīto pārvades līnijas slieksni Šajā grafikā attēlotas izlīdzinātas apkures izmaksas un nepieciešamais pārvades līnijas slieksnis noteiktai plūsmai. Oranžie punkti norāda vērtību ar pašreiz iestatīto pārvades līnijas slieksni Dažreiz var būt noderīgi slēpt pārvades līnijas slieksni grafikā, lai analizētu izlīdzinātās izmaksas.

Var redzēt, ka mēs tikko sasniedzām vietējo minimumu. Atšķirību izmaksu tuvināšanas diagrammās ar rādītājiem izraisa tuvināšanas kļūdas. Bet šīs kļūdas lielākoties ir sistemātiskas un līdz ar to nevis kompensē minimumu, bet tikai mēra līkni citādā veidā. Izlīdzinātais izmaksu indikators tagad rāda 0,84 ct / kWh, nevis 1,09 ct / kWh otrajā piegājienā.

Šajā grafikā parādīta kopējā plūsma caur tīklu visa gada garumā. Zemāks grafiks attēlo vidējo dienu. Šoreiz ar laika izšķirtspēju, kas iestatīta uz "stunda", vidējā diena tiek parādīta pareizi.

Autori un recenzenti

Šīs lapas autori ir Ali Aydemir * un David Schilling *

  • [] Šo lapu pārskatīja Tobiass Fleiters *.

* Fraunhofer ISI Fraunhofer ISI, Breslauer Str. 48, 76139 Karlsrūe

Licence

Autortiesības © 2016-2018: Ali Ajdemirs, Deivids Šilings

Creative Commons Attribution 4.0 starptautiskā licence Šis darbs ir licencēts ar Creative Commons CC BY 4.0 starptautisko licenci.

SPDX-licences identifikators: CC-BY-4.0

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

Apstiprinājums

Mēs vēlamies izteikt visdziļāko atzinību Horizon 2020 karsto karšu projektam (dotācijas līguma numurs 723677), kas sniedza finansējumu šīs izmeklēšanas veikšanai.

To Top

This page was automatically translated. View in another language:

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

* machine translated1> CM Pārmērīgs siltuma transportēšanas potenciāls

CM Pārmērīgs siltuma transportēšanas potenciāls

Satura rādītājs

Ievads

Šis CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIĀLS palīdzēs lietotājam identificēt pārmērīga siltuma integrācijas iespējas centralizētās siltumapgādes tīklos. Potenciālu pamatā ir CM - RAJONA SILTUMA POTENCIĀLS. Šajā MK ir noteiktas teritorijas, kurās ir labvēlīgi apstākļi centralizētās siltumapgādes tīkliem. CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL parāda, cik daudz siltuma šajos apgabalos varētu segt rūpnieciskais siltuma pārpalikums. Tomēr tas nenozīmē, ka šajā reģionā jau pastāv centralizētās siltumapgādes tīkls.

Iepriekšējam uzdevumam ir apvienoti šādi dati un metodes.

Dati:

  • Apkures prasības tuvējām teritorijām ar labvēlīgiem apstākļiem centralizētās siltumapgādes tīkliem, kuras tiek izšķīdinātas katru stundu (no CM - RAJONA SILTUMA POTENCIĀLS).

  • Dati par rūpniecības uzņēmumu pārmērīgajiem siltuma daudzumiem apgabalā, kas arī tiek atrisināti katru stundu (no rūpniecisko datu bāzes datu kopas).

  • Pieņēmumi par siltummaiņu, sūkņu un cauruļvadu izmaksām, kā arī siltuma zudumiem centralizētās siltumapgādes cauruļvadiem.

Metode (vienkāršota):

  • Cauruļvada projektēšana, pamatojoties uz izstrādātu heiristiku, kas attēlo projekta kā tīkla plūsmas problēmas problēmu.

Metodes mērķis ir pārstāvēt pēc iespējas lielāku siltuma pārpalikumu ar ne pārāk daudziem un tādējādi pārāk gariem cauruļvadiem iespējamiem centralizētās siltumapgādes lietotājiem, ģenerējot tīklus ar maksimālām plūsmām. Tomēr galīgajā tīklā netiek ņemtas vērā īpaši neefektīvas transporta līnijas (ar zemām siltuma plūsmām un tādējādi augstām īpatnējām siltuma pārvadāšanas izmaksām). Lietotājs var noteikt individuālo transporta līniju ekonomiskās efektivitātes slieksni (sk. Pārvades līnijas slieksni).

Pieejas pamata fons ir šāds: ja ir tikai daži liekā siltuma avoti, siltumenerģijas transportēšanai uz tuvējo zonu ar labvēlīgiem centralizētās siltumapgādes apstākļiem vienmēr varētu ņemt vērā vienu cauruļvadu vienam avotam. Tomēr, ja tajā pašā apgabalā ir jāplūst vairākiem liekiem siltuma avotiem, būtu jēga siltumu savākt un pārvadāt uz teritoriju lielākā kopējā cauruļvadā. Pieeja ar vienu cauruli vienam avotam mēdz pārvērtēt cauruļvadu centienus.

Lai neitralizētu iepriekšminēto, cauruļvada plānošanas problēma tika tuvināta, pieņemot tīkla plūsmas problēmu. Problēmas risināšanai izmanto heiristiku, kurā lieko siltumu var sagrupēt un pārvadāt iespējamiem lietotājiem. Konkrētais metodiskais risinājuma risinājums ar minimālā laiduma koka pieeju ir aprakstīts attiecīgajā metodiskajā daļā. Tāpēc iepriekšējā kontekstā noteiktais cauruļvada dizains neatspoguļo detalizētu plānošanu vai reālus maršruta norādījumus, bet tiek izmantots tikai izmaksu tuvināšanai, lai sadalītu lieko siltumenerģijas daudzumu tuvējās teritorijās ar labvēlīgiem nosacījumiem centralizētās siltumapgādes tīkliem (sk. CM - RAJONA SILTUMA POTENCIĀLS, ar atslēgvārdiem saistītās zonas). Tādējādi izmaksu tuvināšana attiecas uz visu tīklu.

Rezultāti vispirms jāinterpretē šādi: ja reģistrētos pārmērīgos siltuma daudzumus pārvadā kopā uz norādītajiem tuvējiem rajoniem, tad izmaksas par siltuma sadali varētu būt rīka norādītajā lieluma secībā (sal. Izlīdzinātās izmaksas) siltumapgāde). Parasti visa tīkla vērtības ir arī labs sākuma rādītājs atsevišķiem cauruļvadiem. Rezultātu mērķis ir sniegt projekta attīstītājam vai plānotājam iespējamo izplatīšanas izmaksu lielumu.

Ieejas un izejas

Ievades slāņi un parametri

Nodrošina Toolbox

  • Centralizētās siltumapgādes zonas (pagaidām tieši nodrošina centralizētās siltumapgādes potenciāls CM)

  • Rūpnieciskā datu bāze (pēc noklusējuma nodrošina rīklodziņš)

  • Slodzes profili rūpniecībai

  • Slodzes profili dzīvojamo māju apkurei un karstajam ūdenim

Sniedz lietotājs

  • Min. siltuma pieprasījums hektāros

    Skatīt DH Potential CM .

  • Min. siltuma pieprasījums DH apgabalā

    Skatīt DH Potential CM .

  • Meklēšanas rādiuss km

    Pārvades līnijas maksimālais garums no viena punkta uz otru.

  • Iekārtas kalpošanas laiks gados

    Izlīdzinātās siltuma izmaksas ir saistītas ar šo laika periodu.

  • Diskonta likme%

    Tīkla izveidošanai nepieciešamā kredīta procentu likme.

  • Izmaksu faktors

    Tīkla izmaksu pielāgošanas faktors, ja noklusējuma vērtības precīzi neatspoguļo izmaksas. Tīklam nepieciešamās investīcijas tiek reizinātas ar šo koeficientu. Noklusējuma izmaksas var atrast šeit .

  • Darbības izmaksas%

    Tīkla darbības izmaksas gadā. Tīklā nepieciešamo investīciju procentos.

  • Pārvades līniju sliekšņa vērtība, izteikta ct / kWh

    Katras atsevišķas pārvades līnijas maksimālās izlīdzinātās siltuma izmaksas. Šo parametru var izmantot, lai kontrolētu izlīdzinātas siltuma izmaksas visam tīklam. Zemāka vērtība ir vienāda ar zemākām izlīdzinātām siltuma izmaksām, bet arī patērētā siltuma samazinājumu un otrādi.

Veiktspējas parametri

  • Laika izšķirtspēja

    Iestata intervālu starp tīkla plūsmas aprēķiniem visā gadā. Var būt viena no šīm vērtībām: (stunda, diena, nedēļa, mēnesis, gads)

  • Telpiskā izšķirtspēja km

    Iestata ieejas punkta attālumu garuma un platuma virzienā dh apgabalos.

Izeja

Slāņi

  • Pārvades līnijas

    Formas fails, kurā parādītas ieteiktās pārvades līnijas ar to temperatūru, gada siltuma plūsmu un izmaksām. Sīkāka informācija atrodama šeit.

Indikatori

  • Kopējais siltuma pārpalikums izvēlētajā apgabalā GWh

    Kopējais rūpniecības uzņēmumu pieejamais siltuma pārpalikums izvēlētajā apgabalā un tuvumā.

  • Pieslēgtais siltuma pārpalikums GWh

    Kopējais pieejamais siltums, kas pieejams tīklam pieslēgtām rūpniecības iekārtām.

  • Pārmērīgais siltums, kas izmantots GWh

    Faktiskais siltuma pārpalikums, kas izmantots dh.

