WO2008125171A1 - Verfahren zur systematischen optimierung, planung und/oder entwicklungskontrolle eines systems - Google Patents

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WO2008125171A1
WO2008125171A1 PCT/EP2008/001907 EP2008001907W WO2008125171A1 WO 2008125171 A1 WO2008125171 A1 WO 2008125171A1 EP 2008001907 W EP2008001907 W EP 2008001907W WO 2008125171 A1 WO2008125171 A1 WO 2008125171A1
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Hans Karl Mucha
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur systematischen Optimierung, Planung und/oder Entwicklungskontrolle eines Systems, welches mindestens aus Elementen der Bereiche Gebäude und Gebäudetechnik, Energieerzeugung, Versorgungsnetze sowie Stadtplanung besteht, indem unter Einbeziehung von systemspezifischen Umweltbedingungen durch Optimierungskriterien festgelegte Optimierungsziele in Bezug auf das System mit Hilfe eines Rechenmodells mit modularem Aufbau umge setzt werden, wobei die Elemente des Systems sowie deren gegenseitige Abhängigkeiten durch Module des Rechenmodells wiedergegeben werden und die Module in der Form von Datenbanken Informationen zu erprobten Komponenten, Systemen und Konzepten sowie insbesondere technische Parameter, Kosten, Preise, Hersteller und die technische Kombinierbarkeit der Elemente untereinander beinhalten.

Description

Verfahren zur systematischen Optimierung, Planung und/oder Entwicklungskontrolle eines Systems
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur systematischen Optimierung, Planung und/oder Entwicklungskontrolle eines Systems, welches mindestens aus Elementen der Bereiche Gebäude und Gebäudetechnik, Energieerzeugung, Versorgungsnetze sowie Stadtplanung besteht.
Vor dem Hintergrund eines ständig steigenden weltweiten Energiebedarfs und eines für die Zukunft prognostizierten weiteren Anstiegs des Weltenergiebedarfs erlangen Maßnahmen zur Erhöhung der Effizienz der Energiebereitstellung immer größere Bedeutung. Insbesondere ist zukünftig auch mit einem weiteren Anwachsen und der Neuentstehung großstädtischer Ballungsräume zu rechnen. Für eine effiziente Energieversorgung ist es deshalb von großer Bedeutung, das gesamte städtische System, einschließlich der Nachfrageseite, umfassend und konsequent zu analysieren und auf den erhaltenen quantitativen Daten Modelle aufzubauen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einerseits einen Altbestand an städtischer Versorgungsstruktur zu optimieren und andererseits noch zu errichtende Infrastruktur oder sich entwickelnde Infrastruktur zu optimieren. Dadurch soll zum einen eine Reduktion des Primärenergieverbrauchs, beispielsweise einer Stadt, erreicht werden. Weiterhin soll die Optimierung auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten möglich sein. Außerdem soll eine Energieeinsparung in Haushalten sowie die Reduktion des CO2-Austoßes erreicht werden.
Die oben genannte Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur systematischen Optimierung, Planung und/oder Entwicklungskontrolle eines Systems, welches mindestens aus Elementen der Bereiche Gebäude und Gebäudetechnik, Energieerzeugung, Versorgungsnetze sowie Stadtplanung besteht, gelöst, wobei unter Einbeziehung von systemspezifischen Umweltbedingungen durch Optimierungskriterien festgelegte Optimierungsziele in Bezug auf das System mit Hilfe eines Rechenmodells mit modularem Aufbau umgesetzt werden, wobei
die Elemente des Systems sowie deren gegenseitige Abhängigkeiten durch Module des Rechenmodells wiedergegeben werden und
die Module in der Form von Datenbanken Informationen zu erprobten Komponenten, Systemen und Konzepten sowie insbesondere technische
Parameter, Kosten, Preise, Hersteller und die technische Kombinierbar- keit der Elemente untereinander beinhalten.
Insbesondere ergeben sich dabei Vorteile, wenn es sich bei dem System bei- spielsweise um eine Ansiedlung oder einen Ballungsraum handelt, wobei eine systematische Optimierung, Planung und/oder Entwicklungskontrolle der Energieinfrastruktur erfolgt. Weiterhin ist auch eine Steuerung oder Überwachung des genannten Systems entsprechend möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Elemente des Systems sowie deren gegenseitige Abhängigkeiten durch mindestens folgende Module des Rechenmodells wiedergegeben:
- ein Modul Gebäudetechnik, mindestens umfassend Daten betreffend technische Gebäudeausrüstungen, Baustandards und Kosten,
ein Modul Versorgungsnetze, mindestens umfassend Daten betreffend Technologien und Kosten in Abhängigkeit von lokalen Rahmenbedin- gungen,
ein Modul Energieerzeugung, mindestens umfassend Daten betreffend Energieerzeugungstechnologien und -komponenten sowie ein Modul Stadtplanung, mindestens umfassend Daten betreffend räumliche Aufsiedlung und zeitliche Aufsiedlung oder Entwicklung der Flächennutzung.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass unter Einbeziehung von systemspezifischen Umweltbedingungen durch Optimierungskriterien festgelegte Optimierungsziele in Bezug auf das System mit Hilfe eines Rechenmodells mit modularem Aufbau umgesetzt werden, wobei
die Elemente des Systems sowie deren gegenseitige Abhängigkeiten durch mindestens folgende Module des Rechenmodells wiedergegeben werden:
- ein Modul Gebäudetechnik (2), mindestens umfassend Daten betreffend technische Gebäudeausrüstungen, Baustandards und Kosten,
ein Modul Versorgungsnetze (8), mindestens umfassend Daten betreffend Technologien und Kosten in Abhängigkeit von lokalen Rahmenbedingungen sowie
ein Modul Energieerzeugung (6), mindestens umfassend Daten betreffend Energieerzeugungstechnologien und -komponenten sowie und
