Годовой расход электроэнергии: Приказ Минэкономразвития России от 15.07.2020 N 425 (ред. от 13.05.2021) “Об утверждении методических рекомендации по определению в сопоставимых условиях целевого уровня снижения государственными (муниципальными) учреждениями суммарного объема потребляемых ими дизельного и иного топлива, мазута, природного газа, тепловой энергии, электрической энергии, угля, а также объема потребляемой ими воды”

Расчет экономии электроэнергии

Задача 1.1

Определить экономию электроэнергии в рублях в линии электропередач, от замены электродвигателя напряжением на 380 В на 6кВ. Длина ВЛ от подстанции к двигателю, мощность ЭД и время часов работы в год приведены по варианту в таблице 1.

Таблица 1.

№ Варианта	Длина ВЛ L ,м	Мощность ЭД Рном эд ,кВт	Время работы Тг ,ч
3	300	315	5600

I. Расчитаем годовые потери до замены ЭД ,

1.

для этого расчитаем потери в линии

sРл =3*I²*Rл

где I – ном. ток нагрузки

Rл – активное сопротивление линии

2. Расчитаем ток нагрузки.

Р = U*I; I1 = P/U1; I = 315/0.38 =828.95 А

3. Расчитаем сопротивление линии.

R л = g*L/S

g – удельное сопротивление проводника

L – длина линии

S – сечение проводника

Rл = 300g/S

4. Расчитаем потери в линии.

s Р1=3*828.95²*300g/S =618442292g/S кВт

5. Расчитаем годовые потери электроэнергии.

s W1 =sP1*Тг

sW1 = (618442292g/S)*5600 =3. 4632768*10¹²g/S кВт*ч

II. Расчитаем потери после замены ЭД .

6. Номинальный ток нагрузки.

I2 = P/U2 I = 315/6=52.5 А

7. Потери в линии.

s Р2=3*52.5²*300g/S=2480625g/S кВт

8. Годовые потери.

s W2=(2480625g/S)*5600 = 1.38915*10¹⁰ g/S кВт*ч

9. Расчитаем экономию эл. Энергии при переводе с 380 В на 6кВ

sW = sW1 – sW2

s W = 346.32768*10¹⁰g/S –1.38915*10¹⁰ g/S = 344.93853*10¹⁰ g/S

10. Экономия электроэнергии в рублях.

s Э =sW* Суэ ,где Суэ = 0,34 руб/кВт*ч

sЭ = 344.93853*10¹⁰ g/S*0.34 = 117.2791002*10¹⁰ g/S руб/кВт*ч

Наиболее точный результат получится ,если будет известно сечение провода.

Задача 1.2

На подстанции установлено n трансформаторов. Построить кривые зависимости потерь от натрузки тр-ов sWтр∑=ƒ(Sнагр) и выбрать оптимальный режим работы этих тр-ов при различных нагрузках. Число и технические данные приведены в табл. 2.6

Таблица 2.

№ Варианта	n , шт	S ном. т1 кВА	S ном.т2 кВА	S ном.т3 кВА	Тв , ч	Т раб , ч
3	2	100	160	–	8700	6000

Таблица 6.

Тип	Ном. мощность тр-ра , кВА	Вторичное напряжение ,кВ	sРх , кВт	sРкз , кВт
ТМ – 100/10	100	0.4	0.33	1.97
ТМ – 160/10	160	0. 4	0.51	3.1

Суммарные потери активной энергии в двухобмоточных трансформаторах, при работе n тр-ов можно определить по выражению,кВт*ч

n n

s Wтр∑ =∑(sPxi*Tв) + k²з.т.* ∑(sPк.з.i* Траб) ,

i=1 i=1

n

где kз.т. = Sнагр∑/∑Sном.т.i

i=1

n – число работающих тр-ов

sРхi – потери х.х. i – го тр-ра при ном. напряжении

Тв – полное число часов работы тр-ра

sРк.з.i –потери к.з. i – го тр-ра при ном. напряжении

Траб – число часов работы тр-ра с ном. нагрузкой

S нагр∑ – суммарная нагрузка подстанции

S ном. т∑ – ном. мощность тр-ра

Суммарные потери при работе 1-го трансформатора

S нагр	0	50	100	150	200	250	300
К з. т.	0	0.5	1	1.5	2	2.5	3
sW	2871	8781	14691	29466	50151	76746	109251

Суммарные потери при работе 2-го трансформатора

 

S нагр	0	80	160	240	320	400	480
К з. т.	0	0.5	1	1.5	2	2.5	3
sW	4437	9087	23037	46287	78837	120687	171837

Суммарные потери при работе 2-х трансформаторов

Номинальная суммарная мощность 2-х тр-ов

S ном = (Sт1*Sт2)/(Sт1+Sт2) = 100*160/260 = 61. 54 кВА

S нагр	0	30.77	61.54	92.31	123.08	153.85	186.42
К з.т.	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3
sW	7308	14913	37728	75753	128988	197433	281088

Найдём нагрузку при которой потери будут одинаковые у обеих трансформаторов и узнаем при какой нагрузке Т2 будет использовать рентабельнее ,чем Т1.

s W1 = 2871+S/100*11820

s W2 = 4437+S/160*18600

примем sW1= sW2

отсюда 2871+S/100*11820 = 4437+S/160*18600

S = 803.0769 кВт

Задача №1.3

Определить годовую экономию электроэнергии на станке за счет ограничения холостого хода. Мощность электродвигателя станка Pном.эд., годовое число часов работы Тг и время работы на холостом ходу Тхх принять по варианту из таблицы 3.

 

№ варианта	Рном.эд , кВт	Тг ,ч	Тхх, в % от Тг
3	7. 5	2300	25

Применение ограничителей холостого хода на станках, имеющих межоперационное время 10 секунд и более, всегда приводит к экономии электроэнергии. Годовая экономия электроэнергии определяется, кВт ч.

s W =Px*Тхх ,

где Рх = 0,2*Рном эд

Где Рх – мощность холостого хода, которое определяется, как сумма механической мощности холостого хода системы электропривода и потери мощности в стали электродвигателя, кВт.

Расчет :

Рх = 0,2*7,5=1,5 кВт Тхх = 2300*0,25 =575

Годовая экономия электроэнергии

sW = 1,5*575 =862,5 кВт

 

Задача №1.4

Определить удельную экономию электроэнергии, полученную на дуговой печи, при сокращении времени ее простоя. Номинальная мощность печи Рном., мощность холостого хода Рх, номинальный удельный расход электроэнергии Wуд.т и число часов простоя печи в течении суток принять по варианту из таблицы 4.

 

№ варианта	Емкость печи, т	Рном, кВт	Рх, в % от Рном	Wуд, кВт ч/т	Время простоя, ч
					Было	Стало
3	3	1500	20	800	5	1

Период простоя печи в нормальных условиях определяется временем, необходимым на слив металла, очистку печи, подварку пода и стен и загрузку шихты. Электроэнергия в период завалки шихты в печь не поступает, но аккумулированное в кладке печи тепло рассеивается кожухом и сводом, вследствие чего при включении печи в сеть часть энергии идет на нагрев футеровки. Потери на подогрев футеровки доходят до 15 – 20 % всей подведенной электроэнергии для очередной плавки. Наилучшим методом является механизированная загрузка сверху, обеспечивающая экономию удельного расхода электроэнергии 7 – 8 %.