  • Tīklam nepieciešamās investīcijas €

    Tīkla izveidošanai nepieciešami ieguldījumi.

  • Tīkla gada izmaksas euro gadā

    Izmaksas, ko rada gada rente un tīkla darbības izmaksas gadā.

  • Izlīdzinātas siltumapgādes izmaksas, ct / kWh

    visa tīkla siltumenerģijas izmaksas.

Grafika

  • DH potenciāls un siltuma pārpalikums

    Grafiks, kurā parādīts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un patērētais pārpalikums. Sīkāka informācija atrodama šeit .

  • Pārmērīgi izmantots siltums un nepieciešami ieguldījumi

    Grafiks, kurā parādīts gadā piegādātais siltuma pārpalikums, kas nepieciešams tīklam nepieciešamajiem ieguldījumiem. Sīkāka informācija atrodama šeit .

  • Izlietotais siltums un izlīdzinātas izmaksas

    Grafiks, kas parāda piegādāto siltumenerģijas daudzumu gadā līdz izlīdzinātām tīkla izmaksām un atbilstošo pārvades līnijas slieksni. Sīkāka informācija atrodama šeit .

  • Slodzes līknes

    Grafiks, kurā parādīts mēneša siltuma pieprasījums un pārsniegums. Sīkāka informācija atrodama šeit .

  • Slodzes līknes

    Grafiks, kurā parādīts vidējais ikdienas siltuma pieprasījums un pārsniegums. Sīkāka informācija atrodama šeit .

Slāņa piemēri

Pārvades līnijas
Rīklodziņā parādītās pārvades līnijas piemērs

Noklikšķinot uz pārvades līnijas, parādīsies papildinformācija.

Grafikas piemēri

DH potenciāls un siltuma pārpalikums
Šajā grafikā ir salīdzināts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums.

Plašāku informāciju par gada siltumenerģijas pieprasījumu un DH potenciālu var atrast šeit . Siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums ir vienādi ar tiem vienādi nosauktajiem rādītājiem .

Pārmērīgi izmantots siltums un nepieciešami ieguldījumi
Šajā grafikā ir parādītas tīkla izmaksas, salīdzinot ar gada plūsmu. Oranžais punkts apzīmē pašreizējo tīklu ar iestatīto pārvades līnijas slieksni

X ass norāda gada plūsmu un y ass ir nepieciešamās investīcijas visam tīklam. Ņemiet vērā, ka x ass nav lineāra un var būt mulsinoša. Vienmēr pārbaudiet faktiskās vērtības! Oranžais punkts norāda tīklu uz pašreiz iestatīto pārvades līnijas slieksni . Atkāpes no indikatoriem, kas nepieciešami investīcijām, ir izplatītas, jo grafika tiek ģenerēta ar zemāku precizitāti skaitļošanas sarežģītības dēļ. Diagrammas tendence un virziens parāda, kā pārvades līnijas slieksnis ietekmē tīklu un var būt patiešām noderīgs. Īpaši saistībā ar nākamo grafiku . Mazu tīklu gadījumā šajā grafikā var netikt parādīta nekāda noderīga informācija, jo tīkls nav pietiekami sarežģīts, lai veidotu izmaiņas.

Izlietotais siltums un izlīdzinātas izmaksas
Šajā grafikā attēlotas izlīdzinātas apkures izmaksas un nepieciešamais pārvades līnijas slieksnis noteiktai plūsmai. Oranžie punkti norāda vērtību ar pašreiz iestatīto pārvades līnijas slieksni

X ass norāda gada plūsmu un y ass - gan izlīdzinātas siltuma izmaksas, gan pārvades līnijas slieksnis . Oranžie punkti apzīmē tīklu pie pašreiz iestatītā pārvades līnijas sliekšņa . Tā kā pārvades līnijas sliekšņa līkne var būt mēroga daudz augstāka nekā izlīdzinātās izmaksas, varētu būt noderīgi atspējot pārvades līnijas sliekšņa līknes skatu, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā. Mazu tīklu gadījumā šajā grafikā var netikt parādīta nekāda noderīga informācija, jo tīkls nav pietiekami sarežģīts, lai veidotu izmaiņas.

Dažreiz var būt noderīgi slēpt pārvades līnijas slieksni grafikā, lai analizētu izlīdzinātās izmaksas.

Atkāpes no izlīdzinātām siltuma indikatora izmaksām ir izplatītas, jo grafika tiek ģenerēta ar zemāku precizitāti aprēķina sarežģītības dēļ. Diagrammas tendence un virziens parāda, kā pārvades līnijas slieksnis ietekmē tīklu un var būt patiešām noderīgs. Kad ir izvēlētas vēlamās izlīdzinātās siltuma izmaksas, pārvades līnijas sliekšņa līkni var atjaunot, un vēlamo izlīdzināto izmaksu atbilstošo pārvades līnijas slieksni var nolasīt, virzoties virs līknes šajā brīdī. Sīkāka informācija par grafikas izmantošanu atrodama šeit.

Slodzes līknes
Šajā grafikā parādīta kopējā plūsma caur tīklu visa gada garumā. Zemāks grafiks attēlo vidējo dienu.

X ass norāda laiku un y ass jaudu. Zilās līknes atspoguļo siltuma pieprasījumu DH zonās, bet sarkanās - pieejamo lieko siltumu. Abu līkņu krustojums parāda faktisko kopējo siltuma plūsmu. Augšējā grafikā parādīta plūsma gada laikā, bet apakšējā - vidējās dienas plūsma. Ņemiet vērā, ka laika izšķirtspējai jābūt iestatītai vismaz uz "mēnesi" augšējai un "stundu", lai apakšējā grafika būtu reprezentatīva.

Metode

Pārskats

Siltuma pārpalikuma moduļa galvenais elements ir izmantotais avota izlietnes modelis. Tas izveido minimālā garuma pārvades tīklu un aprēķina plūsmu katrai gada stundai, pamatojoties uz dzīvojamo māju apkures slodzes profiliem ar Nuts2 izšķirtspēju un nozares slodzes profiliem ar Nuts0 izšķirtspēju. Balstoties uz vidējām maksimālajām plūsmām gada laikā, var aprēķināt izmaksas par katru pārvades līniju un siltummaini avota un izlietnes pusē.

Sīkāka informācija

Avotu modelēšana

Balstoties uz Nuts0 ID un rūpniecības nozari, katram avotam tiek piešķirts ik gadu izšķirtspējīgs kravas profils.

Izlietņu modelēšana

Balstoties uz centralizētās siltumapgādes potenciāla aprēķināšanas moduli, vienādos apgabalos tiek izveidoti ieejas punkti. Atkarībā no ieejas punktu Nuts2 ID tiek piešķirts slodzes profils.

Fiksēta rādiusa meklēšana

Noteiktā rādiusā tiek pārbaudīts, kuri avoti atrodas diapazonā viens no otra, kuri izlietnes atrodas viena otra diapazonā un kuri izlietnes ir avotu diapazonā. To var attēlot ar grafiku ar avotiem un izlietnēm, kas veido virsotnes, un diapazonā esošās virsotnes ir savienotas ar malu.

Samazināšana līdz tīkla minimālajam garumam

Minimālo aptverošo koku aprēķina ar malu attālumu kā svaru. Rezultātā diagramma saglabā savu savienojamību, vienlaikus iegūstot minimālo kopējo malu garumu. Ņemiet vērā, ka sakarīgu zonu ieejas punkti ir bez maksas savienoti iekšēji, jo tie veido savu izplatīšanas tīklu.

Plūsmas aprēķins

Maksimālo plūsmu no avotiem uz izlietnēm aprēķina par katru gada stundu.

Izmaksu noteikšana

Gada maksimālā plūsma, kas vidēji aprēķināta 3 stundu laikā, nosaka vajadzīgo jaudu pārvades līnijām un siltummaiņiem. Pārvades līniju izmaksas ir atkarīgas no garuma un jaudas, savukārt siltummaiņu izmaksas ietekmē tikai jauda. Avota pusē tiek pieņemts, ka siltummainis ir gaiss-šķidrs ar integrētu pārvades līnijas sūkni, un izlietnes pusē - šķidrums-šķidrums siltummainis.

Tīkla izmaiņas

Tā kā ir zināmas katras pārvades līnijas izmaksas un plūsma, līnijas ar visaugstāko izmaksu un plūsmas attiecību var noņemt un plūsmu pārrēķināt, līdz tiek sasniegtas vēlamās izmaksas par plūsmu.

Īstenošana

Fiksēta rādiusa meklēšana

Lai aprēķinātu attālumu starp diviem punktiem, izmanto nelielu loksodroma garuma leņķa tuvinājumu. Lai gan ir arī precīza ortodroma attāluma ieviešana, paaugstinātai precizitātei nav reāla ieguvuma, jo mazie attālumi lielākoties ir mazāki par 20 km un reālā pārvades līnijas garuma nenoteiktība ir saistīta ar daudziem faktoriem, piemēram, topoloģiju. Ja divi punkti atrodas rādiusa diapazonā, tas tiek saglabāts blakus esošo personu sarakstā. Šādu blakus esošo sarakstu izveidošana notiek starp avotiem un avotiem, izlietnēm un izlietnēm, kā arī avotiem un izlietnēm. Atdalīšanas iemesls ir elastība pievienot noteiktas temperatūras prasības avotiem vai izlietnēm.


Fiksēta rādiusa meklēšanas piemērs. Sarkanās virsotnes apzīmē avotus, un zilās nogrimst. Cipari norāda attālumu starp punktiem. Zīmējums nav mērogojams.

