Wprowadzenie do Wiki

Zbiory danych

Ogólna funkcjonalność i struktura narzędzia

Moduły obliczeniowe (CM)

Jak zastosować zestaw narzędzi Hotmaps

Dla programistów

Logo Hotmaps

Spis treści

Wprowadzenie

Zapotrzebowanie na ciepło odgrywa ważną rolę w określaniu potencjalnych obszarów ciepłowniczych (DH). Na przykład wdrożenie systemu lokalnego ogrzewania na obszarach o niskim zapotrzebowaniu na ciepło nie jest ekonomicznie opłacalne. Z drugiej strony zdefiniowanie dowolnego obszaru o wysokiej gęstości zapotrzebowania na ciepło jako potencjalnego obszaru DH może być również niedokładne. Wysoka gęstość zapotrzebowania na ciepło w danym obszarze może wynikać z obecności kilku odbiorców o bardzo wysokim zapotrzebowaniu na ciepło w tym obszarze. Przeciwnie, niska średnia gęstość zapotrzebowania na ciepło może być oznaką stref o bardzo niskim zapotrzebowaniu na ciepło na wybranym obszarze. Moduł potencjalny DH ma na celu zapewnienie rozsądnej równowagi między gęstością zapotrzebowania na ciepło w obszarze a jego strefami konstytuującymi.

Moduł potencjału DH określa obszary DH i odpowiadający im potencjał DH na podstawie gęstości zapotrzebowania na ciepło. Gęstości zapotrzebowania na ciepło są uzyskiwane z wejściowej warstwy GIS, a mianowicie Europejskiej Mapy Gęstości Ciepła (EHDM) , która została opracowana w ramach projektu Hotmaps . EHDM ma format rastrowy i ma rozdzielczość jednego hektara oraz system odniesienia za pomocą współrzędnych (CRS) „ ETRS89 / LAEA Europe - EPSG 3035 ”. Komórki w EHDM pokazują gęstości ogrzewania w MWh / ha .

W wyniku przedstawiono jedną warstwę GIS, trzy wskaźniki i dwa diagramy. Te dane wyjściowe zostały szczegółowo wyjaśnione w rozdziale Przebieg próby. Warstwa wyjściowa pokazuje potencjalne obszary DH. Kliknięcie każdego obszaru na mapie powoduje wyświetlenie okna i wyświetlenie potencjału DH odpowiadającego temu obszarowi. W oknie wskaźników / wykresów przedstawiono odpowiednie wskaźniki i wykresy dotyczące potencjału DH w wybranej strefie i potencjałów w podstrefach.

To Top

Wejścia i wyjścia

Parametry wejściowe i warstwy, a także warstwy wyjściowe i parametry są następujące.

Warstwy wejściowe i parametry to:

  • Mapa gęstości ciepła (domyślnie jest dostarczana przez przybornik)
    • w formacie rastrowym (* .tif)
    • z rozdzielczością 1 hektara
    • gęstość zapotrzebowania w MWh / ha
  • Minimalne zapotrzebowanie na ciepło na każdym hektar [ MWh / ha ]: wartość od 0 do 1000
  • Minimalne zapotrzebowanie na ciepło w obszarze DH [ GWh / rok ]: wartość od 0 do 500

Warstwy wyjściowe i parametry to:

  • Obszary DH
  • Potencjał DH w każdym obszarze DH

To Top

metoda

Potencjał DH w określonym regionie można określić na podstawie całkowitego zapotrzebowania na ciepło i jego alokacji przestrzennej. W przyborniku Hotmaps zapotrzebowanie na ogrzewanie jest wyświetlane w EHDM w postaci mapy rastrowej. Każda selekcja lub wycięcie z EHDM pochodzi z jednej lub więcej komórek o powierzchni jednego hektara. Aby właściwie zdefiniować potencjalne obszary DH, zarówno zapotrzebowanie na ciepło w każdej komórce, jak i w obszarze powinno osiągnąć pewien poziom. Na początek zestaw narzędzi Hotmaps sugeruje wartości domyślne dla tych dwóch parametrów. Jednak w zależności od rozkładu zapotrzebowania na ciepło oraz od lokalnych uwarunkowań użytkownik Hotmaps może modyfikować te wartości.