Влияние простоев и задержек на удельный расход электроэнергии можно установить в зависимости от длительности простоев с отключением печи, учитывая потери холостого хода печи, кВт ч.

Wудtпр = (Рх*tпр + Рном(24-tпр))*Wуд/Рном(24- tпр)

Рх=Рном*20% = 1500*0,2= 300кВт

Где Рх – мощность холостого хода.

tпр – число часов простоев печи в течение суток.

Рном – номинальная мощность печи.

Wуд – номинальный удельный расход электроэнергии.

W уд1 = (300*5 + 1500(24-5))*800/1500(24-5) = 842,105 кВт*ч/т при простое 5 ч

Wуд2 = (300*1+ 1500(24-1))*800/1500(24-1) = 806,957 кВт*ч/т при простое 1ч

Удельная экономия электроэнергии, отнесенная к одной тонне выплавляемого металла определяется , кВт ч/т,

s Wуд.э = Wудt1 – Wудt2

Где Wуд t1 и Wудt2 – удельный расход электроэнергии печи для большего и меньшего числа часов простоя печи в течении суток, кВт ч/т.

s Wуд.э =842,105-806,957 = 35,148 кВт*ч/т при загрузке печи 1 т

sWуд.э.п. = 105,444 кВт*ч при полной загрузке

 

Задача №1.5

На водонапорной станции используется дроссельное регулирование напора и подачи воды (при помощи задвижек). Определить годовую экономию электроэнергии после внедрения частотного регулирования скорости вращения электродвигателей насосов для изменения напора и подачи воды. Характеристики насосных агрегатов и необходимый напор в сети принять по варианту из таблицы 5.

 

№ варианта	Напор на выходе насоса, Ннас,м.в.ст.	Подача воды насосом, Qнас, м³/ч	КПД насоса , ηнас	Напор поддерживаемый в системе Нсист,м.в.ст.	Тг,ч
3	50	3200	0,84	30	4400

Годовая экономия электроэнергии после внедрения частотного регулирования скорости вращения электродвигателей насосов определяется по выражению, кВт ч

W г = (Нвых – Нсети)*Qф*Тг/367ηф

Где Нвых – напор на выходе насоса, можно принять равный номинальному напору насосного агрегата.

Нсети – напор поддерживаемый в системе.

Qф – фактическая подача воды, можно принять равный номинальной подаче насосного агрегата.

Тг – годовое время работы агрегата.

ηф – фактический КПД насосного агрегата.

W г = (50 – 30)*3200*4400/367*0,84 = 913455,3 кВт*ч

 

404

Если вы хотите изменить свое местоположение, выберите другую страну в раскрывающемся списке.

Выберите страну

• Algérie

• beko.com.ar” data-title=”Argentina”>

  Argentina

• Armenia / Հայաստան / Армения

• Australia

• Azərbaycan

• beko.com/be-nl” data-title=”Belgium / België / Belgique /”>

  Belgium / België / Belgique /

• Bolivia

• Bosna i Hercegovina

• Brunei

• beko-bg.com” data-title=”Bulgaria / България”>

  Bulgaria / България

• Denmark / Danmark

• Deutschland

• Egypt / مصر

• beko.com/es-es” data-title=”España”>

  España

• Finland / Suomi

• France

• Gulf / خليج

• beko.hr” data-title=”Hrvatska”>

  Hrvatska

• Indonesia

• Ireland

• Israel / ישראל

• beko.com/it-it” data-title=”Italia”>

  Italia

• Korea

• Kosova

• Lietuva / Литва

• beko.lu/” data-title=”Luxembourg”>

  Luxembourg

• Magyarország

• Malaysia

• Maroc

• beko.mu” data-title=”Mauritius / Maurice”>

  Mauritius / Maurice

• Myanmar

• Netherlands / Nederland

• New Zealand

• beko.com/ng-en” data-title=”Nigeria”>

  Nigeria

• Norway / Norge

• Paraguay

• Philippines

• beko.pl” data-title=”Polska”>

  Polska

• Portugal

• România

• Saudi Arabia / السعودية

• beko.com/sg-en” data-title=”Singapore”>

  Singapore

• Slovenija

• Slovensko

• South Africa

• beko.lk” data-title=”Sri Lanka”>

  Sri Lanka

• Sweden / Sverige

• Tunisie

• Türkiye

• beko.co.uk” data-title=”United Kingdom”>

  United Kingdom

• United States of America

• Uruguay

• Việt Nam

• beko.com/at-de” data-title=”Österreich”>

  Österreich

• Česká republika

• Ελλάδα

• Македонија

• beko.mn” data-title=”Монгол улс”>

  Монгол улс

• Россия

• Србија

• Україна/Украина/Ukraine

• beko.com” data-title=”الشرق”>

  الشرق

• ايران

• ประเทศไทย

• საქართველო

• beko.com.cn” data-title=”中国”>

  中国

Продолжить

Определение расхода электроэнергии. Расход активной электроэнергии. Расход реактивной электроэнергии

ТЕМА 4: ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

4.1. Расход активной электроэнергии. Расход электроэнергии за определенное время группой электроприемников, цехом или предприятием в целом является важнейшим интегральным показателем режима электропотребления. Определение расхода электроэнергии ведется как в условиях эксплуатации электроустановок, так и на любой стадии проектирования системы электроснабжения. Периоды, к которым относится расход электроэнергии, в зависимости от конечной цели расчета обычно принимаются равными году, месяцу или смене.

Для группы электроприемников количество потребленной активной электроэнергии W_t за время t может быть определено по выражению:

                                          (4.1)

где K_иt – среднее значение группового коэффициента использования за время t. При подсчете годового расхода активной энергии формула (4.1) принимает вид:

                           (4.2)

Учитывая выражения (5-7), можно последнее уравнение представить в виде:

                                    (4.3)

Если величина коэффициента сменности по энергоиспользованию а для данного вида производства неизвестна, а данные технологического задания позволяют оценить относительные загрузки других, менее загруженных смен, то годовой расход активной электроэнергии может быть определен по формуле:

                 (4. 4)

здесь Т_г1 …, Т_г4 – годовой фонд рабочего времени отдельных смен; b₂, b₃, b₄, — относительные загрузки смен, определяемые соотношениями:

            (4.5)

в которых Р_с2, Р_с3 и Р_с4 выражают средние нагрузки менее загруженных смен. Коэффициент С в уравнении (5-16) учитывает работу в выходные дни, а также месячные и сезонные изменения нагрузки (С < 1). Для ориентировочных расчетов, например в проектном задании, годовой расход активной электроэнергии можно определить по простой формуле:

                                     (  4.6)

Годовое число часов использования максимума активной нагрузки Т_{М а} приводится в справочниках и отраслевых инструкциях проектных организаций. Числовые значения для некоторых производств даны также в приложении 2.