NetworkGraph klase

Balstoties uz igrāfa bibliotēku, tiek ieviesta NetworkGraph klase ar visām aprēķina modulim nepieciešamajām funkcijām. Kaut arī igraph ir vāji dokumentēts, tas piedāvā daudz labāku veiktspēju nekā tīri python moduļi, piemēram, NetworkX, un plašāks platformas atbalsts ārpus Linux, atšķirībā no grafika rīka. Klase NetworkGraph apraksta tikai vienu tīklu uz virsmas, bet satur 3 dažādus grafikus. Pirmkārt, diagramma, kurā aprakstīts tīkls, kā to nosaka trīs blakus esošie saraksti. Otrkārt, korespondences grafiks, kas iekšēji savieno tā paša koherentā apgabala izlietnes, ir pēdējais maksimālās plūsmas grafiks, kas izmantots maksimālās plūsmas aprēķinam.

Grafiks

Satur tikai reālos avotus un izlietnes kā virsotnes.


Grafika piemērs. Sarkanās virsotnes apzīmē avotus, un zilās nogrimst.
Korespondences grafiks

Katrai izlietnei ir nepieciešams korespondences ID, kas norāda, vai tas ir iekšēji savienots ar jau esošu tīklu, piemēram, saskaņotās zonās. Izlietnes ar tādu pašu korespondences ID ir savienotas ar jaunu virsotni ar malām ar nulles svaru. Tas ir ļoti svarīgi, lai aprēķinātu minimālo aptverošo koku, un iemesls, kāpēc tam tiek izmantota korespondences diagramma. Šī funkcija tiek ieviesta arī avotiem, bet netiek izmantota.


Korespondences grafika piemērs. Sarkanās virsotnes apzīmē avotus, un zilās nogrimst. Trīs izlietnes labajā pusē ir koherenti savienotas ar papildu lielāku virsotni
Maksimālās plūsmas grafiks

Tā kā igrāfs neatbalsta vairākus avotus un darbojas maksimālās plūsmas funkcijā, ir nepieciešams papildu grafiks. Tas ievieš bezgalīgu avotu un izlietnes virsotni. Katrs reālais avots ir savienots ar bezgalīgo avotu, un katrs reālais izlietne ir savienots ar bezgalīgo izlietni ar malu. Ņemiet vērā: ja izlietne ir savienota ar sarakstes virsotni, šī virsotne tiks savienota, nevis pati izlietne.


Maksimālās plūsmas grafika piemērs.
Minimālais koku aprēķins

Balstoties uz atbilstības grafiku, tiek aprēķināts minimālais aptverošais koks. Malām, kas savieno koherentās izlietnes, vienmēr ir svars 0, tāpēc tās vienmēr paliks minimālā aptverošā koka sastāvdaļa.


Korekcijas grafika piemērs ar katras malas svaru un tā minimālo koku.
Maksimālās plūsmas aprēķins

Plūsma caur malām, kas savieno reālos avotus vai izlietnes attiecīgi ar bezgalīgo avotu vai izlietni, tiek ierobežota līdz katra avota vai izlietnes reālajai ietilpībai. Skaitlisku apsvērumu dēļ kapacitātes tiek normalizētas tā, lai lielākā ietilpība būtu 1. Plūsma caur korespondences diagrammā esošo malu apakškopu ir ierobežota līdz 1000, kurai visām intensīvajām vajadzībām un mērķiem vajadzētu būt neierobežotai. Tad tiek aprēķināta maksimālā plūsma no bezgalīgā avota uz bezgalīgo izlietni un plūsma mainīta uz sākotnējo izmēru. Tā kā koherentās izlietnes nav tieši savienotas ar bezgalīgo izlietnes virsotni, bet pēc korespondences virsotnes plūsma caur to ir ierobežota ar visu koherento izlietņu summu.


Maksimālās plūsmas grafika piemērs un katra avota un izlietnes ietilpība. Labajā diagrammā parādīta maksimālā plūsma, kas pieļaujama caur katru malu pēc normalizācijas. Ņemiet vērā, ka maksimālā plūsma, kas atļauta caur malām ar bezgalības simbolu, ieviešanā faktiski ir ierobežota līdz 1000.

Igrāfa maksimālās plūsmas funkcijas ieviešanai tiek izmantots Push-rebell algoritms. Šāda veida algoritms nav atkarīgs no izmaksām, un tas ne vienmēr var atrast īsāko plūsmas maršrutēšanas veidu. Igraph nav pieejams izmaksu ziņā jutīgs algoritms, un veiktspēja, visticamāk, būs zema, lai visu gadu varētu izšķirt stundu plūsmu. Bet tāpēc, ka iepriekš tika samazināts līdz minimālajam kokam, gadījumi, kad tiek izvēlēts ideāls risinājums, ir ļoti ierobežoti un maz ticami. Push-relabel algoritmam ir tendence arī virzīt plūsmu pa vismazāko malu daudzumu. Šķiet, ka attēla attēlojums ir determinēts plūsmas sadalījuma secībā, ja grafiki ir vismaz automatizēti, kas ir svarīgi stundās balstītas plūsmas aprēķinam, jo nav vēlama mākslīgi ieviesta plūsmas svārstība starp malām.


Plūsma, ko aprēķina pēc maksimālās plūsmas algoritma, un mainīšana uz sākotnējo izmēru.

Siltuma avoti

Siltuma avoti tiek ņemti no rūpniecības datu bāzes. Balstoties uz Nuts0 ID un rūpniecības nozares pārmērīgo siltumu, katrai vietnei tiek izveidots slodzes profils, kas aptver katru gada stundu. Plānota vietņu pievienošana pēc pasūtījuma.

Siltuma izlietnes

Siltuma izlietnes ir balstītas uz saskaņotām vietām ar zināmu siltuma pieprasījumu. Saskaņotie laukumi veido masku režģim, uz kura vienādus attālumus punkti tiek novietoti kā ieejas punkti. Atkarībā no izvēlētā Nuts2 ID izlietnēm tiek piešķirts dzīvojamo māju apkures profils. Plānots pievienot ieejas punktus un izlietnes pēc pasūtījuma.


Saskaņotas zonas un tās ģenerēto ieejas punktu piemērs.

Slodzes profili

Minētie kravas profili sastāv no 8760 punktiem, kas norāda slodzi uz katru stundu 365 dienu laikā. Papildinformāciju par kravas profiliem var atrast šeit.

Izmaksu aprēķināšana

Tā kā centralizētās siltumapgādes sistēmām ir liela siltuma jauda, plūsmas maksimums nenozīmē, ka elektropārvades līnijām ir nekavējoties jāpiegādā šis īsais siltuma smaile. Tāpēc pārvades līniju un siltummaiņu nepieciešamās jaudas nosaka ar vidējo maksimālo slodzi. Konkrēti, mīksto konvolūcijas funkciju izmanto, lai caurmēra plūsmu pēdējās trīs stundās, veicot konvolūciju ar nemainīgu funkciju. Atkarībā no šīs vērtības tiek izvēlēta pārvades līnija no nākamās tabulas.

Izmantoto pārvades līniju īpašās izmaksas

| Jauda MW | Izmaksas euro / miljoni | Temperatūra ° C | | ------------- |: -------------: | -----: | | 0,2 | 195 | <150 | | 0,3 | 206 | <150 | | 0,6 | 220 | <150 | | 1.2. | 240 | <150 | | 1,9 | 261 | <150 | | 3.6. | 288 | <150 | | 6.1. | 323 | <150 | | 9.8 | 357 | <150 | | 20 | 426 | <150 | | 45 | 564 | <150 | | 75 | 701 | <150 | | 125 | 839 | <150 | | 190 | 976 | <150 | | > 190 | 976 | <150 |

Tiek aprēķinātas izmaksas siltummaiņa avota pusē, ko pieņem kā gaisu šķidrumam

C HS avots (en-P) = P maksimums * 15 000 € / MW.

Izmaksas no šķidruma līdz šķidram siltummainim izlietnes pusē tiek noteiktas ar

C HSink (en-P) = P pīķis * 265 000 € / MW, ja P pīķis <1 MW vai

C HSink (en-P) = P maksimums * 100 000 € / MW cits.

Sūkņa izmaksas seko

C Sūknis (en-P) = P maksimums * 240 000 € / MW, ja P pīķis <1 MW vai

C Sūknis (en-P) = P maksimums * 90 000 € / MW cits.

Pārvades līniju noņemšana

Ar izmaksu un plūsmas slieksni pārvades līnijām tos var noņemt, ja tos pārsniedz, lai uzlabotu plūsmas un izmaksu attiecību. Pēc malu noņemšanas plūsma ir jāpārrēķina, jo vairs nav garantēta plūsmas nepārtrauktība grafikā. Pašlaik izmaksu un plūsmas attiecība var palielināties arī citām malām, tāpēc šo procesu atkārto, līdz visu plūsmu summa vairs nemainās.

Pilnīgas rutīnas apraksts

Vispirms siltuma avotus un izlietnes noslogo ar to slodzes profiliem. Tad tiek veikta fiksētā rādiusa meklēšana, un tīkls tiek inicializēts. Pēc tam tīkls tiek samazināts līdz tā minimālajam kokam, un maksimālā plūsma tiek aprēķināta par katru gada stundu. Balstoties uz plūsmu, tiek aprēķinātas izmaksas par katru siltummaini, sūkni un pārvades līniju. Ja ir noteikta sliekšņa izmaksu un plūsmas attiecība, tiek veikta pārvades līnijas noņemšana. Noslēgumā tiek atgrieztas kopējās tīkla izmaksas un kopējā plūsma, kā arī tīkla izkārtojums.

