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## Índice
Este módulo de cálculo usa o Mapa Europeu de Densidade Térmica (EHDM) e um Mapa Europeu de Área Bruta de Construção (EGFAM) , ambos desenvolvidos no curso do projeto Hotmaps , para propor um método baseado em GIS para determinar áreas potenciais de DH com foco específico nos custos da rede de aquecimento urbano (DH). As áreas DH são determinadas através da realização de análises de sensibilidade no EHDM, considerando o limite superior predefinido dos custos médios de distribuição. A abordagem também permite estimar o comprimento e o diâmetro das linhas de transmissão e seus custos associados. As saídas são camadas GIS que ilustram áreas economicamente viáveis para a construção de DH, bem como as linhas de transmissão de custo mínimo que conectam essas regiões umas às outras. O módulo de cálculo pode ser usado para estudar o impacto de parâmetros como teto de custos de rede e participação de mercado no potencial e na expansão e extensão dos sistemas DH.
Os parâmetros e camadas de entrada, bem como as camadas e parâmetros de saída, são os seguintes.
As camadas e parâmetros de entrada são:
As camadas e parâmetros de saída são:
Aqui, é fornecida uma breve explicação da metodologia. Para uma explicação mais completa da metodologia e formulações, por favor, ao artigo publicado sobre este módulo de cálculo [ 1 ].
O objetivo do módulo de cálculo é encontrar regiões nas quais o sistema DH possa ser construído sem exceder um teto de custo médio específico definido pelo usuário em EUR / MWh . Isso é feito sob as seguintes premissas:
A determinação das áreas econômicas da DH é feita em três etapas. Para mais detalhes, consulte as execuções de teste fornecidas.
PASSO 1: Cálculo dos custos da rede de distribuição com base na demanda de calor e na proporção de parcelas usando EHDM e EGFAM
PASSO 2: Determinação de áreas potenciais de DH
PASSO 3: Determinação das áreas econômicas DH e das capacidades e configurações da linha de transmissão necessárias para conectar essas áreas umas às outras.
Este módulo de cálculo usa o solucionador Gurobi para resolver o problema de otimização. Para garantir uma funcionalidade estável do módulo de cálculo, introduzimos várias opções para resolver o problema de otimização. Essas opções são as seguintes:
Aqui você obtém o desenvolvimento de ponta para este módulo de cálculo.
Aqui, o módulo de cálculo é executado para o estudo de caso de Viena, Áustria. Primeiro, use a barra "Ir para o local" para navegar até Viena e selecionar a cidade. Clique no botão "Camadas" para abrir a janela "Camadas" e, em seguida, clique na guia "MÓDULO DE CÁLCULO". Na lista de módulos de cálculo, selecione "CM - Potencial de aquecimento urbano: avaliação econômica".
Os valores padrão fornecidos na caixa de ferramentas são basicamente adequados para Viena, ou seja, podem não ser adequados para outras regiões e devem ser adaptados dependendo do seu estudo de caso. O cálculo é feito para o período de 2018 a 2030 (2018 é o ano 0 e 2030 é o ano 12 e o período de investimento será 12 anos). A taxa de economia de energia acumulada esperada mostra a redução da demanda de calor em comparação com o início do período de investimento (ano 2018). A participação de mercado da DH refere-se à participação de mercado nas áreas da DH. Seu valor no início do período de investimento (ano 2018) mostra a participação de mercado real (geralmente conhecida). A participação de mercado esperada no período de investimento é o que você espera alcançar. Esse valor vem de roteiros, cenários, políticas e etc. Para o caso padrão, consideramos a taxa de juros de 5%. O teto de custo da grade DH é multiplicado por ~ 95% para obter um teto de custo para a grade de distribuição. Usando esse valor, as áreas potenciais de DH são obtidas. Dentro das áreas potenciais, o custo médio da grade de distribuição não pode exceder o teto do custo da grade de distribuição. O valor das horas de carga total é usado para estimar o pico de carga e encontrar a dimensão adequada para a grade de transmissão.
O custo de construção constante e o coeficiente de custo de construção são originários da referência [ 2 ]. As regiões obtidas são muito sensíveis a esses valores. Portanto, como comentário geral, sugerimos que você calcule com esses valores primeiro e somente se você acha que esses valores levam a uma super ou subestimação de seus resultados e modificá-los.
Por padrão, o mapa de densidade de calor e o mapa de densidade da área bruta de piso fornecidos pela caixa de ferramentas são usados para o cálculo. Você pode usar suas próprias camadas carregadas para executar o cálculo. Aqui, usamos camadas padrão.
Agora, pressione o botão executar e aguarde até o cálculo terminar.
NOTA IMPORTANTE : Observe que este módulo de cálculo pode levar alguns minutos para encontrar a solução final. Se o cálculo demorar muito (mais de 10 minutos), selecione uma região menor para o cálculo. Além disso, o uso de valores arbitrários pode levar a um longo tempo de cálculo. Portanto, verifique se os valores fornecidos são adequados para a região selecionada.
A figura a seguir mostra os resultados obtidos para os parâmetros de entrada fornecidos em Viena. Os indicadores mais importantes são demonstrados na janela RESULTADOS. Além disso, você pode obter alguns indicadores pressionando cada uma das áreas potenciais no mapa
As camadas de saída aparecerão na janela CAMADAS, na seção Módulo de cálculo.
[1] Fallahnejad M, Hartner M, Kranzl L, Fritz S. Impacto dos custos de investimento em distribuição e transmissão de sistemas de aquecimento urbano no potencial de aquecimento urbano. Energy Procedia 2018; 149: 141–50. doi: 10.1016 / j.egypro.2018.08.178.
[2] Persson U, Werner S. Distribuição de calor e competitividade futura do aquecimento urbano. Appl Energy 2011; 88: 568–76. doi: 10.1016 / j.apenergy.2010.09.020.
Mostafa Fallahnejad, em Hotmaps-Wiki, https://github.com/HotMaps/hotmaps_wiki/wiki/CM-District-heating-grid-costs (abril de 2019)
Esta página foi escrita por Mostafa Fallahnejad *.
* Grupo de Economia de Energia - Instituto TU Wien de Sistemas de Energia e Drives Elétricos Gusshausstrasse 27-29 / 370 1040 Wien
Copyright © 2016-2019: Mostafa Fallahnejad
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Identificador de licença SPDX: CC-BY-4.0
Texto da licença: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html
Gostaríamos de expressar nossa profunda gratidão ao Projeto Horizonte Hotmaps 2020 (Contrato de Doação número 723677), que forneceu o financiamento para a realização da presente investigação.
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