2. Расход реактивной электроэнергии. Годовой расход реактивной электроэнергии для электроприемников при отстающем токе определяется по формулам, аналогичным (5-14), (5-15) и (5-16), либо по выражению:

                                          (4.7)

где tgj_сг соответствует средневзвешенному за год значению коэффициента мощности (соs j_сг) данной группы потребителей или цеха, так что

При наличии в данной группе потребителей или цехе электроприемников, работающих с опережающим током (синхронных двигателей или компенсаторов, батарей статических конденсаторов), вырабатываемая ими реактивная энергия вычитается из годового количества реактивной энергии, потребляемой электроприемниками с отстающим током.

Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие рассмотренную здесь методику определения средней мощности за наиболее загруженную смену и годового расхода электроэнергии.

Пример. Номинальная мощность группы трехфазных электроприемников, приведенная к ПВ = 1, составляет Р_н = 550 квт. Коэффициент использования по активной мощности, характерный для данной группы электроприемников, К_и = 0,6; коэффициент сменности по энергоиспользованию a = 0,75;

годовой фонд рабочего времени Т_г = 5000 ч. Найти среднюю мощность за наиболее загруженную смену Р_см и годовой расход активной энергии.

Определяем среднесменную нагрузку:

По формуле (4.3):

Можно идти и другим путем, определив сначала среднегодовую мощность с помощью:

Так как

то из уравнения (4.2), получим

тот же самый результат. В данном случае первый путь проще.

Пример. Определить годовое потребление электроэнергии отдельными корпусами металлургического завода и средневзвешенные значения коэффициента мощности для этой группы потребителей за смену и за год. Исходные данные и результаты расчетов по формуле (4.3) представлены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Потребление электроэнергии – обзор

5 Глубокая декарбонизация и объединение секторов

Потребление электроэнергии в настоящее время составляет небольшую часть конечного потребления энергии: 24% в 2017 году для Испании. ¹⁴ Большая часть энергопотребления для декарбонизации приходится на сектор вне электроэнергетики. По мере продвижения перехода связи между энергетическими секторами – до сих пор почти разрозненные – будут расти. Это особенно актуально для обогрева и транспортировки.

В целом, взаимосвязь секторов электроэнергетики, природного газа и нефти до недавнего времени была относительно слабой.В большинстве европейских стран производство электроэнергии было основано на гидроэнергетике, атомной электростанции или угле. Использование этих первичных источников энергии и нефтепродуктов или природного газа практически не совпадало. Следовательно, электроэнергия, нефть и природный газ считались тремя по существу независимыми энергетическими секторами, часто подпадающими под очень разные режимы регулирования и налогообложения. Увеличение проникновения генерации, работающей на природном газе, привело к тому, что цена на электроэнергию стала зависеть от цен на природный газ, хотя причинно-следственная связь в противоположном направлении была слабой.Поскольку современные технологии, основанные на электроэнергии, такие как электромобили или тепловые насосы, напрямую конкурируют со своими традиционными аналогами на ископаемом топливе, регулирование и налогообложение различных секторов энергетики должны быть лучше согласованы, чтобы избежать экономической неэффективности, как отмечает Лука Ла Скьяво в своей книге. Предисловие.

Более того, большинство ВИЭ фактически являются возобновляемыми источниками электроэнергии, за важным исключением биомассы и солнечного тепла. Однако, особенно в густонаселенных регионах, таких как Европа, биомасса может обеспечить лишь часть общих потребностей в энергии. В любом случае солнечное тепловое отопление – это очень специфическая технология. Следовательно, доля возобновляемой электроэнергии в первичном энергоснабжении может только расти. Возобновляемая электроэнергия будет поставлять все большую долю конечной энергии либо напрямую, либо через промежуточные векторы (например, водород).

В настоящее время потребности в отоплении в Испании в основном удовлетворяются за счет сжигания природного газа, хотя нефтепродукты по-прежнему весьма актуальны. Существует два вида тепла: низкая температура, в основном предназначенная для обогрева помещений, но также важная для некоторых промышленных процессов; и высокая температура, которая необходима в основном для других промышленных процессов.Кроме того, меньшее количество ископаемого топлива необходимо в качестве сырья для химической промышленности.

Низкотемпературное отопление имеет ярко выраженный сезонный характер. ¹⁵ В 2017 году спрос на природный газ со стороны населения и мелких потребителей составил 67 ТВтч, в основном для отопления помещений. Пиковое потребление газа составляет около 575 ГВтч в день, что более чем в три раза превышает среднесуточное значение. Как упоминалось выше, электрическое отопление с использованием тепловых насосов может быть намного более эффективным, чем альтернативные варианты. С другой стороны, дополнительная потребность в электроэнергии для отопления возникает тогда, когда «традиционный» спрос уже высок (холодные зимние дни).Другими словами, спрос на электроэнергию, вероятно, станет более «пиковым», чем сегодня, что еще больше повысит привлекательность хранилищ и гибкость спроса. В любом случае результатом процесса обезуглероживания может стать исчезновение неэлектрического низкотемпературного нагрева, за исключением нескольких ниш. ¹⁶

Иная ситуация в промышленном секторе. Электрический высокотемпературный обогрев не так эффективен или дешев, как электрический низкотемпературный обогрев. Кроме того, некоторые производственные процессы (например,g., металлургический завод) используют ископаемое топливо не только как вектор энергии, но и как химический восстановитель. ¹⁷ Водород и другие электрогазы могут выполнять обе роли.

Зеленый водород, получаемый из возобновляемых источников электроэнергии путем электролиза воды, является перспективной технологией. ¹⁸ В отличие от голубого водорода из ископаемого метана, он не требует процессов улавливания и секвестрации углерода, которые весьма непопулярны в Европе и развитие которых в течение многих лет оставалось практически неизменным.Кроме того, всякий раз, когда речь идет об улавливании и связывании углерода, выбросы углерода просто низкие, в отличие от практически нулевых в случае зеленого электролитического водорода. С другой стороны, в отличие от биологического водорода, ресурсная база зеленого электролитического водорода практически неограничена. Следовательно, энергетические биоресурсы можно было бы лучше использовать для других целей, например, в качестве биотоплива при транспортировке, которую трудно обезуглерожить.

Зеленый водород может быть переработан в жидкое топливо, хотя и со значительными затратами энергии.Водород может реагировать с азотом воздуха, чтобы синтезировать аммиак. ¹⁹ Аммиак легко хранить в жидкой форме, он имеет ряд применений в химической промышленности и может сжигаться для приведения в движение транспортных средств. Однако следует обратить внимание на то, чтобы избежать выделения оксидов азота, поскольку они, в частности, являются сильными парниковыми газами и местными загрязнителями.

Водород также может реагировать с источником углерода для синтеза жидких и газообразных углеводородов. ²⁰ Однако источник углерода не должен иметь ископаемого происхождения, чтобы избежать выбросов парниковых газов.Биогенный углерод или двуокись углерода из воздуха могут быть приемлемой альтернативой. Как отмечалось выше, ресурсы биомассы могут быть весьма ограниченными. Углекислый газ из воздуха неограничен, но процесс улавливания и обработка для синтеза углеводородов требует значительного количества энергии.

