پارامترهای و را همانند پارامترهای و ، از برازش[۶۹] داده‌ها به روش حداقل مربعات معمولی بدست می‌آید.
از ترکیب رابطه‌های (۲-۹-۱) و (۲-۹-۲) در بالا می‌توان کل تغییرات مصرف گاز در آن بخش و منطقه مورد بررسی حساب کرد؛ یعنی:
که در آن .
با تعریف ، کل متوسط تغییرات مصرف آن منطقه را بصورت ذیل می‌نویسیم:
این رابطه در مدل پیش‌بینی میان‌مدت مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مدل پیش‌بینی کوتاه‌مدت
در پیش‌بینی مصرف هر بخش (خانگی تجاری و غیره) از نمودار برازش شده‌ای که همبستگی بین متغیرهای مصرف روزانه و دما را به تصویر می‌کشد، استفاده می‌کنیم. درجه گرمایش روز رابطه‌ای است که بطور سنتی این همبستگی را بیان می‌کند و بصورت مجموع اختلاف متوسط دمای هر ساعت، ، از دمای پایه، ، تعریف می‌شود؛ معمولا دمای پایه هر منطقه، از منطقه دیگر متفاوت است ولی آنرا در حدود ۱۸ درجه سانتیگراد (۶۵ درجه فارنهایت) در نظر می‌گیرند.
برای محاسبه درجه گرمایش یک روز معین، نیاز است که دمای هر ساعت آن روز را بدانیم و فقط برای ساعاتی که متوسط درجه دما کمتر از درجه دمای پایه است حساب می‌شود. از طرفی همبستگی قوی بین درجه گرمایش یک روز معین با متوسط دمای آن روز، ، است و برای متوسط دمای روز کمتر از دمای پایه، رابطه بین آن دو معکوس است. این واقعیت را با تقریب ارزش درجه روز بصورت می‌پذیریم.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
در مدلی که اس‌‌جیل و جی‌‌دفراری بکار گرفته‌اند مصرف کننده نه تنها به دمای جاری عکس العمل نشان می‌دهد، بلکه به وضعیت دمایی روزهای قبل نیز واکنش می‌دهد؛ این نتیجه را می‌توان از آنجا فهمید که میزان مصرف گاز در یک روز زمستانی با متوسط دمای معین بیشتر از یک روز تابستانی با همان متوسط دما است. یعنی مصرف کننده بخاری را روشن نمی‌کند مگر اینکه دمای هوا برای چند روز متوالی پایین باشد و به همین ترتیب مصرف کننده بخاری را خاموش نمی‌کند مگر اینکه دما برای چند روز متوالی، مثلاً سه تا پنج روز، بالا باشد؛ به همین دلیل در مدل بجای متوسط دما، دمای مؤثر با تعریف ذیل بکار می‌گیرند:
که در آن میانگین متحرک[۷۰] متوسط دمای روز قبل است، معمولا عددی بین سه و پنج اختیار می‌کند؛ و عددی بین صفر و یک می‌باشد.
رابطه مصرف گاز با دمای مؤثر را بصورت تابع ذیل پیشنهاد دادند[۷۱]:
در رابطه بالا پارامترهای ، ، و همگی بستگی به ملاحظات منطقه مورد بررسی دارند.[۷۲]
نقطه انحنای منحنی به مختصات می‌باشد؛ مصرف در سطح است و مربوط به میانگین سالانه مصرف روزانه است؛ حاصل ضرب اختلاف مجانبی[۷۳] مصرف سردترین و گرمترین روزها را بیان می‌کند.
مدل پیش‌بینی میان‌مدت
از نمودار فراوانی پیشامدهای دمای ثبت شده، احتمال وقوع آن را در آینده بدست می‌آوریم. از ترکیب این احتمالات با مدل پیش‌بینی، می‌توان طرح مصرف در آینده نزدیک را بکشیم. تغییرات مصرف طی زمان با پارامترهای موجود در معادلات (۲-۹-۱)، (۲-۹-۲) و (۲-۹-۴) معلوم می‌شود. بنابراین می‌توان احتمال توزیع مصرف یک منطقه را در هر دوره میان‌مدت، بدست آورد.
رابطه بین توزیع مصرف روزانه و مصرف ماهیانه
در این قسمت به توضیح ارتباط بین توزیع مصرف روزانه و ماهیانه می‌پردازیم. فرضی که در اینجا بکار می‌رود این است که مصرف روزانه گاز طبیعی با مدلی مثل رابطه (۲-۹-۸) که در آن مصرف بستگی به دما دارد، توضیح داده می‌شود. همچنین فرض می‌شود که در هر ماه از سال، میانگین دمای روزانه دارای توزیعی نرمال و نرمال با میانگین و انحراف از معیار که بستگی به ماه سال دارند، باشد. بجای توزیع میانگین دمای روزانه می‌توان از توزیع دمای مؤثر نیز استفاده کرد.
اگر مصرف روزانه گاز با رابطه (۲-۹-۸) مدل شود و میانگین دمای روزانه تقریباً از توزیع نرمال با میانگین و واریانس پیروی کند، آنگاه می‌توان مصرف ماهانه گاز، ، را بصورت میانگین وزنی مصرف روزانه، ، بدست آورد:
انتگرال بالا را با بهره گرفتن از قضیه تبدیل فوریه[۷۴] می‌توان بسادگی حساب کرد؛ پس:
که در آن متوسط ماهیانه دما است؛ و پهنای توزیع را نشان می دهد که از رابطه ذیل حاصل می‌شود:
مقدار ، متوسط مصرف روزانه است. مصرف کل در هر ماه از حاصلضرب مقدار متوسط مصرف روزانه در تعداد روزهای ماه بدست می‌آید. روابط (۲-۹-۹) و (۲-۹-۱۰) ارتباط بین توزیع مصرف روزانه و مصرف ماهیانه را مشخص می‌کنند.