die Module in der Form von Datenbanken Informationen zu erprobten Komponenten, Systemen und Konzepten sowie insbesondere technische Parameter, Kosten, Preise, Hersteller und die technische Kombinierbar- keit der Elemente untereinander beinhalten.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich insbesondere Vorteile durch die optimierte Kombination von Systemen und Komponenten zum Aufbau urbaner Energieversorgungssysteme. Dabei wird das gesamte Spektrum der Technologien in seiner Wechselwirkung betrachtet. Dieses Spektrum reicht von zentralen, dezentralen und regenerativen Erzeugungssystemen bis hin zu neuen bauphysikalischen Technologien und Materialen zur Reduktion des Energiebedarfs von Gebäuden. Dabei kann ein maximaler Effekt beim Planen von neu- en Städten erzielt werden, weil alle Systeme der Energieversorgung konsequent aufeinander abgestimmt werden können. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass in Abhängigkeit von den gegebenen Umweltbedingungen des Standortes, wie zum Beispiel dem Klima, die optimale Gebäudetechnik für die unterschiedlichsten Gebäudetypen, wie Wohnhäuser, Wohnhochhäuser, Büro- hochhäuser, öffentliche Gebäude usw. ermittelbar sind. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können erstmals die Auswirkungen neuer Techniken und Technologien sowie verändertes Kundenverhalten und veränderte Umweltbedingungen auf urbane Energiesysteme dargestellt werden. Das ermöglicht, einen Handlungsbedarf frühzeitig zu erkennen, einen durch veränderte Rahmen- bedingungen und verändertes Kundenverhalten ausgelösten „demand/market- pull" vorherzusagen, technologische Neuerungen und Trends und ihre Auswirkungen auf das urbane System zu bewerten und den „technology-push"-Ansatz zur Entwicklung neuer Versorgungstechnologien zielgerichtet zu planen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden weiterhin ein Modul für die Visualisierung der Eingangsdaten und Ergebnisse, ein Modul zur Verwaltung verschiedener Szenarien in einem Projekt, ein Modul zur Festschreibung von Referenzentwicklungen sowie zur Kalibrierung des betrachteten Planungsgebietes auf eine historische Entwicklung und / oder ein Modul einer übergeordneten Technologiedatenbank für die Sammlung und Dokumentation von Technologiebausteinen verwendet. Ferner ist es von Vorteil, wenn mit Hilfe des Rechenmodells aus den von den Modulen übergebenen Modelldaten formalisierte Gleichungen zur mathematischen Beschreibung eines linearen oder gemischt ganzzahligen Optimierungs- problems generiert werden und anschließend das übergebene Optimierungsproblem mit Hilfe eines Algorithmus zur iterativen Berechnung der besten Kombination der Elemente der Module gelöst wird. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn das übergebene Optimierungsproblem mit Hilfe des Simplex- Algorithmus gelöst wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterentwicklung werden mit Hilfe des Moduls für die Visualisierung Eingangsdaten und Ergebnisse aggregiert und gefiltert, ein Referenzenergiesystem dargestellt und geographische Darstellungen produziert. Ferner ist es von Vorteil, wenn die Optimierungsziele gegenüber einer Referenzentwicklung die Reduktion des Primärenergieverbrauchs und/oder die Reduktion der CO2-Emissionen und/oder die gesamtwirtschaftlichen Kosten betreffen.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Ergebnisse der Optimierung durch ein Modul zur detaillierten Ausarbeitung von Geschäftsmodellen für Teilbereiche des Systems weiterverwendet werden.
Im Sinne dieser Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung für die Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens. Eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung zur systematischen Optimierung, Planung und/oder Entwicklungskontrolle eines Systems, welches mindestens aus Elementen der Bereiche Gebäude und Gebäudetechnik, Energieerzeugung, Versorgungsnetze sowie Stadtplanung besteht, enthält
- ein oder mehrere Mittel zur Umsetzung festgelegter Optimierungsziele in Bezug auf das System mit Hilfe eines Rechenmodells mit modularem Aufbau unter Einbeziehung von systemspezifischen Umweltbedingungen und von Optimierungskriterien, wobei
die Elemente des Systems sowie deren gegenseitige Abhängigkeiten durch Module des Rechenmodells wiedergegeben werden und
die Module in der Form von Datenbanken Informationen zu erprobten Komponenten, Systemen und Konzepten sowie insbesondere technische Parameter, Kosten, Preise, Hersteller und die technische Kombinierbar- keit der Elemente untereinander beinhalten.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Elemente des Systems sowie deren gegenseitige Abhängigkeiten durch mindestens folgende Module des Rechenmodells wiedergegeben werden:
ein Modul Gebäudetechnik, mindestens umfassend Daten betreffend technische Gebäudeausrüstungen, Baustandards und Kosten,
ein Modul Versorgungsnetze, mindestens umfassend Daten betreffend Technologien und Kosten in Abhängigkeit von lokalen Rahmenbedingungen,
- ein Modul Energieerzeugung, mindestens umfassend Daten betreffend Technologien, Komponenten und Versorgungskonzepte und
ein Modul Stadtplanung, mindestens umfassend Daten betreffend räumliche Aufsiedlung und zeitliche Aufsiedlung oder Entwicklung der Flä- chennutzung.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Vorrichtung ein oder mehrere Mittel zur Umsetzung festgelegter Optimierungsziele in Bezug auf das System mit Hilfe eines Rechenmodells mit modularem Aufbau unter Einbeziehung von systemspezifischen Umweltbedingungen und von Optimierungskriterien enthält, wobei
die Elemente des Systems sowie deren gegenseitige Abhängigkeiten durch mindestens folgende Module des Rechenmodells wiedergegeben werden:
ein Modul Gebäudetechnik (2), mindestens umfassend Daten betreffend technische Gebäudeausrüstungen, Baustandards und Kosten, ein Modul Versorgungsnetze (8), mindestens umfassend Daten betreffend Technologien und Kosten in Abhängigkeit von lokalen Rahmenbedingungen sowie
- ein Modul Energieerzeugung (6), mindestens umfassend Daten betreffend Energieerzeugungstechnologien und -komponenten und
die Module in der Form von Datenbanken Informationen zu erprobten Komponenten, Systemen und Konzepten sowie insbesondere technische Parameter, Kosten, Preise, Hersteller und die technische Kombinierbar- keit der Elemente untereinander beinhalten.
Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält als weitere Module ein Modul für die Visualisierung, ein Modul zur Verwaltung verschiedener Szenarien in einem Projekt und ein Modul zur Festschreibung von Referenzentwicklungen sowie zur Kalibrierung auf eine historische Entwicklung eines bestehenden Systems und / oder ein Modul einer übergeordneten Technologiedatenbank für die Sammlung und Dokumentation von Technologiebausteinen. Von Vorteil ist es ferner, wenn das Modul für die Visualisierung Mittel für die Aggregation und Filterung von Eingangsdaten und Ergebnissen, ein Mittel für die Darstellung eines Referenzenergiesystems und ein Mittel für eine geographische Darstellung enthält.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Mittel zur Energieerzeugung beispielsweise mit fossilen Rohstoffen betriebene Kraftwerke, Solarenergieanlagen, Brennstoffzellen, Wasserkraftanlagen, Windkraftanlagen, Biomasseanlagen, Wärmepumpen, geothermische Anlagen, Meeresenergiekraftwerke, Wellenkraftwerke und / oder Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen sind.
Bei einer vorteilhaften Weiterentwicklung enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin ein Modul zur Weiterverarbeitung der Ergebnisse der Optimierung für die detaillierte Ausarbeitung von Geschäftsmodellen für Teilbereiche des Systems. Eine derartige Vorrichtung kann besonders vorteilhaft zur detaillierten Ausarbeitung von Geschäftsmodellen für Teilbereiche des Systems auf Grundlage der Ergebnisse der Optimierung verwendet werden.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls ein Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung aller oben genannten Verfahrensschritte, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Computerprogramm durch die Zusammenarbeit von drei Programmebenen, Steuerung und Datenhaltung, Modellgenerator und SoI- ver arbeitet, wobei jede Programmebene aus einem oder mehreren Programmen und / oder Datenbanken besteht. Ferner ist es von Vorteil, wenn
die Programmebene zur Steuerung und Datenhaltung den gesamten Programmablauf kontrolliert, Datenbanken mit darin gespeicherten Ein- gangsdaten und Ergebnissen von Optimierungsläufen enthält und mindestens die Module Gebäudetechnik, Energieerzeugung, Versorgungsnetze, Stadtplanung sowie ein Modul zur Visualisierung von Eingangsdaten und Ergebnissen umfasst,
- die Programmebene Modellgenerator aus den übergebenen Modelldaten formalisierte Gleichungen zur mathematischen Beschreibung eines linearen oder gemischt ganzzahligen Optimierungsproblems bildet und
die Programmebene Solver das übergebene Optimierungsproblem mit Hilfe eines Algorithmus löst. Dazu kann beispielsweise ein Simplex-
Algorithmus verwendet werden.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Programmebene zur Steuerung und Datenhaltung weiterhin ein Modul zur Verwaltung verschiedener Szenarien in ei- nem Projekt, ein Modul zur Festschreibung von Referenzentwicklungen sowie zur Kalibrierung auf eine historische Entwicklung eines bestehenden Systems und / oder ein Modul einer übergeordneten Technologiedatenbank für die Sammlung und Dokumentation von Technologiebausteinen enthält. Als erfindungsgemäß wird weiterhin ein Computerprogramm gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsvarianten mit Programmcode angesehen, wobei der Programmcode auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Optimierung, Planung und/oder Entwicklungskontrolle eines bestehenden oder geplanten urbanen Versorgungssystems in Bezug auf den Energiebedarf. Eine Erweiterung um Wasserver- und entsorgung sowie Abfallentsorgung ist möglich.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen im Zusammenhang mit einigen Ausführungsbeispielen dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Rechenmodell für ein Versorgungssystem als Rechenfluss
Fig. 2 ein Rechenmodell für ein Versorgungssystem als iterativer Opti- mierungsprozess und
Fig. 3 Programmebenen und deren Zusammenspiel.
Aus der Fig. 1 ergibt sich ein beispielhaftes Rechenmodell für ein Versorgungssystem. In diesem schematisch dargestellten Rechenfluss können zunächst verschiedene Eingaben 1 , wie Umweltbedingungen, Lebensgewohnheiten, Klimabedingungen, Gebäudetypen oder Gebäudetechniken, vorgegeben werden und nach Speicherung und Bearbeitung durch das Modul Gebäudetechnik 2 zu einem ersten Zwischenergebnis 3 weiterverarbeitet werden. Dieses Zwischenergebnis 3 beinhaltet gemäß diesem Ausführungsbeispiel den zeitlich aufgelös- ten Jahresenergiebedarf der Gebäudetypen, Investitionen und Betriebskosten. Die Daten des ersten Zwischenergebnisses 3 werden dann im Modul Stadtplanung 4 zu einem zweiten Zwischenergebnis 5 weiterverarbeitet. Das zweite Zwischenergebnis 5 enthält in diesem Beispiel die zeitliche und räumliche Ent- Wicklung des Energiebedarfs einer Stadt und den zeitlichen Verlauf der Invest- und O&M-Kosten, welche anschließend mit Hilfe des Moduls Energieerzeugung 6 und unter Vorgabe einer Erzeugungsstrategie 10 zum dritten Zwischenergebnis 7 weiterverarbeitet werden. Dieses dritte Zwischenergebnis 7 beinhaltet die zeitliche Entwicklung der räumlichen Verteilung des quantifizierten Energiebedarfs und des Kraftwerksparks sowie der Standorte und wird anschließend mit Hilfe des Moduls Netze 8 und der Vorgabe von Redundanzstrategien 11 zu einem ersten Ergebnis 9 unter Vorgabe weiterer Optimierungskriterien 12 verarbeitet. Das Ergebnis 9 stellt in diesem Beispiel eine Gesamtplanung einer Stadt dar, einschließlich der Daten zum Verlauf der Investitionen, dem Verlauf der Betriebskosten, dem Primärenergieverbrauch, Emissionen und betriebswirtschaftlicher Kennzahlen.