Что касается зеленого водорода, электролизеры довольно малы по промышленным стандартам, поэтому их лучше всего размещать рядом с промышленными объектами, что сводит к минимуму потребность в газотранспортной инфраструктуре. Существующая газовая инфраструктура в большинстве случаев может стать, как и электростанции на ископаемом топливе, безнадежным активом.Как указано выше, водород может использоваться в качестве промышленного топлива и долгосрочного носителя для хранения. Эта синергия приведет к снижению цен на водород для промышленников. Это важно, потому что вероятным результатом является значительный разрыв между ценами на низкотемпературное и высокотемпературное тепло. Оба будут производиться из возобновляемых источников электроэнергии, но в первом случае затраты будут низкими из-за очень высокого КПД тепловых насосов, тогда как во втором случае затраты на тепло будут выше из-за ограниченной энергоэффективности электролизеров и вряд ли увеличатся. выше 85%.

Рынки деривативов нефти также будут связаны с сектором электроэнергетики. Эти производные используются как в отоплении, так и на транспорте. Обсуждение сектора отопления может быть проведено в тех же терминах, что и обсуждение сектора газа. Транспортное соединение также может дать преимущества для системы. ²¹ Как обсуждалось выше, краткосрочное хранение для электроэнергетики в основном может осуществляться с помощью батарей. Есть по крайней мере три способа, которыми транспортные аккумуляторы могут обеспечить гибкость спроса в энергетическом секторе:

•

Во-первых, автомобильные аккумуляторы можно использовать напрямую, либо с помощью интеллектуальной зарядки, либо путем предоставления услуг по балансировке, таких как технологии V2G.

•

Во-вторых, старые автомобильные аккумуляторы могут получить вторую жизнь в качестве стационарных аккумуляторов, встроенных в электрическую сеть, поскольку менее требовательны к характеристикам.

•

Часто упускается из виду вариант, когда общественные зарядные устройства большой емкости будут оснащены аккумулятором значительной емкости, даже если только для того, чтобы избежать слишком больших питающих устройств. ²² Владельцы, вероятно, знакомы с операциями на рынке электроэнергии и заинтересованы в получении дополнительных потоков доходов – темы, более подробно рассматриваемые в Главе 8.

Среднее домашнее потребление энергии по штатам

Соответствует ли ваше энергопотребление другим домам в вашем штате? Управление энергетической информации (EIA) отслеживает множество данных, связанных с тем, как мы используем энергию в этой стране. Информация разбита по типу потребителя, источнику энергии и местоположению.

Если вам интересно, как ваше потребление энергии сравнивается с другими в вашем штате, взгляните на нашу разбивку по штатам ниже.

Энергопотребление в стране

Прежде чем мы посмотрим на статистику по штатам, давайте рассмотрим ситуацию в перспективе, просмотрев национальные цифры и некоторые другие полезные статистические данные.

Согласно EIA, средний потребитель коммунальных услуг в США (домохозяйство) потребляет 10 649 киловатт-часов (кВтч) в год и около 877 кВтч в месяц. Какой штат потребляет больше всего электроэнергии за год? Неудивительно, что в жаркой и влажной Луизиане самый высокий показатель потребления на одного потребителя – 14 787 кВт / ч в год. В более умеренном климате Гавайев они потребляют меньше всего электроэнергии, всего 6 296 кВтч на одного потребителя в год.

Общее использование энергии – это совсем другая история. Больше всего энергии используется в Вайоминге, 967 миллионов британских тепловых единиц в год на душу населения.В Род-Айленде ежегодно используется всего 187 миллионов британских тепловых единиц на душу населения. В среднем по стране составляет примерно 312,5 млн. Британских тепловых единиц в год на душу населения.

Энергопотребление в жилых домах по штату

Алабама

Общее годовое потребление энергии на душу населения – 73,3 млн. Британских тепловых единиц

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 6768 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 35,7 трлн БТЕ

Аляска

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 67.1 миллион британских тепловых единиц

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 2686 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 18,1 трлн БТЕ

Аризона

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 56,9 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 4842 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 36,5 трлн БТЕ

Арканзас

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 78,1 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 6399 кВтч

Годовое использование природного газа на душу населения: 35.5 триллионов БТЕ

Калифорния

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 36,5 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 2258 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 438,2 трлн БТЕ

Колорадо

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 63,3 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 3,389 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 137,6 трлн БТЕ

Коннектикут

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 69.6 млн. Британских тепловых единиц

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 3657 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 54,7 трлн БТЕ

Делавэр

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 71,3 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 5,251 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 12,6 трлн БТЕ

Флорида

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 56,2 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 5 909 кВтч

Годовое использование природного газа на душу населения: 17.6 триллионов БТЕ

Грузия

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 70,2 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 5679 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 136,7 трлн БТЕ

Гавайи

Общее годовое потребление энергии на душу населения – 24,1 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 1908 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 0,6 трлн БТЕ

Айдахо

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 74 миллиона БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 4815 кВтч

Годовое использование природного газа на душу населения: 28.6 триллионов БТЕ

Иллинойс

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 77,8 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 3712 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 451 триллион БТЕ

Индиана

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 83,1 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 5164 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 150,8 трлн БТЕ

Айова

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 78.5 млн. Британских тепловых единиц

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 4713 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 75,1 трлн БТЕ

Канзас

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 80,3 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 4873 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 69,7 трлн БТЕ

Кентукки

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 82,7 млн ​​БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 6212 кВтч

Годовое использование природного газа на душу населения: 54.1 триллион БТЕ

Луизиана

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 71,8 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 6,881 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 38,6 трлн БТЕ

Мэн

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 79,9 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 3638 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 3,2 трлн БТЕ

Мэриленд

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 68.8 млн. Британских тепловых единиц

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 4662 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 90,2 трлн БТЕ

Массачусетс

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 63 миллиона БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 2947 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 134,3 трлн БТЕ

Мичиган

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 78,9 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 3519 кВтч

Годовое использование природного газа на душу населения: 342.5 триллионов БТЕ

Миннесота

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 77 миллионов БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 4074 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 147,9 трлн БТЕ

Миссисипи

Общее годовое потребление энергии на душу населения – 67,4 млн. Британских тепловых единиц

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 6 478 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 25,1 трлн БТЕ

Миссури

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 90.8 млн. Британских тепловых единиц

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 6 120 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 116,2 трлн БТЕ

Монтана

Общее годовое потребление энергии на душу населения – 94,5 млн. Британских тепловых единиц

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 4900 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 23,6 трлн БТЕ

Небраска

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 87,2 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 5,407 кВтч

Годовое использование природного газа на душу населения: 44.9 триллионов БТЕ

Невада

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 56,8 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 4443 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 43,4 трлн БТЕ

Нью-Гэмпшир

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 79,1 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 3429 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 8,4 трлн БТЕ

Нью-Джерси

Общее годовое потребление энергии на душу населения – 66 миллионов БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 33,23 кВтч