Ātrs sākums

Pašreizējais CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL ir paredzēts, lai palīdzētu lietotājam identificēt pārmērīga siltuma integrācijas iespējas centralizētās siltumapgādes tīklos. Lai arī tiek izmantotas daudzas analīzes funkcijas, lai neierobežotu lietotāju, ir skaidri jānorāda, ka šī nav detalizēta tehniskā plānošana. Potenciālu pamatā ir CM - RAJONA SILTUMA POTENCIĀLS. Šajā MK ir noteiktas teritorijas, kurās ir labvēlīgi apstākļi centralizētās siltumapgādes tīkliem. CM-EXCESS SILTUMPĀRVADĀJUMA POTENCIĀLS tādējādi parāda, cik daudz siltuma šajos apgabalos varētu segt rūpnieciskais siltuma pārpalikums. Tomēr tas nenozīmē, ka šajā reģionā jau pastāv centralizētās siltumapgādes tīkls. Tāpēc praktiķiem paredzēts rīka lietojums, kas orientēts uz lietojumu, varētu izskatīties šādi:

  • Ja nepieciešams, pievienojiet savus datus par siltuma pārpalikumu, kas nodrošina reģiona uzņēmumus ar pievienotās rūpniecības augu cm.

  • Ieslēdziet "Rūpniecisko vietu lieko siltumu"

  • Izpildiet CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIĀLU.

  • Vērtība

Šajā grafikā ir salīdzināts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums.

parāda, cik daudz siltuma varēja aptvert pārmērīgais siltums pētāmajā zonā.

  • Vērtība
Rādītāji Nepieciešamas investīcijas, gada izmaksas un izlīdzinātas siltumenerģijas izmaksas

parāda specifiskās siltuma ražošanas izmaksas visam tīklam. Piezīme: parādītās izmaksas ir aprēķinātas, izmantojot vienkāršotu pieeju. Šīs izmaksas neattiecas uz atsevišķiem cauruļvadiem. Tomēr parādītās izmaksas var izmantot kā vienkāršotu sākuma pieņēmumu kā transporta izmaksas pārmērīga siltuma integrēšanai iespējami blakus esošajā centralizētās siltumapgādes tīklā.

Ņemot vērā iepriekš minēto, varēja izmantot šādu darba hierarhiju:

  1. Pārbaudiet, vai attiecīgajā reģionā pastāv vai tiek plānots centralizētās siltumapgādes tīkls.

  2. Parādītās caurules satur plūsmas. Tur jūs varat redzēt, cik daudz siltuma pārnes no attiecīgajiem avotiem. Tagad varēja sazināties ar skartajiem uzņēmumiem. Droši vien vispirms uzņēmumi ar lielajiem daudzumiem.

Pārvades līnija un tās plūsma
  1. Ja centralizētās siltumapgādes tīkla operators un siltuma pārpalikuma ražotājs ir ieinteresēts sadarboties, varētu pasūtīt sīkāku priekšizpēti. Labākajā gadījumā parādītie dati palīdzēs ierosināt reālus projektus.

Traucējummeklēšana

CM nepabeidz

CM avarē bez ziņojuma

  • Atkārtojiet vēlākā brīdī
  • Sazinieties ar CM izstrādātāju

Kļūda: "Nav izvēlēts dh apgabals."

Pārbaudiet DH Potential CM, lai pielāgotu ieejas tā, lai tiktu izveidots DS apgabals.

Kļūda: "Izvēlētajā apgabalā nav rūpniecības objektu."

Lietotāju atlasē pārbaudiet slāni "rūpniecības objekti".

Kļūda: "Nav ieejas punktu izvēlētajā apgabalā."

Pārbaudiet brīdinājumu .

Kļūda: "Nav rūpniecisko vietu diapazonā."

Palieliniet meklēšanas rādiusu

Kļūda: "Netiek izmantots pārmērīgs karstums."

Palieliniet pārvades līnijas slieksni

Brīdinājums: "Nav pieejami nozares profili ..."

Pārbaudiet augšupielādēto rūpniecības objektu valsti un apakšsektoru.

Brīdinājums: "Nav pieejams dzīvojamo māju apkures profils ..."

CM nav piekļuves dzīvojamo māju apkures profila datiem, kas jāizpilda šajā apgabalā.

Izlases skrējiens

1. paraugs

Paraugs darbojas PL22 ar noklusējuma parametriem. Ieteicams ieslēgt liekā siltuma vietas cilnē slāņi.

Izlases brauciens PL22. Sārtās zonas attēlo centrālapkuri. Oranžs riņķo siltuma avotu, un oranžs līnijas tīkla pārvades līnijas. Šajā grafikā ir salīdzināts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums. Šajā grafikā ir parādītas tīkla izmaksas, salīdzinot ar gada plūsmu. Oranžais punkts apzīmē pašreizējo tīklu ar iestatīto pārvades līnijas slieksni

Šajā gadījumā mēs redzam, ka ir pieejams daudz vairāk siltuma pārpalikuma nekā izmantots, bet, no otras puses, gandrīz tiek sasniegta maksimālā iespējamā plūsma, jo oranžais punkts ir 1530 GWh gadā. Šajā gadījumā meklēšanas rādiusa palielināšana var palīdzēt sadalīt vairāk liekā siltuma. 2. izlases braucienā mēs darīsim tieši to.

Šajā grafikā attēlotas izlīdzinātas apkures izmaksas un nepieciešamais pārvades līnijas slieksnis noteiktai plūsmai. Oranžie punkti norāda vērtību ar pašreiz iestatīto pārvades līnijas slieksni Dažreiz var būt noderīgi slēpt pārvades līnijas slieksni grafikā, lai analizētu izlīdzinātās izmaksas. Šajā grafikā parādīta kopējā plūsma caur tīklu visa gada garumā. Zemāks grafiks attēlo vidējo dienu. Tā kā noklusējuma laika izšķirtspēja ir iestatīta uz "nedēļu", šajā gadījumā tā ir nemainīga.

2. paraugs

Paraugs darbojas PL22 ar maksimālo meklēšanas rādiusu, kas iestatīts uz 40 km.

Izlases brauciens PL22. Sārtās zonas attēlo centrālapkuri. Oranžs riņķo siltuma avotu, un oranžs līnijas tīkla pārvades līnijas.

Tīkls ir daudz lielāks nekā pirmajā paraugā.

Šajā grafikā ir salīdzināts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums.

Tiek izmantots vairāk liekā siltuma.

Šajā grafikā ir parādītas tīkla izmaksas, salīdzinot ar gada plūsmu. Oranžais punkts apzīmē pašreizējo tīklu ar iestatīto pārvades līnijas slieksni Šajā grafikā attēlotas izlīdzinātas apkures izmaksas un nepieciešamais pārvades līnijas slieksnis noteiktai plūsmai. Oranžie punkti norāda vērtību ar pašreiz iestatīto pārvades līnijas slieksni Dažreiz var būt noderīgi slēpt pārvades līnijas slieksni grafikā, lai analizētu izlīdzinātās izmaksas.

Mēs varam redzēt vietējās minimālās izlīdzinātās siltumapgādes izmaksas 4900 GWh gadā. Pārvietojoties virs zaļās līnijas, mēs varam noteikt, ka tas tiek sasniegts ar elektropārvades līnijas slieksni 0,11 ct / kWh. 3. paraugbraucienā mēs mēģināsim atrast šo tīklu.

Šajā grafikā parādīta kopējā plūsma caur tīklu visa gada garumā. Zemāks grafiks attēlo vidējo dienu. Tā kā noklusējuma laika izšķirtspēja ir iestatīta uz "nedēļu", šajā gadījumā tā ir nemainīga.

3. paraugs

Paraugs darbojas PL22 ar maksimālo meklēšanas rādiusu, kas iestatīts uz 40 km, pārvades līnijas slieksnis iestatīts uz 0,11 ct / kWh un laika izšķirtspēja iestatīta uz "stunda".

Izlases brauciens PL22. Sārtās zonas attēlo centrālapkuri. Oranžs riņķo siltuma avotu, un oranžs līnijas tīkla pārvades līnijas.

Tīkls ir mazāks nekā otrajā piegājienā, bet saglabā lielu daļu plūsmas.

Šajā grafikā ir salīdzināts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums. Šajā grafikā ir parādītas tīkla izmaksas, salīdzinot ar gada plūsmu. Oranžais punkts apzīmē pašreizējo tīklu ar iestatīto pārvades līnijas slieksni Šajā grafikā attēlotas izlīdzinātas apkures izmaksas un nepieciešamais pārvades līnijas slieksnis noteiktai plūsmai. Oranžie punkti norāda vērtību ar pašreiz iestatīto pārvades līnijas slieksni Dažreiz var būt noderīgi slēpt pārvades līnijas slieksni grafikā, lai analizētu izlīdzinātās izmaksas.

Var redzēt, ka mēs tikko sasniedzām vietējo minimumu. Atšķirību izmaksu tuvināšanas diagrammās ar rādītājiem izraisa tuvināšanas kļūdas. Bet šīs kļūdas lielākoties ir sistemātiskas un līdz ar to nevis kompensē minimumu, bet tikai mēra līkni citādā veidā. Izlīdzinātais izmaksu indikators tagad rāda 0,84 ct / kWh, nevis 1,09 ct / kWh otrajā piegājienā.

Šajā grafikā parādīta kopējā plūsma caur tīklu visa gada garumā. Zemāks grafiks attēlo vidējo dienu. Šoreiz ar laika izšķirtspēju, kas iestatīta uz "stunda", vidējā diena tiek parādīta pareizi.