Gemäß der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Rechenmodells für ein Ver- sorgungssystem als iterativer Optimierungsprozess dargestellt. Dazu wird unter Vorgabe bzw. Variation von Optimierungskriterien 13 das Ergebnis 9 betreffend die Gesamtplanung der Stadt iterativ optimiert. Dazu werden Informationen zur Korrektur der Gebäudeausstattung 14, der Korrektur der Erzeugungsstrategie 15 und der Korrektur der Redundanzstrategie 16 an das Modul Gebäudetechnik 2, das Modul Energieerzeugung 6 bzw. das Modul Versorgungsnetze 8 weitergeleitet und der iterative Optimierungsprozess unter weiterer Einbeziehung des Moduls Stadtplanung 4 entsprechend durchgeführt.
Gemäß der Fig. 3 wird das erfindungsgemäße Verfahren als Optimierungspro- gramm auf einem Computer ausgeführt. Dieses ermöglicht die kostenoptimale Gestaltung der Entwicklung einer Stadt unter vorgegebenen Randbedingungen. Dazu ist das Programm modular aufgebaut und den zentralen Teil stellt ein Steuerungsmodul mit verschiedenen Mitteln dar. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden die Eingabeparameter, geographische Informationen zum Standort, die zu betrachtenden Nutzenergieformen sowie die Lebensgewohnheiten der anzusiedelnden Bevölkerung verarbeitet. Des weiteren können exogen vorgegeben werden: Die verschiedenen Gebäude- und Industrietypen, die an dem Standort angesiedelt werden sollen und die Anzahl der Gebäude- bzw. Industrietypen, die im Zeitverlauf bezogen auf die gesamte Stadt angesiedelt werden sollen sowie die Ausstattungs- und Wärmeschutzoptionen der Gebäude unter Berücksichtigung der Gebäudetechniken. Das bedeutet, dem Modell wird prinzipiell vorgegeben, in welchem Jahr welche Gebäude- bzw. Industrietypen über die gesamte Stadt vorhanden sein müssen. In welchen Stadtteilen aber konkret diese Gebäude bzw. Industrietypen errichtet werden, kann - falls gewünscht - mit Hilfe des Modells identifiziert werden.
Das Modell ermittelt auf dieser Basis die kostenminimale Kombination aus Ge- räteausstattung je Gebäudetyp, zu bauenden Kraftwerken und zu installierenden Netzen, wobei zusätzlich die Emission von verschiedenen Schadstoffen und Treibhausgasen bilanziert werden. Das Modell wird als lineare bzw. linear/gemischt ganzzahlige Optimierung implementiert mit der Zielfunktion der Minimierung aller auf das Basisjahr diskontierten entscheidungsrelevanten Sys- temausgaben. Bei der Wahl der Zielfunktion und der Auswertung können verschiedene Sichtweisen vorgegeben werden. Treibende Größe des Modells sind die mit Hilfe der vorgegebenen Lebensgewohnheiten und geographischen Informationen berechneten Nutzflächennachfragen oder Nutzenergienachfragen, beispielsweise Kälte, Wärme oder Strom, in den verschiedenen Gebäudetypen. Zur Nachbildung dieser Nachfrage wird der gesamte Planungshorizont, beispielsweise 10 - 30 Jahre, im Modell in einzelne Perioden, beispielsweise Stützjahr 2010, Stützjahr 2015 usw. unterteilt, wobei jede dieser Perioden wiederum in Zeitintervalle untergliedert ist. Die Zeitintervalle dienen der Nachbildung der Energienachfrage mit Hilfe von Lastkurven an charakteristischen Ta- gen. Die Struktur der Zeitintervalle ist zur Beginn des Projekts je nach Anforderungen zu spezifizieren, das heißt, es ist festzulegen, wie die Struktur der Zeitintervalle innerhalb eines Jahres festgelegt werden soll, Aufteilung des Jahres nach Monten oder Jahreszeiten und Aufteilung innerhalb eines Tages.
Im Optimierungsmodell sind des Weiteren Gleichungen vorgesehen, die dafür sorgen, dass die berechneten Nutzenergiebedarfe jederzeit mit Hilfe des zu installierenden Energiesystems bereitgestellt werden können. Dazu vergleicht das Modell Investitionsmöglichkeiten in die Gebäudetechnik, wie beispielsweise in effiziente Dämm-Maßnahmen bzw. in Wärme- bzw. Kältebereitstellungsmaßnahmen, mit energieangebotsseitigen Optionen, wie beispielsweise der Errichtung hocheffizienter zentraler Kraftwerke oder einer sehr stark dezentralen Strom- und Wärmebereitstellung.
Das Optimierungsmodell ermöglicht es demzufolge, regionale Besonderheiten innerhalb der Stadt zu berücksichtigen und gewährleistet somit einen Vergleich einer sehr stark dezentralen Versorgung mit einer zentral geprägten Versorgung. Aber nicht nur energienachfrageseitige und energieangebotseitige Optio- nen werden simultan optimiert, sondern es ist auch zu berücksichtigen, wann der optimale Zeitpunkt für Investitionen ist. Hier stellt sich das Optimierungsproblem, entweder zu einem relativ frühen Zeitpunkt in eine Energiebereitstellungsanlage zu investieren und dann einige Jahre während der Aufsiedlung Überkapazitäten vorzuhalten oder eher später in Bereitstellungsmaßnahmen zu investieren und in den vorangegangen Jahren die benötigten Energien fremd zu beziehen. Ein besonderes Optimierungspotenzial liegt darin, dass mit Hilfe des Modells identifiziert werden kann, in welchen Teilen der Stadt wann aufgesiedelt werden sollte. Da diese Optimierungsfunktion aber nicht immer sinnvoll ist, kann sie jederzeit ausgeschaltet werden. Da speziell auf der Nachfrageseite nicht immer alle Akteure nach rein wirtschaftlichen Kriterien entscheiden, können in das Modell Restriktionen implementiert werden, die einzelne Teile der Entwicklung auf einen prognostizierten Verlauf zwingen. Ferner ist es möglich, das gesamte Modell auf eine Referenzentwicklung (Baseline) zu zwingen, um einen Vergleichsfall für andere Szenarien zu haben.