Годовое использование природного газа на душу населения: 257.5 триллионов БТЕ

Нью-Мексико

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 57,4 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 3262 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 35,6 трлн БТЕ

Нью-Йорк

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 60,1 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 2670 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 501,6 трлн БТЕ

Северная Каролина

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 69.9 млн. Британских тепловых единиц

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 5 936 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 75,4 трлн БТЕ

Северная Дакота

Общее годовое потребление энергии на душу населения – 83,5 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 6,771 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 13,7 трлн БТЕ

Огайо

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 79,1 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 4663 кВтч

Годовое использование природного газа на душу населения: 321.3 триллиона БТЕ

Оклахома

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 77,9 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 6,121 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 69,5 трлн БТЕ

Орегон

Общее годовое потребление энергии на душу населения – 59 миллионов БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 4527 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 45,5 трлн БТЕ

Пенсильвания

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 75.4 млн. Британских тепловых единиц

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 4367 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 262,7 трлн БТЕ

Род-Айленд

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 60,9 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 2952 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 21,1 трлн БТЕ

Южная Каролина

Общее годовое потребление энергии на душу населения – 74,3 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 6265 кВтч

Годовое использование природного газа на душу населения: 31.5 триллионов БТЕ

Южная Дакота

Общее годовое потребление энергии на душу населения – 83,5 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 5711 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 15,2 трлн БТЕ

Теннесси

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 83,1 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 6,554 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 77,6 трлн БТЕ

Техас

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 62.1 миллион британских тепловых единиц

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 5 493 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 233,4 трлн БТЕ

Юта

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 56,2 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 3080 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 70,3 трлн БТЕ

Вермонт

Общее годовое потребление энергии на душу населения – 77,6 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 3,389 кВтч

Годовое использование природного газа на душу населения: 4.2 триллиона БТЕ

Вирджиния

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 71,8 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 5642 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 94,2 трлн БТЕ

Вашингтон

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 63,7 млн ​​БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 4697 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 90,8 трлн БТЕ

Западная Вирджиния

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 90.7 млн. Британских тепловых единиц

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 6 473 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 28,7 трлн БТЕ

Висконсин

Общее годовое потребление энергии на душу населения – 76,8 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 3 865 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 151,5 трлн БТЕ

Вайоминг

Годовое общее потребление энергии на душу населения – 89,1 млн БТЕ

Годовой объем продаж электроэнергии на душу населения: 4758 кВтч

Годовое потребление природного газа на душу населения: 14 трлн БТЕ

Имейте в виду, что это среднегодовые значения, которые меняются.Общее потребление энергии растет из года в год. Однако некоторые штаты выдвинули инициативы по ограничению использования энергии, а это означает, что в ближайшем будущем мы можем увидеть, что некоторые штаты фактически сократят потребление газа и электроэнергии.

* Эта информация основана на последних данных EIA за 2018 год.

Какое среднее энергопотребление в доме?

Во-первых, давайте посмотрим на среднее потребление электроэнергии.

Показатели среднего потребления электроэнергии

Студия площадью 30 квадратных метров, которая использует электроэнергию для отопления и горячего водоснабжения, будет в среднем потреблять около 4350 кВтч энергии в год.Если дом использует другие источники энергии, он, вероятно, будет использовать в среднем около 970 кВтч в год.

Напротив, более крупный дом площадью около 150 квадратных метров будет в среднем потреблять около 23 500 кВтч в год, если он использует электрическую энергию для своих систем отопления и горячего водоснабжения. Если дом работает от других источников электроснабжения, он будет использовать в среднем около 2800 кВтч в год.

Как мы видим, существует огромная разница в среднегодовом потреблении в зависимости от того, использует ли ваш дом электрическую энергию для отопления и горячего водоснабжения.Конечно, те же основные параметры применимы и к офисным помещениям, поэтому стоит учесть, сколько электроэнергии вы потребляете!

Как ваше энергопотребление в киловатт-часах соотносится с суммой в ваших счетах?

Сумма, которую вы платите за потребление энергии в кВтч, будет зависеть от поставщика электроэнергии в вашем доме или на предприятии. Ваш поставщик электроэнергии рассчитает ваши счета за потребление энергии на основе данных об использовании за день или за час.

В целом, ваши счета за электроэнергию, вероятно, увеличились за последние несколько лет, независимо от вашего поставщика электроэнергии.Реальность такова, что электроэнергия дорожает. Вы можете иметь право на снижение счетов, если выберете более экологически чистые источники энергии для питания своего дома или бизнеса.

Эти более экологически безопасные варианты энергоснабжения включают, например, солнечную энергию. Если вы хотите снизить потребление электроэнергии, почему бы не подумать о диверсификации источников питания для вашего дома или бизнеса?

А пока очень важно лучше понять свое среднее потребление энергии.Давайте подробнее рассмотрим, почему важно анализировать данные об использовании энергии и как это делать.

Как можно рассчитать среднее потребление энергии для вашего дома или бизнеса?

Когда вы просматриваете варианты энергоснабжения своего дома или бизнеса, вы часто слышите, как поставщики энергии и службы консультирования потребителей говорят о среднем потреблении и о том, как оно влияет на решения, которые вам следует принять.

Итак, почему так важно рассчитывать среднее потребление энергии?

Оптимизация вашего контракта на поставку электроэнергии

Понимание ваших средних потребностей в энергии может помочь вам выбрать правильного поставщика электроэнергии и контракт на электроэнергию для вашего дома или бизнеса.Существует широкий спектр поставщиков электроэнергии на выбор, что дает вам свободу выбора правильного поставщика энергии для вашего дома или бизнеса.

Экономия на счетах за электроэнергию

Если вы посмотрите на данные о среднем потреблении энергии, вы можете обнаружить основные закономерности в вашем потреблении энергии в день или в час. Это поможет вам оптимизировать использование электрических устройств и сэкономить деньги на счетах.

Как мы видим, в ваших интересах, как владельцу дома или бизнеса, знать свое среднее потребление энергии, чтобы оптимизировать использование электроэнергии и снизить счета за электроэнергию.Итак, как вы должны рассчитывать свое среднее потребление энергии?

1) Площадь вашего дома или офиса

Площадь комнат в вашем доме или офисе, а также количество комнат будут влиять на ваши средние данные о потреблении энергии. Легко понять, почему: для отопления небольшой студии требуется гораздо меньше энергии, чем для отопления большого дома!

2) Количество энергии, потребляемой вашими домашними или офисными устройствами

Сколько электроэнергии вам действительно нужно для повседневного использования? Если бытовая техника в вашем доме или на предприятии, системы отопления и горячего водоснабжения работают на электричестве, ваши счета быстро увеличиваются.

3) Изоляция в вашем доме или офисе

Чем лучше изоляция в вашем доме или офисе, тем более энергоэффективным будет потребление электроэнергии. Это в среднем снизит ваши данные об использовании.

4) Дата постройки дома или офиса

Чем старше дом или офисное здание, тем менее энергоэффективным оно может быть. Это увеличит количество потребляемой вами электроэнергии и повысит ваше среднее потребление.

5) Ваш образ жизни

Сколько энергии вы используете изо дня в день? Ваш образ жизни существенно повлияет на ваше энергопотребление.