Autori un recenzenti

Šīs lapas autori ir Ali Aydemir * un David Schilling *

  • [] Šo lapu pārskatīja Tobiass Fleiters *.

* Fraunhofer ISI Fraunhofer ISI, Breslauer Str. 48, 76139 Karlsrūe

Licence

Autortiesības © 2016-2018: Ali Ajdemirs, Deivids Šilings

Creative Commons Attribution 4.0 starptautiskā licence Šis darbs ir licencēts ar Creative Commons CC BY 4.0 starptautisko licenci.

SPDX-licences identifikators: CC-BY-4.0

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

Apstiprinājums

Mēs vēlamies izteikt visdziļāko atzinību Horizon 2020 karsto karšu projektam (dotācijas līguma numurs 723677), kas sniedza finansējumu šīs izmeklēšanas veikšanai.

To Top

This page was automatically translated. View in another language:

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

* machine translated> CM Pārmērīgs siltuma transportēšanas potenciāls

CM Pārmērīgs siltuma transportēšanas potenciāls

Satura rādītājs

Ievads

Šis CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIĀLS palīdzēs lietotājam identificēt pārmērīga siltuma integrācijas iespējas centralizētās siltumapgādes tīklos. Potenciālu pamatā ir CM - RAJONA SILTUMA POTENCIĀLS. Šajā MK ir noteiktas teritorijas, kurās ir labvēlīgi apstākļi centralizētās siltumapgādes tīkliem. CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL parāda, cik daudz siltuma šajos apgabalos varētu segt rūpnieciskais siltuma pārpalikums. Tomēr tas nenozīmē, ka šajā reģionā jau pastāv centralizētās siltumapgādes tīkls.

Iepriekšējam uzdevumam ir apvienoti šādi dati un metodes.

Dati:

  • Apkures prasības tuvējām teritorijām ar labvēlīgiem apstākļiem centralizētās siltumapgādes tīkliem, kuras tiek izšķīdinātas katru stundu (no CM - RAJONA SILTUMA POTENCIĀLS).

  • Dati par rūpniecības uzņēmumu pārmērīgajiem siltuma daudzumiem apgabalā, kas arī tiek atrisināti katru stundu (no rūpniecisko datu bāzes datu kopas).

  • Pieņēmumi par siltummaiņu, sūkņu un cauruļvadu izmaksām, kā arī siltuma zudumiem centralizētās siltumapgādes cauruļvadiem.

Metode (vienkāršota):

  • Cauruļvada projektēšana, pamatojoties uz izstrādātu heiristiku, kas attēlo projekta kā tīkla plūsmas problēmas problēmu.

Metodes mērķis ir pārstāvēt pēc iespējas lielāku siltuma pārpalikumu ar ne pārāk daudziem un tādējādi pārāk gariem cauruļvadiem iespējamiem centralizētās siltumapgādes lietotājiem, ģenerējot tīklus ar maksimālām plūsmām. Tomēr galīgajā tīklā netiek ņemtas vērā īpaši neefektīvas transporta līnijas (ar zemām siltuma plūsmām un tādējādi augstām īpatnējām siltuma pārvadāšanas izmaksām). Lietotājs var noteikt individuālo transporta līniju ekonomiskās efektivitātes slieksni (sk. Pārvades līnijas slieksni).

Pieejas pamata fons ir šāds: ja ir tikai daži liekā siltuma avoti, siltumenerģijas transportēšanai uz tuvējo zonu ar labvēlīgiem centralizētās siltumapgādes apstākļiem vienmēr varētu ņemt vērā vienu cauruļvadu vienam avotam. Tomēr, ja tajā pašā apgabalā ir jāplūst vairākiem liekiem siltuma avotiem, būtu jēga siltumu savākt un pārvadāt uz teritoriju lielākā kopējā cauruļvadā. Pieeja ar vienu cauruli vienam avotam mēdz pārvērtēt cauruļvadu centienus.

Lai neitralizētu iepriekšminēto, cauruļvada plānošanas problēma tika tuvināta, pieņemot tīkla plūsmas problēmu. Problēmas risināšanai izmanto heiristiku, kurā lieko siltumu var sagrupēt un pārvadāt iespējamiem lietotājiem. Konkrētais metodiskais risinājuma risinājums ar minimālā laiduma koka pieeju ir aprakstīts attiecīgajā metodiskajā daļā. Tāpēc iepriekšējā kontekstā noteiktais cauruļvada dizains neatspoguļo detalizētu plānošanu vai reālus maršruta norādījumus, bet tiek izmantots tikai izmaksu tuvināšanai, lai sadalītu lieko siltumenerģijas daudzumu tuvējās teritorijās ar labvēlīgiem nosacījumiem centralizētās siltumapgādes tīkliem (sk. CM - RAJONA SILTUMA POTENCIĀLS, ar atslēgvārdiem saistītās zonas). Tādējādi izmaksu tuvināšana attiecas uz visu tīklu.

Rezultāti vispirms jāinterpretē šādi: ja reģistrētos pārmērīgos siltuma daudzumus pārvadā kopā uz norādītajiem tuvējiem rajoniem, tad izmaksas par siltuma sadali varētu būt rīka norādītajā lieluma secībā (sal. Izlīdzinātās izmaksas) siltumapgāde). Parasti visa tīkla vērtības ir arī labs sākuma rādītājs atsevišķiem cauruļvadiem. Rezultātu mērķis ir sniegt projekta attīstītājam vai plānotājam iespējamo izplatīšanas izmaksu lielumu.

Ieejas un izejas

Ievades slāņi un parametri

Nodrošina Toolbox

  • Centralizētās siltumapgādes zonas (pagaidām tieši nodrošina centralizētās siltumapgādes potenciāls CM)

  • Rūpnieciskā datu bāze (pēc noklusējuma nodrošina rīklodziņš)

  • Slodzes profili rūpniecībai

  • Slodzes profili dzīvojamo māju apkurei un karstajam ūdenim

Sniedz lietotājs

  • Min. siltuma pieprasījums hektāros

    Skatīt DH Potential CM .

  • Min. siltuma pieprasījums DH apgabalā

    Skatīt DH Potential CM .

  • Meklēšanas rādiuss km

    Pārvades līnijas maksimālais garums no viena punkta uz otru.

  • Iekārtas kalpošanas laiks gados

    Izlīdzinātās siltuma izmaksas ir saistītas ar šo laika periodu.

  • Diskonta likme%

    Tīkla izveidošanai nepieciešamā kredīta procentu likme.

  • Izmaksu faktors

    Tīkla izmaksu pielāgošanas faktors, ja noklusējuma vērtības precīzi neatspoguļo izmaksas. Tīklam nepieciešamās investīcijas tiek reizinātas ar šo koeficientu. Noklusējuma izmaksas var atrast šeit .

  • Darbības izmaksas%

    Tīkla darbības izmaksas gadā. Tīklā nepieciešamo investīciju procentos.

  • Pārvades līniju sliekšņa vērtība, izteikta ct / kWh

    Katras atsevišķas pārvades līnijas maksimālās izlīdzinātās siltuma izmaksas. Šo parametru var izmantot, lai kontrolētu izlīdzinātas siltuma izmaksas visam tīklam. Zemāka vērtība ir vienāda ar zemākām izlīdzinātām siltuma izmaksām, bet arī patērētā siltuma samazinājumu un otrādi.

Veiktspējas parametri

  • Laika izšķirtspēja

    Iestata intervālu starp tīkla plūsmas aprēķiniem visā gadā. Var būt viena no šīm vērtībām: (stunda, diena, nedēļa, mēnesis, gads)

  • Telpiskā izšķirtspēja km

    Iestata ieejas punkta attālumu garuma un platuma virzienā dh apgabalos.

Izeja

Slāņi

  • Pārvades līnijas

    Formas fails, kurā parādītas ieteiktās pārvades līnijas ar to temperatūru, gada siltuma plūsmu un izmaksām. Sīkāka informācija atrodama šeit.

Indikatori

  • Kopējais siltuma pārpalikums izvēlētajā apgabalā GWh

    Kopējais rūpniecības uzņēmumu pieejamais siltuma pārpalikums izvēlētajā apgabalā un tuvumā.

  • Pieslēgtais siltuma pārpalikums GWh

    Kopējais pieejamais siltums, kas pieejams tīklam pieslēgtām rūpniecības iekārtām.

  • Pārmērīgais siltums, kas izmantots GWh

    Faktiskais siltuma pārpalikums, kas izmantots dh.

  • Tīklam nepieciešamās investīcijas €

    Tīkla izveidošanai nepieciešami ieguldījumi.

  • Tīkla gada izmaksas euro gadā

    Izmaksas, ko rada gada rente un tīkla darbības izmaksas gadā.

  • Izlīdzinātas siltumapgādes izmaksas, ct / kWh

    visa tīkla siltumenerģijas izmaksas.

Grafika

  • DH potenciāls un siltuma pārpalikums

    Grafiks, kurā parādīts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un patērētais pārpalikums. Sīkāka informācija atrodama šeit .

  • Pārmērīgi izmantots siltums un nepieciešami ieguldījumi

    Grafiks, kurā parādīts gadā piegādātais siltuma pārpalikums, kas nepieciešams tīklam nepieciešamajiem ieguldījumiem. Sīkāka informācija atrodama šeit .

  • Izlietotais siltums un izlīdzinātas izmaksas

    Grafiks, kas parāda piegādāto siltumenerģijas daudzumu gadā līdz izlīdzinātām tīkla izmaksām un atbilstošo pārvades līnijas slieksni. Sīkāka informācija atrodama šeit .