Określenie obszarów DH odbywa się w dwóch etapach:

W pierwszym kroku wszystkie komórki o zapotrzebowaniu na ciepło poniżej parametru wejściowego dla minimalnego zapotrzebowania na ciepło w hektarach są filtrowane. Eliminując te komórki z mapy, otrzymujemy grupy komórek, które są ze sobą połączone. Każdy zestaw tych dołączonych komórek tworzy małe strefy, które tutaj są określane jako „spójne obszary”. W drugim etapie obliczane jest całkowite zapotrzebowanie na ciepło w każdym spójnym obszarze. W przypadku każdego spójnego obszaru, jeżeli całkowite zapotrzebowanie na ciepło jest wyższe niż parametr wejściowy dla „minimalnego zapotrzebowania na ciepło w obszarze DH”, wówczas uznaje się je za potencjalny obszar DH.

Wreszcie dla obszarów DH potencjał jest obliczany i prezentowany w postaci warstwy GIS, co można zobaczyć w przyborniku.

Ten kod wykorzystuje koncepcję połączonych komponentów z biblioteki przetwarzania obrazu Scipy w celu wykrycia potencjalnych obszarów ciepłowniczych.

To Top

Repozytorium GitHub tego modułu obliczeniowego

Oto najnowsza wersja tego modułu obliczeniowego.

To Top

Przykładowy przebieg

Tutaj uruchamiany jest moduł obliczeniowy dla studium przypadku Aalborg w Danii.

  • Najpierw użyj paska „Go To Place”, aby przejść do Aalborg i wybrać miasto.

Fig. 1

  • Wykonaj kroki przedstawione na poniższym rysunku:
    • Kliknij przycisk „Warstwy”, aby otworzyć okno „Warstwy”:
    • Kliknij zakładkę „MODUŁ OBLICZENIOWY”.
    • Kliknij przycisk „POTENCJAŁ OGRZEWANIA DISTRICT”.

Fig. 2

  • Teraz otworzy się „POTENCJAŁ OGRZEWANIA PŁYNOWEGO” i jest gotowy do uruchomienia.

Fig. 3

To Top

Test Run 1: domyślne wartości wejściowe

Domyślne wartości wejściowe pokazują ogólne warunki, w których obszar można uznać za potencjalny obszar DH. Wartości te należy traktować wyłącznie jako punkt wyjścia. Może być konieczne ustawienie wartości poniżej lub powyżej wartości domyślnych, biorąc pod uwagę dodatkowe względy lokalne. Dlatego użytkownik powinien dostosować te wartości, aby znaleźć najlepszą kombinację progów dla swojego studium przypadku.

Aby uruchomić moduł obliczeniowy, wykonaj następujące kroki:

  • Przypisz nazwę do sesji uruchamiania (opcjonalnie - tutaj wybraliśmy „Test Run 1”) i ustaw parametry wejściowe (tutaj zastosowano wartości domyślne).

Fig. 4-0

  • Poczekaj na zakończenie procesu.
  • Jako dane wyjściowe wskaźniki i diagramy są wyświetlane w oknie „WYNIKI”. Wskaźniki pokazują:
    • całkowite zapotrzebowanie na ciepło w GWh w wybranej strefie,
    • całkowity potencjał DH w GWh w wybranej strefie,
    • udział potencjału DH w zapotrzebowaniu ogółem, który jest uzyskiwany przez podział potencjału DH przez całkowite zapotrzebowanie na ciepło w regionie.

Fig. 4-1

Dodatkowo generowane są również dwa diagramy. Pierwszy pokazuje potencjał DH w każdym obszarze DH. Odpowiednie etykiety można również znaleźć na mapie. Drugi wykres ilustruje całkowity potencjał DH w porównaniu z całkowitym zapotrzebowaniem na ciepło w wybranym obszarze.