6) Количество людей, которые живут или работают в вашем доме или на работе

Это очевидно: чем больше людей живет и работает в вашем доме или офисе, тем выше будет ваше среднее потребление энергии.

7) Тип счетчика

Интеллектуальные счетчики автоматически информируют вашего поставщика электроэнергии о ваших данных об использовании энергии на основе вашего фактического потребления.Другие, более старые типы счетчиков электроэнергии и газа могут быть не такими точными, что повлияет на ваши счета.

Следуйте этим 5 основным советам, чтобы сократить расходы на электроэнергию!

• Поддерживайте в доме или на работе среднюю температуру 19 градусов

• Выберите эко-режим для своих электронных устройств, ограничивая их энергопотребление

• Отключите устройства, которые потребляют электроэнергию, когда они не используются

• Используйте светодиодные лампы в доме или на работе

• Используйте крышки на кастрюлях во время приготовления пищи для повышения энергоэффективности

Анализ структуры потребления энергии и ее влияния на устойчивость городской окружающей среды в Иордании: Amman City as тематическое исследование | Энергия, устойчивость и общество

Текущее состояние энергетического сектора в Иордании

Управление энергопотреблением является большой проблемой для экономики Иордании из-за нехватки местных энергоресурсов и зависимости от импортируемых источников энергии.Спрос на энергию в тоннах нефтяного эквивалента растет на 6,4% ежегодно. В 2016 году на долю электроэнергетического сектора приходилось более 41% от общего потребления энергии [18], а годовые темпы роста достигли 2,8% с потреблением 3,7 млн ​​тонн эквивалентной нефти в 2016 году по сравнению с 3,6 млн тонн эквивалентной нефти в 2015 году. [19].

Что касается потребления электроэнергии в основных регионах Иордании, Таблица 1 поясняет потребление электроэнергии тремя распределительными компаниями.Потребление компании Jordan Electricity Power Company (JEPCO), поставляющей электроэнергию в города Амман, Зарка, Мадаба и Солт, составило более 60% от общего уровня потребления трех распределительных компаний в 2016 году.

Таблица 1 Потребление электроэнергии по три распределительные компании в ГВт / ч [20, 21]

Принимая во внимание нестабильность энергетического рынка, энергетическая безопасность в Иордании свидетельствует о колебаниях, а иногда и потрясениях [22]. Потребление первичной энергии в Иордании достигло 9.5 млн тонн условного топлива в 2016 году. Количество топлива, израсходованного для выработки электроэнергии в 2016 году, составило около 3,4 млн тонн природного газа, 0,3 млн тонн мазута и 0,013 млн тонн дизельного топлива, общая стоимость топлива достиг примерно 790 миллионов иорданских динаров. Спрос на электроэнергию в Иордании зависит от нескольких факторов, наиболее важными из которых являются следующие ключевые факторы:

• Фактор окружающей среды: влияет на потребность в электроэнергии в связи с колебаниями влажности и температуры окружающей среды в разные сезоны в течение года.

• Демографический фактор: он связывает спрос на электроэнергию с ростом населения и образом жизни, а также с увеличением числа беженцев из соседних стран.

• Фактор тарифа на энергию: Этот фактор является частью энергетической политики и влияет на структуру потребления электроэнергии мелкими и крупными потребителями.

На рисунке 3 показано распределение энергии по различным секторам в Иордании в 2016 году. Этот рисунок показывает, что на транспортный сектор приходится около 45% общего потребления энергии [22, 23]. Сектор домашних хозяйств является вторым по важности сектором, который потребляет энергию с 23%, в основном распределяясь между отоплением, охлаждением, освещением и другими видами использования, в то время как промышленный сектор занимает третье место с 21%. Чтобы преодолеть экономические и экологические последствия этой проблемы, политики должны перестроить энергетическую стратегию Иордании.При этом следует учитывать возобновляемые источники энергии, ретортацию сланца и прямое сжигание сланца для выработки электроэнергии, а также содействие использованию электромобилей и общественного транспорта путем развития транспортных сетей [24]. Эта ориентация была реализована фактически на местах посредством принятия поддерживающих политик для поощрения инвестиций в проекты возобновляемых источников энергии и общественного транспорта, в дополнение к освобождению от налогообложения электромобилей, чтобы уменьшить зависимость от импортируемого топлива.

Рис. 3

Распределение энергопотребления по секторам в Иордании [22]

Основными проблемами городской среды являются создание инновационных методов и способов повышения энергоэффективности и улучшения поведения пользователей [25]. Чрезвычайно важно обеспечить энергоэффективность с помощью передовых технологий или устойчивых практик. Многие усилия были в значительной степени сосредоточены на политике и технологиях энергоэффективности, но этого недостаточно, поскольку практика пользователей и поведение потребителей являются одними из важных факторов, влияющих на количество потребляемой энергии.Были предприняты значительные усилия для повышения энергоэффективности и снижения выбросов углерода при потреблении энергии, в связи с этим транспортной системе уделялось повышенное внимание с целью повышения эффективности и снижения заторов, загрязняющих веществ и ухудшения состояния окружающей среды [26]. Существующие проблемы в городской среде основаны на использовании инновационных методов и творческих способов повышения энергоэффективности и улучшения поведения пользователей [13], и эти методы известны как модернизация или переформатирование существующего жилья и реструктуризация зданий, чтобы сделать их более эффективными в процессе энергопотребления. должны быть увеличены в соответствии с рекомендациями LCA, которые в конечном итоге будут увеличены.Чтобы снизить потребление энергии в городе Амман, необходимо активировать ряд эффективных свойств сокращения углеродного следа [27], таких как процесс теплоизоляции, определенная высота и размер, а также соответствующее расположение домов при противостоянии солнечному свету [28], Помимо природы материала, используемого в процессе строительства, он должен быть экологически чистым. В этом контексте роль социального обучения и осведомленности общества в отношении эффективного использования и потребительского поведения становится очень важной [28].Энергоэффективность, связанная с переходом на альтернативные возобновляемые источники энергии и установлением приоритетов, представляет собой сложный и частично повторяющийся процесс. Поэтому важно улучшить потребление энергии и разработать стандартную практику для лучшего понимания энергетических систем и определения подходящих путей для текущей и будущей энергетической политики [29].

Энергоэффективность и рационализация потребления нацелены на повышение эффективности лифта и его способности удовлетворять основные потребности пользователя с помощью наиболее эффективных методов и доступных средств для получения максимально возможной отдачи при минимальном потреблении энергии, без влияющие на повседневную жизнь и условия жизни пользователей [30].Интеграция энергоэффективности с рациональным потреблением имеет решающее значение для определения оптимального пути экономического развития и повышения производительности местной экономики. Помимо сокращения бюджетного дефицита и поддержки конкурентоспособности национальной экономики за счет повышения энергоэффективности в различных сферах экономической деятельности, это снизит стоимость производства товаров и услуг в Иордании [31].