Ein solches erfindungsgemäßes Programm hat weiterhin den Vorteil, dass es das einfache Einpflegen von entsprechenden Daten ermöglicht, aber nicht schon von vornherein sämtliche der benötigten Daten enthalten muss.
Das Programm funktioniert durch das Zusammenspiel von 3 Programmebenen, nämlich der Ebene Steuerung und Datenhaltung 17, der Ebene Modellgenerator 18 und der Ebene Solver 19. Das Zusammenspiel der einzelnen Programmebenen und die Schnittstellen zwischen ihnen sind schematisch in Fig. 3 darge- stellt. Dabei kann jede Programmebene aus einem oder mehreren Programmen und / oder Datenbanken bestehen. Die Programmebene Steuerung und Datenhaltung 17 kontrolliert den gesamten Programmablauf. Sie enthält auch Datenbanken, in denen Eingangsdaten und Ergebnisse von Optimierungsläufen ge- speichert werden. Diese Daten können über verschiedene Module eingegeben und manipuliert werden, wobei verschiedene Mittel zur Visualisierung und Ag- gregierung von Eingangsdaten und Ergebnissen zur Verfügung stehen.
Die Programmebene Modellgenerator 18 generiert aus den übergebenen Mo- delldaten formalisierte Gleichungen zur mathematischen Beschreibung eines linear/gemischt ganzzahligen Optimierungsproblems.
Die Programmebene Solver 19 löst das übergebene Optimierungsproblem beispielsweise mit Hilfe des Simplex-Algorithmus. Die Lösung wird an die Ebene Modellgenerator 18 übergeben, dort aufbereitet und zur Speicherung an die Ebene Steuerung und Datenhaltung 17 übergeben.
Die Programmebene Steuerung und Datenhaltung 17 kontrolliert den gesamten Programmablauf. Sie enthält Datenbanken, in denen Eingangsdaten und Er- gebnisse von Optimierungsläufen gespeichert werden. Ferner enthält sie die Module Gebäudetechnik 2', Stadtplanung 4', Erzeugung 6', Netze 8' sowie ein Modul zur Ermöglichung der Visualisierung von Eingangsdaten und Ergebnissen jeweils mit entsprechenden Oberflächen zur Dateneingabe.
Die Programmebene Steuerung und Datenhaltung 17 kann beispielsweise auf einer Programmierung in VBA oder „.NET" basieren. Weiterhin können über geeignete Schnittstellen weitere Programme angesteuert werden und Ergebnisse von diesen übernommen werden. Das kann beispielsweise eine dynamische Gebäudesimulation zur Ermittlung von Nachfragelastkurven sein. Weitere Mög- lichkeiten sind ein Programm zur Netzauslegung oder ein geographisches Informationssystem (GIS) zur Darstellung und Verarbeitung von räumlichen Informationen, wie beispielsweise der Aufsiedlungscluster einer Stadtplanung. Mit Hilfe des Moduls Gebäudetechnik 2' sollen verschiedene Typgebäude definiert werden. Es kann dem Optimierungsmodell eine Auswahl von verschiedenen Gebäudeklassen und Ausstattungsmerkmalen sowie eine Nachfrage nach Wohnraum je Gebäudeklasse vorgegeben werden. Ferner kann die Möglichkeit von energetischen Sanierungen bestehender Gebäude berücksichtigt werden.
Für diese Typgebäude werden dann Heiz- und ggf. Kühllastkurven berechnet. Hierzu greift das Modul Gebäudetechnik 2' auf Daten von Vorprogrammen, beispielsweise dynamische Gebäudesimulation oder Auslegungsprogramme, zu- rück.
Auch im Bereich der elektrischen Haushaltsgeräte können Geräteklassen, beispielsweise Waschen, Kühlgeräte usw. definiert werden und innerhalb jeder Klasse Gerätevarianten, beispielsweise Standard. Niedrigenergie usw. als Pro- zesse beschrieben werden.
Das Modul Gebäudetechnik 2' generiert aus den Eingabedaten den entsprechenden Teil des Referenzenergiesystems, das heißt die entsprechenden Prozesse und Energieträger sowie deren Verknüpfung zur Übergabe an den Mo- dellgenerator der Ebene Modellgenerator 18. Beispielsweise können die spezifischen Kosten, Effizienzen und Lastkurven der Prozesse vom Modul Gebäudetechnik 2' vorgegeben werden. Historische Bestände / Kapazitäten zum Modellbeginn und Treiber (Nachfrage nach Wohnfläche) werden zwischen den Modulen Gebäudetechnik 2' und Stadtentwicklung 4' abgeglichen. Hierzu sind meh- rere Schritte nötig, ggf. kann die Entwicklung über ein Mittel zur Kalibrierung einem gemessenen historischen Bedarf und statistischen Daten zur Wohnraumentwicklung angepasst werden.
Im Modul Stadtplanung 4' wird die Entwicklung der so genannten „Treiber" der Entwicklung festgelegt. Dies sind beispielsweise die Entwicklung der Nutzflächen je Gebäudeklassen oder Einwohnerzahlen nach Stadtvierteln oder auf Siedlungsclustern im zeitlichen Verlauf. Im Fall bestehender Städte werden auch historische Kapazitäten zu Modellbeginn in Zusammenspiel mit dem Modul Gebäudetechnik 2' festgelegt.
Das Modul Energieerzeugung 6' dient der Eingabe der Daten von Erzeugungs- einheiten sowie deren Verknüpfung im Referenzenergiesystem. Es wird die Erzeugung von (Fern-) Wärme, Kälte und Strom betrachtet. Das Modul stellt eine Oberfläche bereit zur Eingabe der technischen und ökonomischen Parameter von zentralen und dezentralen Erzeugungsanlagen sowie deren Verknüpfung mit den Netzen und Nachfrageknoten. Das Modul Versorgungsnetze 8' dient entsprechend der Eingabe von technischen und ökonomischen Parametern der Netze.