  • Slodzes līknes

    Grafiks, kurā parādīts mēneša siltuma pieprasījums un pārsniegums. Sīkāka informācija atrodama šeit .

  • Slodzes līknes

    Grafiks, kurā parādīts vidējais ikdienas siltuma pieprasījums un pārsniegums. Sīkāka informācija atrodama šeit .

Slāņa piemēri

Pārvades līnijas
Rīklodziņā parādītās pārvades līnijas piemērs

Noklikšķinot uz pārvades līnijas, parādīsies papildinformācija.

Grafikas piemēri

DH potenciāls un siltuma pārpalikums
Šajā grafikā ir salīdzināts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums.

Plašāku informāciju par gada siltumenerģijas pieprasījumu un DH potenciālu var atrast šeit . Siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums ir vienādi ar tiem vienādi nosauktajiem rādītājiem .

Pārmērīgi izmantots siltums un nepieciešami ieguldījumi
Šajā grafikā ir parādītas tīkla izmaksas, salīdzinot ar gada plūsmu. Oranžais punkts apzīmē pašreizējo tīklu ar iestatīto pārvades līnijas slieksni

X ass norāda gada plūsmu un y ass ir nepieciešamās investīcijas visam tīklam. Ņemiet vērā, ka x ass nav lineāra un var būt mulsinoša. Vienmēr pārbaudiet faktiskās vērtības! Oranžais punkts norāda tīklu uz pašreiz iestatīto pārvades līnijas slieksni . Atkāpes no indikatoriem, kas nepieciešami investīcijām, ir izplatītas, jo grafika tiek ģenerēta ar zemāku precizitāti skaitļošanas sarežģītības dēļ. Diagrammas tendence un virziens parāda, kā pārvades līnijas slieksnis ietekmē tīklu un var būt patiešām noderīgs. Īpaši saistībā ar nākamo grafiku . Mazu tīklu gadījumā šajā grafikā var netikt parādīta nekāda noderīga informācija, jo tīkls nav pietiekami sarežģīts, lai veidotu izmaiņas.

Izlietotais siltums un izlīdzinātas izmaksas
Šajā grafikā attēlotas izlīdzinātas apkures izmaksas un nepieciešamais pārvades līnijas slieksnis noteiktai plūsmai. Oranžie punkti norāda vērtību ar pašreiz iestatīto pārvades līnijas slieksni

X ass norāda gada plūsmu un y ass - gan izlīdzinātas siltuma izmaksas, gan pārvades līnijas slieksnis . Oranžie punkti apzīmē tīklu pie pašreiz iestatītā pārvades līnijas sliekšņa . Tā kā pārvades līnijas sliekšņa līkne var būt mēroga daudz augstāka nekā izlīdzinātās izmaksas, varētu būt noderīgi atspējot pārvades līnijas sliekšņa līknes skatu, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā. Mazu tīklu gadījumā šajā grafikā var netikt parādīta nekāda noderīga informācija, jo tīkls nav pietiekami sarežģīts, lai veidotu izmaiņas.

Dažreiz var būt noderīgi slēpt pārvades līnijas slieksni grafikā, lai analizētu izlīdzinātās izmaksas.

Atkāpes no izlīdzinātām siltuma indikatora izmaksām ir izplatītas, jo grafika tiek ģenerēta ar zemāku precizitāti aprēķina sarežģītības dēļ. Diagrammas tendence un virziens parāda, kā pārvades līnijas slieksnis ietekmē tīklu un var būt patiešām noderīgs. Kad ir izvēlētas vēlamās izlīdzinātās siltuma izmaksas, pārvades līnijas sliekšņa līkni var atjaunot, un vēlamo izlīdzināto izmaksu atbilstošo pārvades līnijas slieksni var nolasīt, virzoties virs līknes šajā brīdī. Sīkāka informācija par grafikas izmantošanu atrodama šeit.

Slodzes līknes
Šajā grafikā parādīta kopējā plūsma caur tīklu visa gada garumā. Zemāks grafiks attēlo vidējo dienu.

X ass norāda laiku un y ass jaudu. Zilās līknes atspoguļo siltuma pieprasījumu DH zonās, bet sarkanās - pieejamo lieko siltumu. Abu līkņu krustojums parāda faktisko kopējo siltuma plūsmu. Augšējā grafikā parādīta plūsma gada laikā, bet apakšējā - vidējās dienas plūsma. Ņemiet vērā, ka laika izšķirtspējai jābūt iestatītai vismaz uz "mēnesi" augšējai un "stundu", lai apakšējā grafika būtu reprezentatīva.

Metode

Pārskats

Siltuma pārpalikuma moduļa galvenais elements ir izmantotais avota izlietnes modelis. Tas izveido minimālā garuma pārvades tīklu un aprēķina plūsmu katrai gada stundai, pamatojoties uz dzīvojamo māju apkures slodzes profiliem ar Nuts2 izšķirtspēju un nozares slodzes profiliem ar Nuts0 izšķirtspēju. Balstoties uz vidējām maksimālajām plūsmām gada laikā, var aprēķināt izmaksas par katru pārvades līniju un siltummaini avota un izlietnes pusē.

Sīkāka informācija

Avotu modelēšana

Balstoties uz Nuts0 ID un rūpniecības nozari, katram avotam tiek piešķirts ik gadu izšķirtspējīgs kravas profils.

Izlietņu modelēšana

Balstoties uz centralizētās siltumapgādes potenciāla aprēķināšanas moduli, vienādos apgabalos tiek izveidoti ieejas punkti. Atkarībā no ieejas punktu Nuts2 ID tiek piešķirts slodzes profils.

Fiksēta rādiusa meklēšana

Noteiktā rādiusā tiek pārbaudīts, kuri avoti atrodas diapazonā viens no otra, kuri izlietnes atrodas viena otra diapazonā un kuri izlietnes ir avotu diapazonā. To var attēlot ar grafiku ar avotiem un izlietnēm, kas veido virsotnes, un diapazonā esošās virsotnes ir savienotas ar malu.

Samazināšana līdz tīkla minimālajam garumam

Minimālo aptverošo koku aprēķina ar malu attālumu kā svaru. Rezultātā diagramma saglabā savu savienojamību, vienlaikus iegūstot minimālo kopējo malu garumu. Ņemiet vērā, ka sakarīgu zonu ieejas punkti ir bez maksas savienoti iekšēji, jo tie veido savu izplatīšanas tīklu.

Plūsmas aprēķins

Maksimālo plūsmu no avotiem uz izlietnēm aprēķina par katru gada stundu.

Izmaksu noteikšana

Gada maksimālā plūsma, kas vidēji aprēķināta 3 stundu laikā, nosaka vajadzīgo jaudu pārvades līnijām un siltummaiņiem. Pārvades līniju izmaksas ir atkarīgas no garuma un jaudas, savukārt siltummaiņu izmaksas ietekmē tikai jauda. Avota pusē tiek pieņemts, ka siltummainis ir gaiss-šķidrs ar integrētu pārvades līnijas sūkni, un izlietnes pusē - šķidrums-šķidrums siltummainis.

Tīkla izmaiņas

Tā kā ir zināmas katras pārvades līnijas izmaksas un plūsma, līnijas ar visaugstāko izmaksu un plūsmas attiecību var noņemt un plūsmu pārrēķināt, līdz tiek sasniegtas vēlamās izmaksas par plūsmu.

Īstenošana

Fiksēta rādiusa meklēšana

Lai aprēķinātu attālumu starp diviem punktiem, izmanto nelielu loksodroma garuma leņķa tuvinājumu. Lai gan ir arī precīza ortodroma attāluma ieviešana, paaugstinātai precizitātei nav reāla ieguvuma, jo mazie attālumi lielākoties ir mazāki par 20 km un reālā pārvades līnijas garuma nenoteiktība ir saistīta ar daudziem faktoriem, piemēram, topoloģiju. Ja divi punkti atrodas rādiusa diapazonā, tas tiek saglabāts blakus esošo personu sarakstā. Šādu blakus esošo sarakstu izveidošana notiek starp avotiem un avotiem, izlietnēm un izlietnēm, kā arī avotiem un izlietnēm. Atdalīšanas iemesls ir elastība pievienot noteiktas temperatūras prasības avotiem vai izlietnēm.


Fiksēta rādiusa meklēšanas piemērs. Sarkanās virsotnes apzīmē avotus, un zilās nogrimst. Cipari norāda attālumu starp punktiem. Zīmējums nav mērogojams.

NetworkGraph klase

Balstoties uz igrāfa bibliotēku, tiek ieviesta NetworkGraph klase ar visām aprēķina modulim nepieciešamajām funkcijām. Kaut arī igraph ir vāji dokumentēts, tas piedāvā daudz labāku veiktspēju nekā tīri python moduļi, piemēram, NetworkX, un plašāks platformas atbalsts ārpus Linux, atšķirībā no grafika rīka. Klase NetworkGraph apraksta tikai vienu tīklu uz virsmas, bet satur 3 dažādus grafikus. Pirmkārt, diagramma, kurā aprakstīts tīkls, kā to nosaka trīs blakus esošie saraksti. Otrkārt, korespondences grafiks, kas iekšēji savieno tā paša koherentā apgabala izlietnes, ir pēdējais maksimālās plūsmas grafiks, kas izmantots maksimālās plūsmas aprēķinam.

Grafiks

Satur tikai reālos avotus un izlietnes kā virsotnes.