В таблице 2 показано различие между рационализацией потребления и энергоэффективностью.Рационализация зависит от поведения человека и означает оптимальное использование энергии, ведущее к достижению наилучших выгод и результатов. Использование освещения только в людных местах – это пример рационального использования энергии. Повышение производительности солнечных элементов является примером энергоэффективности, и солнечные элементы собирают только 18% от общего количества солнечного излучения и преобразуют его в электричество; если эти элементы будут разработаны для повышения их эффективности до 80%, это приведет к увеличению выработки электроэнергии в четыре раза.Энергоэффективность полностью основана на техническом прогрессе [32]. Уточнение взаимосвязи между энергоэффективностью и рационализацией является важным вопросом для достижения более высокого уровня устойчивости, поскольку существует большая разница между стратегией сохранения энергии для устойчивости и повышением уровня эффективности. В этом отношении доступ к предельному уровню для рационализации или сокращения потребления не продемонстрировал наличия предела эффективности.

Таблица 2 Контраст между энергоэффективностью и рационализацией [33]

Состояние электроэнергии в Иордании

Исследование структуры потребления в секторах электроэнергии на региональном и глобальном уровне показывает четкую тенденцию к увеличению потребления энергии в большинстве страны мира с 1990 по 2017 гг.Таблица 3 иллюстрирует стоимость потребления электроэнергии в Иордании в разбивке по различным секторам; он показывает, что уровень потребления домашних хозяйств увеличился с 2010 по 2016 год, а также есть небольшой уклон в потреблении промышленного сектора. Однако темпы потребления указывают на увеличение темпа потребления в домашнем и коммерческом секторах; таким образом, важность рационального использования энергии в домашнем хозяйстве становится важным вопросом устойчивости энергетической стратегии в Иордании [34].

Таблица 3 Потребление электроэнергии по типу сектора (ГВт⋅ч) [33, 35]

Строительная система и строительный дизайн несут ответственность за чрезмерное количество потребляемой энергии в городской среде и во многих других областях. Это объясняется, главным образом, влиянием климата, его ролью в потреблении и выработке электроэнергии за счет сжигания ископаемого топлива [36]. На рисунке 4 показана структура потребления и распределения электроэнергии в бытовом секторе города Амман, и он показывает, что около 50% энергии используется для отопления и охлаждения, а в других секторах – 17% для приготовления пищи, 15% для нагрева воды 15. % для бытовой техники и для сектора освещения, что соответствует примерно 4% [33].

Рис. 4

Структура энергопотребления в домашних хозяйствах в городе Амман [33, 34]

Годовое потребление электроэнергии на душу населения в Иордании достигло около 991 кг нефтяного эквивалента с темпом роста 4,1%. В таблице 4 показаны электрические потери в энергетическом секторе Иордании. Общее потребление электроэнергии в Иордании достигло 18 ТВт / ч к 2017 году, потерянная стоимость составила около 2526 ТВт / ч, что равно 13% при общей стоимости 17 миллионов иорданских динаров по средней стоимости потребления.Существует три стадии потерь электроэнергии: стадия генерации, стадия транспортировки и стадия распределения, при этом потери при генерации и транспортировке очень низки по сравнению с размером потерь на стадии распределения [8].

Таблица 4 Электрические потери по типу секторов (ГВт⋅ч) [8]

Потери на этапе распределения в основном вызваны техническими причинами, такими как проблема гармоник, которые генерируются и проходят через распределительную сеть в случае отсутствия гармоник реализованы фильтры.Эту и другие технические проблемы можно решить за счет увеличения бюджета на содержание распределительных сетей. В дополнение к техническим причинам потерь существует дополнительный фактор для таких потерь, который напрямую связан с плохим поведением клиента и вмешательством в счетчики электроэнергии, и такие причины могут быть смягчены путем активизации верховенства закона.

Основная проблема заключается в постоянном споре между заинтересованными сторонами и исполнителями системы ископаемого топлива и устойчивой системы возобновляемых источников энергии.Группа по системам ископаемого топлива стремится сосредоточиться на энергоэффективности и энергосбережении из-за нынешней высокой стоимости и неэффективности возобновляемых источников энергии. В то время как вторая группа считает, что внедрение системы возобновляемых источников энергии – единственный путь, который приведет к энергетической безопасности на этапе устойчивости и избавления от старых источников. Однако проблемы становятся более сложными в случае увеличения спроса на энергию, быстро увеличивающийся уровень потребления ископаемой энергии приводит к быстрой деградации планеты из-за ее разрушительного воздействия на окружающую среду [37].Вдобавок к этому эффекту переходы изменяют свойства климата, влияние концепции скрытых затрат на человеческую жизнь, например, глобальный климат, увеличивают потребность в необходимой энергии. Экстремальная погодная ситуация приводит к увеличению спроса на энергию в форме отопления и охлаждения за счет использования кондиционирования воздуха летом и зимой, которое потребляет большое количество электроэнергии [38].

Модель потребления электроэнергии в городе Амман

Тип здания влияет на структуру потребления энергии.Согласно исследованию энергетики США, например (исследование Ли в 2009 году) под названием «Влияние городской формы на выбросы парниковых газов в США, . «Домохозяйственный сектор», многоквартирный дом с более чем пятью семейными квартирами, потребляет почти на 40% меньше электроэнергии, чем дом с одиночными семьями [39]. С другой стороны, одинокие семьи, которые живут на отдельной вилле или отдельном доме в австралийском городе Сидней, потребляют электроэнергию на 73% больше, чем дома на несколько семей [40]. Жилые дома на одну семью в Аммане составляют около 40% от общего количества построек в городе и почти расположены в западной части города.Общий объем потребления в Аммане на 2015 год оценивается примерно в 4,2 ТВт / час при годовом расходе на душу населения 1087 кВт / час; эти значения отслеживаются через отдел доходов иорданской электроэнергетической компании [41].

Уровень потребления в летний сезон имеет тенденцию использовать больше ископаемых ресурсов, потому что он характеризуется долгой ночью без часов сна, учитывая культуру летних занятий для домашних хозяйств, высокую температуру и дополнительный въездной туризм и активность посетителей в городе. , это влияет на экологический след, представленный объемом производства твердых отходов [42].Образование отходов в качестве дополнительного показателя подтверждает вышесказанное, оно показывает рост в среднем на 30%, за исключением переходных сезонов между летом и зимой. Таким образом, спрос на электроэнергию в зимний сезон увеличивается на 17% во всех секторах города Амман из-за низких температур, при этом спрос в жилом секторе немного вырос более чем на 40% по сравнению с другими секторами.

С географической точки зрения изучение модели пространственного распределения уровня потребления электроэнергии в городе Амман показывает, что уровень потребления электроэнергии на душу населения в летний сезон – июль 2015 года – сильно различается между административными городами. секторов, как показано на рис.5. В этом исследовании картина пространственного распределения внутреннего потребления электроэнергии на душу населения в зависимости от плотности населения показывает, что восточная и центральная части Аммана имеют более низкие значения потребления по сравнению с другими жилыми кварталами в западной части города.