از توزیع مصرف روزانه در تخمین حداکثر مصرف روزانه، ، یک سال معین استفاده می‌کنند. به این صورت که از قبض پرداختی مصرف ماهیانه گاز مشترکین پارامترهای رابطه (۲-۹-۱۰) را بدست آورده سپس با بکارگیری رابطه (۲-۹-۱۱) توزیع مصرف روزانه را حساب کرد؛ مقدار حداکثر مصرف روزانه، ، را با قرار دادن کمترین مقدار دمای مؤثر دوره مورد بررسی در رابطه (۲-۹-۱۰) حاصل می‌شود؛ یعنی:
جمع بندی فصل
با توجه به مطالعات دیگران که در بالا بطور مختصر اشاره شده، می‌توان گفت که دما به عنوان یک متغیر مهم و تأثیر گذار در تقاضای انرژی بخشهای مختلف به ویژه در تقاضای بخش خانگی و تجاری محسوب می‌شود[۷۵]. بیشتر نوسانات فصلی تقاضای انرژی مربوط به تغییرات دما است؛ این متغیر را به شکلهای مختلفی در تقاضای انرژی وارد می‌کنند. در بعضی از مطالعات بصورت میانگین دمای دوره مورد برسی و در برخی دیگر بصورت درجه گرمایش در مدل تقاضا وارد شده است. در اکثر مطالعات روش هم‌انباشتگی برای بررسی تأثیر متغیرهای قیمتهای حاملهای انرژی و درآمد (تولید یا ستانده) در تقاضای حاملهای انرژی بکار گرفته شده است. روش مدل سری زمانی ساختاری به عنوان روشی برای بررسی همزمان روند اصلی و نوسانات فصلی تقاضای انرژی تقاضای حاملهای انرژی در بخشهای مختلف معرفی شده است. توضیحات لازم در این مورد را در فصل سوم آورده‌ایم.
فصل ۳- روش تحلیل و ارائه اطلاعات
همانطور که در فصل قبل اشاره شد علاوه بر متغیر دما که عامل اصلی نوسانات فصلی تقاضای انرژی محسوب می‌شود عوامل دیگری مثل شوکهای فصلی که قابل مشاهده نیز نیستند، بر نوسانات فصلی تقاضای انرژی تأثیر می‌گذارند. همچنین به غیر از تأثیر تغییرات قیمت و درآمد در تقاضای حامل انرژی، عواملی مثل پیشرفت تکنولوژی و تغییر سلیقه مصرف کنندگان و غیره بر روند اصلی تقاضای حامل انرژی تأثیر می‌گذارند، که مدلسازی آنها در تقاضای حامل انرژی مهم است. در ادبیات تقاضای حاملهای انرژی، این عوامل تأثیر گذار در روند اصلی تقاضای حامل انرژی و نوسانات فصلی را با بکارگیری روش مدل سری زمانی ساختاری ، مدلسازی می‌کنند.
در این فصل بطور مختصر، ابتدا به بررسی عوامل تأثیر گذار در روند اصلی تقاضای حامل انرژی و نوسانات فصلی آن می‌پردازیم. سپس به توضیح الگوی تحلیلی تحقیق که همان روش مدل سری زمانی ساختاری ، یا روش لستر در مدلسازی تقاضای حامل انرژی گاز طبیعی در بخش خانگی و تجاری کشور، پرداخته می‌شود.
تحلیل الگوی روند اصلی تقاضای انرژی
الف- پیشرفت تکنولوژی
در گذشته بطور سنتی با وارد کردن روند زمانی در معادله تقاضای انرژی بطور صریح “پیشرفت تکنولوژی[۷۶]” را یک فرایند پیوسته و با نرخ ثابت طی زمان، مدلسازی می‌کردند. ولی پیشرفت تکنولوزی همیشه یک روند قطعی نیست و اغلب با گذشت زمان تغییر می‌کند و ممکن است از عواملی و متغیر‌هایی تأثیر پذیرد، که در ذیل اشاره مختصری به آنها می‌کنیم.
تعریف پیشرفت تکنولوژی
انرژی یک تقاضای مشتقه[۷۷] است، یعنی تقاضا برای خود انرژی صورت نمی‌گیرد بلکه خدماتی که در ترکیب آن با سرمایه و وسایل موجود[۷۸] در یک مکان و زمان معین به مصرف کننده ارائه می‌دهد، مورد نظر است. بنابراین مقدار انرژی مصرف شده به منظور دستیابی به یک سطح مطلوب از خدمات، بستگی به سطح تکنولوژی تبلور یافته در وسایل مصرف کننده انرژی[۷۹] دارد.
عوامل مؤثر در پیشرفت تکنولوژی
هم عوامل برونزا و هم عوامل درونزا در سطح تکنولوژی تبلور یافته مؤثر‌اند. مقررات قانونی و فشارهای زیست محیطی و تعهدات استاندارهای کارایی انرژی[۸۰] را می‌توان به عنوان عوامل برونزا در نظر گرفت که همه اینها موجب انتقال به چپ تقاضای انرژی می‌شود. همچنین، افزایش مؤثر قیمت و افزایش درآمد و یا تولید را جزء عوامل درونزای مؤثر در پیشرفت تکنولوژی می‌دانند.
تفکیک اثر قیمتی و پیشرفت تکنولوژی