Die Visualisierung von Eingangsdaten und Ergebnissen ist ein wesentlicher Teil für die praxisrelevante Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine gute Visualisierung unterstützt den Anwender bei der richtigen und konsistenten Dateneingabe, einer guten und konsistenten Interpretation der Ergebnisse und der anschaulichen Vermittlung der Ergebnisse an die Entscheidungsträger, so- dass geeignete Maßnahmen zur Umsetzung eingeleitet werden können oder automatisch ausgeführt werden.
Das Modul Visualisierung 20 soll im Endausbau folgende Mittel zur Darstellung enthalten: Ein Mittel zur Aggretation und Filterung von Eingangsdaten und Ergebnissen 24, ein Mittel zur Darstellung des Referenzenergiesystems 25 sowie ein Mittel zur geographischen Darstellung 26.
Die Ergebnisse können in verschiedener Weise aggregiert und verknüpft werden. Die Ergebnisse dieser Berechnungen können als Grafiken und Tabellen dargestellt werden. So kann es sinnvoll sein, bei der Analyse der Ergebnisse eines Szenarios beispielsweise zunächst die Entwicklung der Stromnachfrage der gesamten Stadt zu betrachten, danach aber im Detail die Nachfrage des Industriesektors in einem bestimmten Stadtviertel. Auch eine Verknüpfung mit den Eingangsdaten kann sinnvoll sein, wie beispielsweise eine Filterung nach Techniken, die bestimmten Kriterien genügen. Durch die Vorhaltung der Daten in SQL-fähigen Datenbanken wird eine solche Auswertung unterstützt.
Bei komplexen Problemen ist eine Visualisierung der Verknüpfung von Prozes- sen und Energieträgern sinnvoll. Die programmtechnische Umsetzung kann dabei beispielsweise auf Zeichungsobjekte in Microsoft Excel zurückgreifen.
Das Modul Szenarien 21 dient der Verwaltung verschiedener Szenarien in einem Projekt. Im Allgemeinen werden sich in verschiedenen Szenarien vor allem die Randbedingungen, wie Bevölkerungsentwicklung, Energiepreisentwicklung oder dem System aufgezwungene Emissionseinsparungen, ändern. Es ist aber auch grundsätzlich möglich, dass sich gegenüber den Grundszenarien die spezifischen Kosten beispielsweise für eine ganze Reihe von Technologien ändern. Solche Manipulationen auch größerer Datenmengen sollen über das Modul Szenarien 21 möglich sein. Insbesondere können dabei die Unterschiede der Eingabedaten zwischen 2 verschiedenen Szenarien im Nachhinein überprüft werden.
Mit dem Modul Baseline 22 ergeben sich weitere Vorteile: Es ermöglicht, mit denselben Grundannahmen sowohl eine prognostizierte Referenzentwicklung zu rechnen als auch eine Optimierung. Hierzu ist es möglich, dem Modell eine Referenzentwicklung vorzugeben, bei der alle oder viele Parameter festgeschrieben sind. Dabei handelt es sich dann eher um eine Simulation. Ein Mittel zur Unterstützung dieses Moduls kann beispielsweise folgende Funktionen er- füllen: Eine Vorgabe aller Parameter, wie beispielsweise die zeitliche und räumliche Entwicklung der Gebäudeklassen und der Ausstattungsmerkmale, die Möglichkeiten zur gleichzeitigen Manipulation einer Vielzahl von Grunddaten, wie beispielsweise die Multiplikation aller Wirkungsgrade einer gefilterten Gruppe von Prozessen sowie die Variation der Bedingungen und ein Vergleich der Ergebnisse.
Bei bestehenden Städten kann der gesamte Energiebedarf, wie beispielsweise des Gebäudebestandes, mit gemessenen historischen Entwicklungen abgegli- chen werden. Dabei handelt es sich um einen iterativen Prozess zwischen den Annahmen zu den Mustergebäuden und dem resultierenden Energiebedarf. Dazu kann zur Unterstützung ein Mittel verwendet werden, welches auf dem oben beschriebenen Mittel zur Festschreibung von Referenzentwicklungen 25 basieren kann.
Ein Modul Technologiedatenbank 23 kann beispielsweise in einer späteren Phase nachgerüstet werden und stellt eine Sammlung und Dokumentation von Technologiebausteinen dar, welche im Laufe der Zeit weiter aufgefüllt wird. So können Erfahrungen aus früheren Projekten weiterverwendet werden. Einzelne Prozesse, aber auch komplette Teile eines Referenzenergiesystems, sollen dann in neue Projekte übernommen werden.
Die Programmebene Modellgenerator 18 generiert aus den übergebenen Mo- delldaten formalisierte Gleichungen zur mathematischen Beschreibung eines linearen/gemischt ganzzahligen Optimierungsproblems. Mögliche Stadtentwicklungen können aus verschiedenen Sichtweisen bewertet werden. Bei der Entwicklung einer Stadtplanung sind viele verschiedene Akteure mit unterschiedlichen Interessen beteiligt. Dabei kann die Bewertung der Gesamtkonzeption der Energieversorgungsinfrastruktur aus 4 Perspektiven erfolgen: Im Hinblick auf die volkswirtschaftliche Gesamtsicht, aus der Perspektive des Investors in die Energieinfrastruktur, des Immobilienbesitzers oder aus der Umweltsicht, wobei methodisch jeweils ein gesamtwirtschaftlicher Kostenvergleich, eine Cashflow- Analyse, eine Amortisationsberechnung bzw. der Primärenergieverbrauch oder die Emissionen zu Grunde gelegt werden. Diese verschiedenen Sichtweisen können auf zwei Arten in dem Programm berücksichtigt werden: Einerseits die volkswirtschaftliche Optimierung und Auswertung für alle der genannten Sichtweisen und andererseits eine Optimierung mit konkurrierenden Zielfunktionen.