Fig. 4-2

  • Do płótna dodawana jest także nowa warstwa pokazująca obszary DH. Ta warstwa jest dodawana do listy warstw w kategorii „Moduł obliczeniowy”. Nazwa sesji uruchomienia odróżnia wyniki tego uruchomienia od innych.

Fig. 4-3

Po wykonaniu tych kroków uzyskasz wrażenie na temat wartości wejściowych i potencjalnych obszarów DH.

To Top

Test Run 2: zmodyfikowane wartości wejściowe

W zależności od twojego doświadczenia i lokalnej wiedzy możesz zwiększyć lub zmniejszyć wartości wejściowe, aby uzyskać lepsze wyniki. Na przykład w przypadku Aalborga możesz wiedzieć, że zapotrzebowanie na ciepło na obrzeżach miasta jest stosunkowo bliskie centralnej części miasta, a system DH jest również możliwy na tych obszarach. Dlatego możesz zdecydować o zmniejszeniu minimalnego zapotrzebowania na ciepło w ogniwach, które są częścią obszaru DH; jednak w celu zagwarantowania wystarczającego zapotrzebowania na ciepło można zwiększyć minimalne zapotrzebowanie na ciepło w obszarze DH. Tutaj ponownie uruchom moduły obliczeniowe z nowymi parametrami wejściowymi.

  • Przypisz nazwę do sesji rozruchu (opcjonalnie - tutaj wybraliśmy „Test Run 2”) i ustaw parametry wejściowe ( 250 MWh / ha dla minimalnego zapotrzebowania na ciepło w hektarach i 35 GWh / rok dla minimalnego zapotrzebowania w obszarze DH) .

Fig. 5-0

  • Poczekaj na zakończenie procesu.
  • Jako dane wyjściowe wskaźniki i diagramy są wyświetlane w oknie „WYNIKI”. Wskaźniki pokazują:
    • całkowite zapotrzebowanie na ciepło w GWh w wybranej strefie,
    • całkowity potencjał DH w GWh w wybranej strefie,
    • udział potencjału DH w zapotrzebowaniu ogółem, który jest uzyskiwany przez podział potencjału DH przez całkowite zapotrzebowanie na ciepło w regionie.

Fig. 5-1

Dodatkowo generowane są również dwa diagramy. Pierwszy pokazuje potencjał DH w każdym obszarze DH. Odpowiednie etykiety można również znaleźć na mapie. Drugi wykres ilustruje całkowity potencjał DH w porównaniu z całkowitym zapotrzebowaniem na ciepło w wybranym obszarze.

Fig. 5-2

  • Do płótna dodawana jest także nowa warstwa pokazująca obszary DH. Ta warstwa jest dodawana do listy warstw w kategorii „Moduł obliczeniowy”. Nazwa sesji uruchomienia odróżnia wyniki tego uruchomienia od innych.

Fig. 5-3

To Top

Bibliografia

To Top

Jak cytować

Mostafa Fallahnejad, w Hotmaps-Wiki, https://github.com/HotMaps/hotmaps_wiki/wiki/CM-District-heating-potentials (kwiecień 2019)

To Top

Autorzy i recenzenci

Ta strona została napisana przez Mostafa Fallahnejad *.

  • [] Ta strona została sprawdzona przez Lukasa Kranzla *.

* Energy Economics Group - TU Wien

Instytut Systemów Energetycznych i Napędów Elektrycznych

Gusshausstrasse 27-29 / 370

1040 Wien

To Top

Licencja

Prawa autorskie © 2016-2019: Mostafa Fallahnejad

Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Licencja międzynarodowa

Ten utwór jest objęty licencją Creative Commons CC BY 4.0 International.

Identyfikator licencji SPDX: CC-BY-4.0

Licencja-tekst: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html

To Top

Potwierdzenie

Chcielibyśmy wyrazić nasze najgłębsze uznanie dla projektu „Hotmaps” programu „Horyzont 2020 ” (umowa o udzielenie dotacji nr 723677), który zapewnił środki finansowe na przeprowadzenie obecnego dochodzenia.

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* Latvian* Lithuanian* Maltese* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian* Spanish* Swedish*

*: machine translated