Grafika piemērs. Sarkanās virsotnes apzīmē avotus, un zilās nogrimst.
Korespondences grafiks

Katrai izlietnei ir nepieciešams korespondences ID, kas norāda, vai tas ir iekšēji savienots ar jau esošu tīklu, piemēram, saskaņotās zonās. Izlietnes ar tādu pašu korespondences ID ir savienotas ar jaunu virsotni ar malām ar nulles svaru. Tas ir ļoti svarīgi, lai aprēķinātu minimālo aptverošo koku, un iemesls, kāpēc tam tiek izmantota korespondences diagramma. Šī funkcija tiek ieviesta arī avotiem, bet netiek izmantota.


Korespondences grafika piemērs. Sarkanās virsotnes apzīmē avotus, un zilās nogrimst. Trīs izlietnes labajā pusē ir koherenti savienotas ar papildu lielāku virsotni
Maksimālās plūsmas grafiks

Tā kā igrāfs neatbalsta vairākus avotus un darbojas maksimālās plūsmas funkcijā, ir nepieciešams papildu grafiks. Tas ievieš bezgalīgu avotu un izlietnes virsotni. Katrs reālais avots ir savienots ar bezgalīgo avotu, un katrs reālais izlietne ir savienots ar bezgalīgo izlietni ar malu. Ņemiet vērā: ja izlietne ir savienota ar sarakstes virsotni, šī virsotne tiks savienota, nevis pati izlietne.


Maksimālās plūsmas grafika piemērs.
Minimālais koku aprēķins

Balstoties uz atbilstības grafiku, tiek aprēķināts minimālais aptverošais koks. Malām, kas savieno koherentās izlietnes, vienmēr ir svars 0, tāpēc tās vienmēr paliks minimālā aptverošā koka sastāvdaļa.


Korekcijas grafika piemērs ar katras malas svaru un tā minimālo koku.
Maksimālās plūsmas aprēķins

Plūsma caur malām, kas savieno reālos avotus vai izlietnes attiecīgi ar bezgalīgo avotu vai izlietni, tiek ierobežota līdz katra avota vai izlietnes reālajai ietilpībai. Skaitlisku apsvērumu dēļ kapacitātes tiek normalizētas tā, lai lielākā ietilpība būtu 1. Plūsma caur korespondences diagrammā esošo malu apakškopu ir ierobežota līdz 1000, kurai visām intensīvajām vajadzībām un mērķiem vajadzētu būt neierobežotai. Tad tiek aprēķināta maksimālā plūsma no bezgalīgā avota uz bezgalīgo izlietni un plūsma mainīta uz sākotnējo izmēru. Tā kā koherentās izlietnes nav tieši savienotas ar bezgalīgo izlietnes virsotni, bet pēc korespondences virsotnes plūsma caur to ir ierobežota ar visu koherento izlietņu summu.


Maksimālās plūsmas grafika piemērs un katra avota un izlietnes ietilpība. Labajā diagrammā parādīta maksimālā plūsma, kas pieļaujama caur katru malu pēc normalizācijas. Ņemiet vērā, ka maksimālā plūsma, kas atļauta caur malām ar bezgalības simbolu, ieviešanā faktiski ir ierobežota līdz 1000.

Igrāfa maksimālās plūsmas funkcijas ieviešanai tiek izmantots Push-rebell algoritms. Šāda veida algoritms nav atkarīgs no izmaksām, un tas ne vienmēr var atrast īsāko plūsmas maršrutēšanas veidu. Igraph nav pieejams izmaksu ziņā jutīgs algoritms, un veiktspēja, visticamāk, būs zema, lai visu gadu varētu izšķirt stundu plūsmu. Bet tāpēc, ka iepriekš tika samazināts līdz minimālajam kokam, gadījumi, kad tiek izvēlēts ideāls risinājums, ir ļoti ierobežoti un maz ticami. Push-relabel algoritmam ir tendence arī virzīt plūsmu pa vismazāko malu daudzumu. Šķiet, ka attēla attēlojums ir determinēts plūsmas sadalījuma secībā, ja grafiki ir vismaz automatizēti, kas ir svarīgi stundās balstītas plūsmas aprēķinam, jo nav vēlama mākslīgi ieviesta plūsmas svārstība starp malām.


Plūsma, ko aprēķina pēc maksimālās plūsmas algoritma, un mainīšana uz sākotnējo izmēru.

Siltuma avoti

Siltuma avoti tiek ņemti no rūpniecības datu bāzes. Balstoties uz Nuts0 ID un rūpniecības nozares pārmērīgo siltumu, katrai vietnei tiek izveidots slodzes profils, kas aptver katru gada stundu. Plānota vietņu pievienošana pēc pasūtījuma.

Siltuma izlietnes

Siltuma izlietnes ir balstītas uz saskaņotām vietām ar zināmu siltuma pieprasījumu. Saskaņotie laukumi veido masku režģim, uz kura vienādus attālumus punkti tiek novietoti kā ieejas punkti. Atkarībā no izvēlētā Nuts2 ID izlietnēm tiek piešķirts dzīvojamo māju apkures profils. Plānots pievienot ieejas punktus un izlietnes pēc pasūtījuma.


Saskaņotas zonas un tās ģenerēto ieejas punktu piemērs.

Slodzes profili

Minētie kravas profili sastāv no 8760 punktiem, kas norāda slodzi uz katru stundu 365 dienu laikā. Papildinformāciju par kravas profiliem var atrast šeit.

Izmaksu aprēķināšana

Tā kā centralizētās siltumapgādes sistēmām ir liela siltuma jauda, plūsmas maksimums nenozīmē, ka elektropārvades līnijām ir nekavējoties jāpiegādā šis īsais siltuma smaile. Tāpēc pārvades līniju un siltummaiņu nepieciešamās jaudas nosaka ar vidējo maksimālo slodzi. Konkrēti, mīksto konvolūcijas funkciju izmanto, lai caurmēra plūsmu pēdējās trīs stundās, veicot konvolūciju ar nemainīgu funkciju. Atkarībā no šīs vērtības tiek izvēlēta pārvades līnija no nākamās tabulas.

Izmantoto pārvades līniju īpašās izmaksas

| Jauda MW | Izmaksas euro / miljoni | Temperatūra ° C | | ------------- |: -------------: | -----: | | 0,2 | 195 | <150 | | 0,3 | 206 | <150 | | 0,6 | 220 | <150 | | 1.2. | 240 | <150 | | 1,9 | 261 | <150 | | 3.6. | 288 | <150 | | 6.1. | 323 | <150 | | 9.8 | 357 | <150 | | 20 | 426 | <150 | | 45 | 564 | <150 | | 75 | 701 | <150 | | 125 | 839 | <150 | | 190 | 976 | <150 | | > 190 | 976 | <150 |

Tiek aprēķinātas izmaksas siltummaiņa avota pusē, ko pieņem kā gaisu šķidrumam

C HS avots (en-P) = P maksimums * 15 000 € / MW.

Izmaksas no šķidruma līdz šķidram siltummainim izlietnes pusē tiek noteiktas ar

C HSink (en-P) = P pīķis * 265 000 € / MW, ja P pīķis <1 MW vai

C HSink (en-P) = P maksimums * 100 000 € / MW cits.

Sūkņa izmaksas seko

C Sūknis (en-P) = P maksimums * 240 000 € / MW, ja P pīķis <1 MW vai

C Sūknis (en-P) = P maksimums * 90 000 € / MW cits.

Pārvades līniju noņemšana

Ar izmaksu un plūsmas slieksni pārvades līnijām tos var noņemt, ja tos pārsniedz, lai uzlabotu plūsmas un izmaksu attiecību. Pēc malu noņemšanas plūsma ir jāpārrēķina, jo vairs nav garantēta plūsmas nepārtrauktība grafikā. Pašlaik izmaksu un plūsmas attiecība var palielināties arī citām malām, tāpēc šo procesu atkārto, līdz visu plūsmu summa vairs nemainās.

Pilnīgas rutīnas apraksts

Vispirms siltuma avotus un izlietnes noslogo ar to slodzes profiliem. Tad tiek veikta fiksētā rādiusa meklēšana, un tīkls tiek inicializēts. Pēc tam tīkls tiek samazināts līdz tā minimālajam kokam, un maksimālā plūsma tiek aprēķināta par katru gada stundu. Balstoties uz plūsmu, tiek aprēķinātas izmaksas par katru siltummaini, sūkni un pārvades līniju. Ja ir noteikta sliekšņa izmaksu un plūsmas attiecība, tiek veikta pārvades līnijas noņemšana. Noslēgumā tiek atgrieztas kopējās tīkla izmaksas un kopējā plūsma, kā arī tīkla izkārtojums.

Ātrs sākums

Pašreizējais CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENTIAL ir paredzēts, lai palīdzētu lietotājam identificēt pārmērīga siltuma integrācijas iespējas centralizētās siltumapgādes tīklos. Lai arī tiek izmantotas daudzas analīzes funkcijas, lai neierobežotu lietotāju, ir skaidri jānorāda, ka šī nav detalizēta tehniskā plānošana. Potenciālu pamatā ir CM - RAJONA SILTUMA POTENCIĀLS. Šajā MK ir noteiktas teritorijas, kurās ir labvēlīgi apstākļi centralizētās siltumapgādes tīkliem. CM-EXCESS SILTUMPĀRVADĀJUMA POTENCIĀLS tādējādi parāda, cik daudz siltuma šajos apgabalos varētu segt rūpnieciskais siltuma pārpalikums. Tomēr tas nenozīmē, ka šajā reģionā jau pastāv centralizētās siltumapgādes tīkls. Tāpēc praktiķiem paredzēts rīka lietojums, kas orientēts uz lietojumu, varētu izskatīties šādi:

  • Ja nepieciešams, pievienojiet savus datus par siltuma pārpalikumu, kas nodrošina reģiona uzņēmumus ar pievienotās rūpniecības augu cm.