Der Programmebene Solver 19 stehen zur Lösung linear/gemischt ganzzahliger Optimierungsprobleme verschiedene praxiserprobte kommerzielle Solver zur Verfügung. Bezugszeichenliste:
1 Eingaben
2, T Modul Gebäudetechnik
3 erstes Zwischenergebnis
4, 4' Modul Stadtplanung oder Stadtentwicklung
5 zweites Zwischenergebnis 6, 6' Modul Energieerzeugung
7 drittes Zwischenergebnis
8, 8N Modul Versorgungsnetze
9 Ergebnis
10 Vorgabe - Erzeugungsstrategie 11 Vorgabe - Redundanzstrategie
12 Vorgabe - Optimierungskriterien
13 Vorgabe oder Variation - Optimierungskriterien
14 Korrektur - Gebäudeausstattung
15 Korrektur - Erzeugungsstrategie 16 Korrektur - Redundanzstrategie
17 Programmebene Steuerung und Datenhaltung
18 Programmebene Modellgenerator
19 Programmebene Solver
20 Modul Visualisierung 21 Modul Szenarien
22 Modul Baseline
23 Modul Technologiedatenbank
24 Mittel Aggregation oder Filterung
25 Mittel Referenzenergiesystem, zur Festschreibung von Referenz- entwicklungen
26 Mittel GIS-Darstellung, für geographische Darstellungen

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur systematischen Optimierung, Planung und/oder Entwicklungskontrolle eines Systems, welches mindestens aus Elementen der Bereiche Gebäude und Gebäudetechnik, Energieerzeugung, Versorgungsnetze sowie Stadtplanung besteht, dadurch gekennzeichnet, dass unter Einbeziehung von systemspezifischen Umweltbedingungen durch Optimierungskriterien festgeleg- te Optimierungsziele in Bezug auf das System mit Hilfe eines Rechenmodells mit modularem Aufbau umgesetzt werden, wobei
die Elemente des Systems sowie deren gegenseitige Abhängigkeiten durch mindestens folgende Module des Rechenmodells wiedergegeben werden:
ein Modul Gebäudetechnik (2), mindestens umfassend Daten betreffend technische Gebäudeausrüstungen, Baustandards und Kosten,
- ein Modul Versorgungsnetze (8), mindestens umfassend Daten betreffend Technologien und Kosten in Abhängigkeit von lokalen Rahmenbedingungen sowie
ein Modul Energieerzeugung (6), mindestens umfassend Daten betreffend Energieerzeugungstechnologien und -komponenten sowie und
die Module in der Form von Datenbanken Informationen zu erprobten Komponenten, Systemen und Konzepten sowie insbesondere technische Parameter, Kosten, Preise, Hersteller und die technische Kombinierbar- keit der Elemente untereinander beinhalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente des Systems sowie deren gegenseitige Abhängigkeiten weiterhin durch ein Modul Stadtplanung (4), mindestens umfassend Daten betreffend die räumliche Aufsiedlung und zeitliche Aufsiedlung oder die Entwicklung der Flächen- nutzung, wiedergegeben werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Modul für die Visualisierung der Eingangsdaten und Ergebnisse, ein Modul zur Verwaltung verschiedener Szenarien in einem Projekt, ein Modul Baseline zur Festschreibung von Referenzentwicklungen sowie zur Kalibrierung auf eine historische Entwicklung des betrachteten Planungsgebietes und/oder ein Modul einer übergeordneten Technologiedatenbank für die Sammlung und Dokumentation von Technologiebausteinen verwendet werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des Rechenmodells aus den von den Modulen übergebenen Modelldaten formalisierte Gleichungen zur mathematischen Beschreibung eines linearen oder gemischt ganzzahligen Optimierungsproblems generiert werden und anschließend das übergebene Optimierungsproblem mit Hilfe eines Algo- rithmus zur iterativen Berechnung der besten Kombination der Elemente der Module gelöst wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das übergebene Optimierungsproblem mit Hilfe des Simplex-Algorithmus gelöst wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des Moduls für die Visualisierung Eingangsdaten und Ergebnisse aggregiert und gefiltert, ein Referenzenergiesystem dargestellt und geographi- sehe Darstellungen produziert werden.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierungsziele gegenüber einer Referenzentwicklung die Redukti- on des Primärenergieverbrauchs und/oder die Reduktion der Cθ2-Emissionen und/oder die gesamtwirtschaftlichen Kosten betreffen.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ergebnisse der Optimierung durch ein Modul zur detaillierten Ausarbeitung von Geschäftsmodellen für Teilbereiche des Systems weiterverwendet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ver- fahren durch die Zusammenarbeit von drei Programmebenen, Steuerung und
Datenhaltung (17), Modellgenerator (18) und Solver (19), in einem Computer ausgeführt wird, wobei jede Programmebene aus einem oder mehreren Programmen und/oder Datenbanken besteht.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die Programmebene zur Steuerung und Datenhaltung (17) den gesamten Programmablauf kontrolliert, Datenbanken mit darin gespeicherten Ein- gangsdaten und Ergebnissen von Optimierungsläufen enthält und mindestens die Module Gebäudetechnik (2*), Energieerzeugung (6'), Versorgungsnetze (8'), Stadtplanung (4') sowie ein Modul zur Visualisierung (20) von Eingangsdaten und Ergebnissen umfasst,
- die Programmebene Modellgenerator (18) aus den übergebenen Modelldaten formalisierte Gleichungen zur mathematischen Beschreibung eines linearen oder gemischt ganzzahligen Optimierungsproblems bildet und
die Programmebene Solver (19) das übergebene Optimierungsproblem mit Hilfe eines Algorithmus löst.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Programmebene zur Steuerung und Datenhaltung (17) weiterhin ein Modul (21 ) zur Verwaltung verschiedener Szenarien in einem Projekt, ein Modul Baseline (22) zur Festschreibung von Referenzentwicklungen sowie zur Kalibrierung auf eine historische Entwicklung eines bestehenden Systems und/oder ein Modul einer übergeordneten Technologiedatenbank (23) für die Sammlung und Dokumentation von Technologiebausteinen enthält.
