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Em um relance

Este módulo calcula os custos de fornecimento de calor em edifícios por meio de tecnologias descentralizadas de fornecimento de calor. As entradas para o módulo são custos de investimento, custos de O&M, preços de energia, o perfil de carga horária da demanda de calor, bem como tempo de depreciação e taxa de juros. Além disso, é necessária a composição dos edifícios e os estados de renovação dos edifícios da área analisada. Os resultados são custos de fornecimento de calor de várias tecnologias de fornecimento de calor descentralizado para os edifícios definidos e pressupostos de preços, bem como custos de fornecimento descentralizado de referência para a área analisada e emissões de CO2 relacionadas.

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Introdução

Este módulo de cálculo calcula o custo nivelado do calor (LCOH) para várias tecnologias de fornecimento de calor descentralizado para fornecer calor a um edifício definido pelo usuário.

As tecnologias são, por exemplo, as seguintes:

  • Bomba de calor ar-ar, ar-água e salmoura-água,
  • Aquecedor elétrico,
  • Caldeira de bio-óleo,
  • Caldeira de óleo,
  • Biomassa automática e manual,
  • Fogão a lenha,
  • Gás natural,
  • Solar térmico

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Entradas e saídas:

Entradas

Dados de entrada padrão

Parte dos dados de entrada vem dos conjuntos de dados padrão do Hotmaps. Esses incluem:

  • NUTS Raster
  • Estoque de edifícios (nível NUTS0): demanda de energia útil por classe de edifício e período de construção
  • Perfis de carga (nível NUTS2)
  • Dados Financeiros - Sistemas de Aquecimento (Nível NUTS0)
  • Dados financeiros - Preços de transportadoras de energia (nível NUTS0)

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Dados de entrada manual

Os seguintes dados de entrada devem ser inseridos manualmente após a seleção de uma área:

  • Idade da construção,
  • Taxa de juro,
  • Área bruta de chão,
  • Tipo de construção,
  • Ano (para dados financeiros),
  • Economia no aquecimento ambiente,
  • Fatores de emissão por portador de energia.

NOTA IMPORTANTE Em Hotmaps, as emissões de biomassa não são consideradas zero porque Hotmaps é uma ferramenta destinada a apoiar a transição de energia em andamento. Considerar a biomassa como uma fonte de energia neutra em carbono implica que a queima de biomassa reduz as emissões totais atuais em comparação com a queima de combustíveis fósseis, o que não é verdade. O armazenamento de dióxido de carbono nas árvores ocorre ao longo de décadas, enquanto sua liberação na atmosfera ocorre de uma só vez. Portanto, pode-se concluir que o balanço líquido de carbono da biomassa é zero no longo prazo, mas não no curto prazo e as medidas de mitigação das mudanças climáticas precisam trazer resultados na redução das emissões de carbono no curto prazo.

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Saídas:

Indicadores:

Os indicadores são compostos de um resumo dos parâmetros de entrada e valores calculados:

  • Código NUTS correspondente: Código NUTS3 da região selecionada (ao usar nível de hectare ou nível LAU),
  • entrou em economia no aquecimento ambiente,
  • área bruta inserida,
  • ano de entrada,
  • taxa de juros inserida,
  • entrou na idade de construção,
  • tipo de construção inserido,
  • demanda anual de energia útil do edifício,
  • Carga de Calor,
  • Setor,
  • Tipo de edifício usado para cada um dos dados financeiros.

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Gráficos:

  • LCOH
  • OPEX
  • CAPEX
  • Custos de energia
  • Emissões de CO2
  • Eficiência térmica
  • Demanda de energia final
  • Custos totais
  • Fator de anuidade
  • Carga Calor

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Metodologia:

Com base na região selecionada, as regiões NUTS0 e NUTS2 correspondentes são determinadas.

Em seguida, para o tipo de edifício selecionado, idade do edifício e região NUTS0, a demanda de energia útil específica é selecionada e a demanda anual de calor é calculada multiplicando-a pela área bruta do piso.

Com base na demanda anual de calor do edifício e nas economias inseridas no aquecimento ambiente, a carga de calor é calculada com o uso dos perfis de carga de calor.

Com a carga de calor, a demanda anual de calor e o ano selecionado são determinados os custos de investimento e custos operacionais e custos de combustível para cada tecnologia de aquecimento .

O investimento específico e os custos operacionais são considerados como tendo um comportamento exponencial:

Com base no país, ano e tipo de construção das entradas inseridas, os fatores para cada tecnologia são calculados:

Com os fatores determinados, os custos absolutos podem ser calculados da seguinte forma:

Para os custos de combustível, são necessários os dados de preços das transportadoras de energia.

Agora temos todos os dados necessários e podemos calcular o custo nivelado do calor.

O custo nivelado do calor para cada sistema de aquecimento é calculado como o valor presente líquido do fluxo de caixa e da geração de calor ao longo da vida.

O custo nivelado do calor é dado por:

Neste cálculo, os custos anuais e a produção anual de calor (demanda de energia útil) são considerados constantes ao longo da vida e, portanto, as somas se transformam em uma série geométrica e o fator de transformação é chamado de fator de anuidade α. Uma representação gráfica deste processo de transformação é mostrada nas figuras abaixo

Esta suposição simplifica o cálculo e o LCOH é dado pela seguinte fórmula:

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Repositório GitHub deste módulo de cálculo

Aqui você obtém o desenvolvimento de ponta para este módulo de cálculo.

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Execução de amostra

Execução de teste

Parâmetros de entrada padrão

Indicadores de saída com parâmetros de entrada padrão

Gráficos de saída com parâmetros de entrada padrão

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Como citar

Jeton Hasani em Hotmaps-Wiki, fornecimento de aquecimento CM Decentral (novembro de 2019)

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Autores e revisores

Esta página foi escrita por Jeton Hasani EEG - TU Wien .

☑ Esta página foi revisada por Mostafa Fallahnejad ( EEG - TU Wien ).

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Licença

Copyright © 2016-2020: Jeton Hasani

Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional

Este trabalho está licenciado sob uma Licença Internacional Creative Commons CC BY 4.0.

SPDX-License-Identifier: CC-BY-4.0

License-Text: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html

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Reconhecimento

Gostaríamos de transmitir o nosso mais profundo agradecimento ao Projeto Hotmaps Horizonte 2020 (Contrato de Subvenção n.º 723677), que proporcionou o financiamento para a realização da presente investigação.

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