  • Ieslēdziet "Rūpniecisko vietu lieko siltumu"

  • Izpildiet CM - EXCESS HEAT TRANSPORT POTENCIĀLU.

  • Vērtība

Šajā grafikā ir salīdzināts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums.

parāda, cik daudz siltuma varēja aptvert pārmērīgais siltums pētāmajā zonā.

  • Vērtība
Rādītāji Nepieciešamas investīcijas, gada izmaksas un izlīdzinātas siltumenerģijas izmaksas

parāda specifiskās siltuma ražošanas izmaksas visam tīklam. Piezīme: parādītās izmaksas ir aprēķinātas, izmantojot vienkāršotu pieeju. Šīs izmaksas neattiecas uz atsevišķiem cauruļvadiem. Tomēr parādītās izmaksas var izmantot kā vienkāršotu sākuma pieņēmumu kā transporta izmaksas pārmērīga siltuma integrēšanai iespējami blakus esošajā centralizētās siltumapgādes tīklā.

Ņemot vērā iepriekš minēto, varēja izmantot šādu darba hierarhiju:

  1. Pārbaudiet, vai attiecīgajā reģionā pastāv vai tiek plānots centralizētās siltumapgādes tīkls.

  2. Parādītās caurules satur plūsmas. Tur jūs varat redzēt, cik daudz siltuma pārnes no attiecīgajiem avotiem. Tagad varēja sazināties ar skartajiem uzņēmumiem. Droši vien vispirms uzņēmumi ar lielajiem daudzumiem.

Pārvades līnija un tās plūsma
  1. Ja centralizētās siltumapgādes tīkla operators un siltuma pārpalikuma ražotājs ir ieinteresēts sadarboties, varētu pasūtīt sīkāku priekšizpēti. Labākajā gadījumā parādītie dati palīdzēs ierosināt reālus projektus.

Traucējummeklēšana

CM nepabeidz

CM avarē bez ziņojuma

  • Atkārtojiet vēlākā brīdī
  • Sazinieties ar CM izstrādātāju

Kļūda: "Nav izvēlēts dh apgabals."

Pārbaudiet DH Potential CM, lai pielāgotu ieejas tā, lai tiktu izveidots DS apgabals.

Kļūda: "Izvēlētajā apgabalā nav rūpniecības objektu."

Lietotāju atlasē pārbaudiet slāni "rūpniecības objekti".

Kļūda: "Nav ieejas punktu izvēlētajā apgabalā."

Pārbaudiet brīdinājumu .

Kļūda: "Nav rūpniecisko vietu diapazonā."

Palieliniet meklēšanas rādiusu

Kļūda: "Netiek izmantots pārmērīgs karstums."

Palieliniet pārvades līnijas slieksni

Brīdinājums: "Nav pieejami nozares profili ..."

Pārbaudiet augšupielādēto rūpniecības objektu valsti un apakšsektoru.

Brīdinājums: "Nav pieejams dzīvojamo māju apkures profils ..."

CM nav piekļuves dzīvojamo māju apkures profila datiem, kas jāizpilda šajā apgabalā.

Izlases skrējiens

1. paraugs

Paraugs darbojas PL22 ar noklusējuma parametriem. Ieteicams ieslēgt liekā siltuma vietas cilnē slāņi.

Izlases brauciens PL22. Sārtās zonas attēlo centrālapkuri. Oranžs riņķo siltuma avotu, un oranžs līnijas tīkla pārvades līnijas. Šajā grafikā ir salīdzināts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums. Šajā grafikā ir parādītas tīkla izmaksas, salīdzinot ar gada plūsmu. Oranžais punkts apzīmē pašreizējo tīklu ar iestatīto pārvades līnijas slieksni

Šajā gadījumā mēs redzam, ka ir pieejams daudz vairāk siltuma pārpalikuma nekā izmantots, bet, no otras puses, gandrīz tiek sasniegta maksimālā iespējamā plūsma, jo oranžais punkts ir 1530 GWh gadā. Šajā gadījumā meklēšanas rādiusa palielināšana var palīdzēt sadalīt vairāk liekā siltuma. 2. izlases braucienā mēs darīsim tieši to.

Šajā grafikā attēlotas izlīdzinātas apkures izmaksas un nepieciešamais pārvades līnijas slieksnis noteiktai plūsmai. Oranžie punkti norāda vērtību ar pašreiz iestatīto pārvades līnijas slieksni Dažreiz var būt noderīgi slēpt pārvades līnijas slieksni grafikā, lai analizētu izlīdzinātās izmaksas. Šajā grafikā parādīta kopējā plūsma caur tīklu visa gada garumā. Zemāks grafiks attēlo vidējo dienu. Tā kā noklusējuma laika izšķirtspēja ir iestatīta uz "nedēļu", šajā gadījumā tā ir nemainīga.

2. paraugs

Paraugs darbojas PL22 ar maksimālo meklēšanas rādiusu, kas iestatīts uz 40 km.

Izlases brauciens PL22. Sārtās zonas attēlo centrālapkuri. Oranžs riņķo siltuma avotu, un oranžs līnijas tīkla pārvades līnijas.

Tīkls ir daudz lielāks nekā pirmajā paraugā.

Šajā grafikā ir salīdzināts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums.

Tiek izmantots vairāk liekā siltuma.

Šajā grafikā ir parādītas tīkla izmaksas, salīdzinot ar gada plūsmu. Oranžais punkts apzīmē pašreizējo tīklu ar iestatīto pārvades līnijas slieksni Šajā grafikā attēlotas izlīdzinātas apkures izmaksas un nepieciešamais pārvades līnijas slieksnis noteiktai plūsmai. Oranžie punkti norāda vērtību ar pašreiz iestatīto pārvades līnijas slieksni Dažreiz var būt noderīgi slēpt pārvades līnijas slieksni grafikā, lai analizētu izlīdzinātās izmaksas.

Mēs varam redzēt vietējās minimālās izlīdzinātās siltumapgādes izmaksas 4900 GWh gadā. Pārvietojoties virs zaļās līnijas, mēs varam noteikt, ka tas tiek sasniegts ar elektropārvades līnijas slieksni 0,11 ct / kWh. 3. paraugbraucienā mēs mēģināsim atrast šo tīklu.

Šajā grafikā parādīta kopējā plūsma caur tīklu visa gada garumā. Zemāks grafiks attēlo vidējo dienu. Tā kā noklusējuma laika izšķirtspēja ir iestatīta uz "nedēļu", šajā gadījumā tā ir nemainīga.

3. paraugs

Paraugs darbojas PL22 ar maksimālo meklēšanas rādiusu, kas iestatīts uz 40 km, pārvades līnijas slieksnis iestatīts uz 0,11 ct / kWh un laika izšķirtspēja iestatīta uz "stunda".

Izlases brauciens PL22. Sārtās zonas attēlo centrālapkuri. Oranžs riņķo siltuma avotu, un oranžs līnijas tīkla pārvades līnijas.

Tīkls ir mazāks nekā otrajā piegājienā, bet saglabā lielu daļu plūsmas.

Šajā grafikā ir salīdzināts DH potenciāls, kopējais siltuma pārpalikums, pievienotais siltuma pārpalikums un izmantotais siltuma pārpalikums. Šajā grafikā ir parādītas tīkla izmaksas, salīdzinot ar gada plūsmu. Oranžais punkts apzīmē pašreizējo tīklu ar iestatīto pārvades līnijas slieksni Šajā grafikā attēlotas izlīdzinātas apkures izmaksas un nepieciešamais pārvades līnijas slieksnis noteiktai plūsmai. Oranžie punkti norāda vērtību ar pašreiz iestatīto pārvades līnijas slieksni Dažreiz var būt noderīgi slēpt pārvades līnijas slieksni grafikā, lai analizētu izlīdzinātās izmaksas.

Var redzēt, ka mēs tikko sasniedzām vietējo minimumu. Atšķirību izmaksu tuvināšanas diagrammās ar rādītājiem izraisa tuvināšanas kļūdas. Bet šīs kļūdas lielākoties ir sistemātiskas un līdz ar to nevis kompensē minimumu, bet tikai mēra līkni citādā veidā. Izlīdzinātais izmaksu indikators tagad rāda 0,84 ct / kWh, nevis 1,09 ct / kWh otrajā piegājienā.

Šajā grafikā parādīta kopējā plūsma caur tīklu visa gada garumā. Zemāks grafiks attēlo vidējo dienu. Šoreiz ar laika izšķirtspēju, kas iestatīta uz "stunda", vidējā diena tiek parādīta pareizi.

Autori un recenzenti

Šīs lapas autori ir Ali Aydemir * un David Schilling *

  • [] Šo lapu pārskatīja Tobiass Fleiters *.

* Fraunhofer ISI Fraunhofer ISI, Breslauer Str. 48, 76139 Karlsrūe

Licence

Autortiesības © 2016-2018: Ali Ajdemirs, Deivids Šilings

Creative Commons Attribution 4.0 starptautiskā licence Šis darbs ir licencēts ar Creative Commons CC BY 4.0 starptautisko licenci.

SPDX-licences identifikators: CC-BY-4.0

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

Apstiprinājums

Mēs vēlamies izteikt visdziļāko atzinību Horizon 2020 karsto karšu projektam (dotācijas līguma numurs 723677), kas sniedza finansējumu šīs izmeklēšanas veikšanai.

To Top

This page was automatically translated. View in another language:

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

* machine translated