12. Vorrichtung zur systematischen Optimierung, Planung und/oder Entwicklungskontrolle eines Systems, welches mindestens aus Elementen der Bereiche Gebäude und Gebäudetechnik, Energieerzeugung, Versorgungsnetze sowie Stadtplanung besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Vorrichtung ein oder mehrere Mittel zur Umsetzung festgelegter Optimierungsziele in Bezug auf das System mit Hilfe eines Rechenmodells mit modularem Aufbau unter Einbeziehung von systemspezifischen Umweltbedingungen und von Optimierungskriterien enthält, wobei
die Elemente des Systems sowie deren gegenseitige Abhängigkeiten durch mindestens folgende Module des Rechenmodells wiedergegeben werden:
- ein Modul Gebäudetechnik (2), mindestens umfassend Daten betreffend technische Gebäudeausrüstungen, Baustandards und Kosten,
ein Modul Versorgungsnetze (8), mindestens umfassend Daten betreffend Technologien und Kosten in Abhängigkeit von lokalen Rahmenbedingungen sowie
ein Modul Energieerzeugung (6), mindestens umfassend Daten betreffend Energieerzeugungstechnologien und -komponenten und
- die Module in der Form von Datenbanken Informationen zu erprobten Komponenten, Systemen und Konzepten sowie insbesondere technische Parameter, Kosten, Preise, Hersteller und die technische Kombinierbar- keit der Elemente untereinander beinhalten.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente des Systems sowie deren gegenseitige Abhängigkeiten weiterhin durch ein Modul Stadtplanung (4), mindestens umfassend Daten betreffend räumliche Aufsiedlung und zeitliche Aufsiedlung oder Entwicklung der Flächennutzung, wiedergegeben werden.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiterhin ein Modul für die Visualisierung, ein Modul zur Verwaltung verschiedener Szenarien in einem Projekt, ein Modul Baseline zur Festschreibung von Referenzentwicklungen sowie zur Kalibrierung auf eine historische Entwicklung des betrachteten Planungsgebietes und/oder ein Modul einer übergeordneten Technologiedatenbank für die Sammlung und Dokumentation von Technologiebausteinen enthält.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul für die Visualisierung ein Mittel für die Aggregation und Filterung von Eingangsdaten und Ergebnissen, ein Mittel für die Darstellung eines Referenzenergiesystems und ein Mittel für geographische Darstellungen enthält.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Energieerzeugung mit fossilen Rohstoffen betriebene Kraftwerke, Solarenergieanlagen, Brennstoffzellen, Wasserkraftanlagen, Windkraftanlagen, Biomasseanlagen, Wärmepumpen, geothermische Anlagen, Meeres- energiekraftwerke, Wellenkraftwerke und/oder Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen sind.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Modul zur Weiterverarbeitung der Ergebnisse der Op- timierung für die detaillierte Ausarbeitung von Geschäftsmodellen für Teilbereiche des Systems enthält.
18. Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
19. Computerprogramm mit Programmcode gemäß Anspruch 18, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
20. Verwendung der Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17 zur Optimierung, Planung und/oder Entwicklungskontrolle eines bestehenden oder geplanten urbanen Versorgungssystems in Bezug auf den Energiebedarf oder die Wasserver- und Entsorgung oder die Abfallentsorgung.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109472106A (zh) * 2018-11-22 2019-03-15 许江锋 一种智慧城市规划设计方法
CN110598927A (zh) * 2019-09-05 2019-12-20 国创新能源汽车能源与信息创新中心(江苏)有限公司 一种充电场站优化配置选型方法
CN110991022A (zh) * 2019-11-25 2020-04-10 西安工业大学 一种嵌入式城市设计场景仿真系统及方法
CN111353680A (zh) * 2019-08-28 2020-06-30 北京中电飞华通信股份有限公司 城市综合能源系统能源技术效率建模方法及终端设备

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5518553B2 (ja) * 2010-04-13 2014-06-11 文平 馬郡 相互学習による建築物の省エネルギー化ユニット及びシステム
AT516492B1 (de) * 2015-03-09 2016-06-15 Siemens Ag Oesterreich Verfahren zur Erstellung von meteorologischen Prognosedaten
DE102015210784A1 (de) * 2015-06-12 2016-12-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Versorgungsnetzen innerhalb eines Versorgungsgebietes
CN109559035B (zh) * 2018-11-29 2022-11-29 国网(苏州)城市能源研究院有限责任公司 一种考虑灵活性的城市配电网双层规划方法
DE102022125423B3 (de) 2022-09-30 2024-01-25 Modoplus GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Entwicklungspotenzials

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29605939U1 (de) * 1996-04-03 1997-08-07 Siemens Ag System zur Lastprognose, Einsatzplanung und Momentanoptimierung bei der Energieerzeugung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Die in der Anmeldung (Art 15 PCT) definierten technischen Aspekte werden als allgemein bekannt angesehen. Wegen ihrer Bekanntheit wird kein schriftlicher Nachweis für notwendig erachtet. Weitere Einzelheiten finden sich in der beiliegenden Stellungnahme und in der unterhalb angegebenen Referenz. *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109472106A (zh) * 2018-11-22 2019-03-15 许江锋 一种智慧城市规划设计方法
CN109472106B (zh) * 2018-11-22 2023-04-07 许江锋 一种智慧城市规划设计方法
CN111353680A (zh) * 2019-08-28 2020-06-30 北京中电飞华通信股份有限公司 城市综合能源系统能源技术效率建模方法及终端设备
CN111353680B (zh) * 2019-08-28 2024-03-22 北京中电飞华通信股份有限公司 城市综合能源系统能源技术效率建模方法及终端设备
CN110598927A (zh) * 2019-09-05 2019-12-20 国创新能源汽车能源与信息创新中心(江苏)有限公司 一种充电场站优化配置选型方法
CN110598927B (zh) * 2019-09-05 2024-02-09 国创移动能源创新中心(江苏)有限公司 一种充电场站优化配置选型方法
CN110991022A (zh) * 2019-11-25 2020-04-10 西安工业大学 一种嵌入式城市设计场景仿真系统及方法
CN110991022B (zh) * 2019-11-25 2024-02-02 西安工业大学 一种嵌入式城市设计场景仿真系统及方法

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