Рис. 5

a Структура внутреннего потребления электроэнергии на душу населения. b Структура плотности населения в Аммане

Статистические отношения между зависимой переменной и независимыми переменными приведены на рис.6. Рисунок отражает взаимосвязь между потреблением электроэнергии и некоторыми социально-экономическими факторами. Сравнение потребления электроэнергии на душу населения в качестве основных экономических факторов с другими демографическими факторами показывает, что существует положительная взаимосвязь между уровнем экономического дохода и количеством потребляемой энергии.

Рис.6

Корреляция между потреблением электроэнергии на душу населения и социально-экономическими факторами по матрице диаграммы разброса

Более конкретно, наблюдалась положительная взаимосвязь между зависимым фактором с одной стороны и следующими независимыми факторами с другой стороны (например,g., плотность населения, процент домохозяйств, владеющих автомобилем, средний возраст здания, тип и материал постройки из чистого камня). Эти результаты подтверждаются как статистическим анализом (программа Geoda) [43], так и тестом пространственного анализа ГИС. Поскольку ГИС можно использовать для отображения результатов в виде пространственных карт, чтобы лучше интегрировать их с анализом энергопотребления здания и ОЖЦ, благодаря ряду преимуществ. Учитывая, что использование пространственно явных данных способствует уточнению и обогащению инвентаря здания, что позволяет явно учитывать пространственные ограничения, например.g., связанных с поставками ресурсов, строительными материалами и любыми конкретными особенностями, существующей и будущей инфраструктурой или сетями, пригодностью установок возобновляемой энергии [44].

Одним из интересных результатов является положительное влияние типов строительных материалов, где строительный материал из камня доказал положительную взаимосвязь со значительной статистической значимостью 0,94, которая считается показателем экономического процветания. Отмечая, что результаты других исследований подтверждают важность энергетического переоснащения жилых зданий в крупных функциональных городских районах.LCA указывает, что выбор подходящих материалов для строительных систем и теплоизоляционных материалов важен для экологических характеристик модернизации зданий, и этот выбор может привести к различиям в выбросах CO2 в городе до 16% [45]. Находясь в Аммане, Шаварбех упомянул, что на жилые дома и здания города приходится около 64% ​​загрязнения воздуха (включая CO2) [46].

Остальные факторы представляют собой положительную взаимосвязь с более низкими значимыми значениями, за исключением плотности населения, которая показывает отрицательную корреляцию.Это соотношение означает, что чем более густонаселенные районы, тем меньше потребление электроэнергии на душу населения. Эти результаты показывают четкие индикаторы связи между социально-экономическими характеристиками и уровнем энергопотребления в городе Амман.

Что касается энергопотребления в городе Амман, анализ отражает влияние нескольких факторов, которые следует учитывать в стратегиях обеспечения энергетической устойчивости. На потребление энергии влияют характеристики домохозяйства, в том числе размер здания, доход домохозяйства, общая стоимость энергии и дизайн здания, где большинство зданий, построенных в новых кварталах, расположены далеко друг от друга, поэтому они подвержены влиянию температура летом и зимой по сравнению с районами с высокой плотностью застройки.Результаты анализа показывают, что районы с плотными зданиями потребляют меньше энергии из-за высокой численности населения, что снижает предельные затраты на потребление энергии на душу населения по сравнению с современными районами, где средний размер домохозяйства невелик, а потребление на душу населения выше, такой результат можно объяснить низким уровнем доходов густонаселенных семей с большим количеством членов семьи, занимающих отдельные комнаты, следовательно, уровень потребления энергии будет разделен на большое количество людей.

Другими важными факторами являются средний возраст здания, конструкция и соответствие зданий последним стандартам (методы теплоизоляции) по энергосбережению. Здания с различными стилями, которые расположены далеко друг от друга, характеризуются высокой потребляемой энергией по сравнению со стилем конденсированных зданий (например, западная часть Аммана по сравнению с восточной и центральной частями). Эти результаты отчетливо видны в Аммане, как показано на рис.4, где стиль застройки плотный, а плотность населения сосредоточена в центре города, эта отрицательная связь проявляется в низких значениях потребления в центре города по сравнению с другими частями. Этот результат был подтвержден другими исследованиями, в которых утверждается, что малонаселенные районы и удаленные здания характеризуются высокой степенью потребления [47]. Помимо вышеупомянутых факторов, на потребление энергии могут влиять и другие факторы, такие как морфология города, расположение дома и культурное поведение населения [3].

В соответствии с уравнением доходов и расходов очевидно, что соотношение расходов и потребления связано с уровнем дохода, но размер взаимосвязи и ее соотношение варьируются от одного человека к другому или от одного человека к другому. одно общество другому. Что касается факторов характеристик и размера домохозяйства как социально-экономических переменных, культурный и социальный фон играет важную роль и отражается на потребительском поведении человека и общества, как было предложено в исследовании Решми (2015) [47].

На рисунке 7 показано пространственное распределение среднего числа членов семьи в городе Амман за 2015–2016 годы [41]. Очевидно, что существует высокий уровень энергопотребления в городских кварталах, где размер домохозяйства составляет почти 3,5 человека. С другой стороны, средний размер домохозяйства составляет около (5,5) человек на востоке и в центре города. Анализ показывает, что существует очевидная корреляция между размером домохозяйства и количеством потребляемой энергии в городе Амман.В целом исследования показывают, что количество членов домохозяйства влияет на средний уровень потребления и может рассматриваться как признак того, что домохозяйства с более высокими доходами аналогичны тем, у которых есть небольшое число домохозяйств. Однако в городе Амман результат пространственного анализа показывает те же показатели, в которых в районах с небольшим размером для членов семьи был высокий уровень потребления электроэнергии на душу населения, и это соответствует норме I Морана. выводов.

Фиг.7

Среднее количество членов семьи в городе Амман

Наконец, можно констатировать, что количественный анализ социально-экономических факторов, влияющих на уровень потребления электроэнергии, показал, что структура распределения потребления энергии может быть объяснена многими причинами, включая социальные поведение, экономические условия и структура потребления энергии. Этот результат сопоставим с выводами городского подхода «NEXUS», в котором утверждается, что экономические условия влияют на потребительское и социальное поведение человека и наоборот, но не ограничиваются экономическими и социальными факторами.

Электроэнергия

Электроэнергия ежемесячно

Всего произведено электроэнергии

Производство электроэнергии включает чистое производство. Потребление, связанное с хранением насосов и производственными процессами, следует указывать отдельно и включать в чистую добычу.

Экспорт электроэнергии

Экспорт электроэнергии – это электроэнергия, производимая в Норвегии, которая пересекает норвежскую границу.

Импорт электроэнергии

Импорт электроэнергии – это электроэнергия, произведенная за границей, которая пересекает норвежскую границу.

Потребление электроэнергии брутто

Валовое потребление электроэнергии – это сумма валового производства электроэнергии и импорта за вычетом экспорта электроэнергии.

Расход насоса

Потребление насоса – это мощность, используемая для работы насосных станций, которые поднимают воду с нижнего уровня на более высокий.

Расчетный чистый убыток

Чистый убыток рассчитывается с использованием фиксированной доли убытков по отношению к производству на основе чистых убытков, представленных в годовой статистике электроэнергии.Доля убытков рассчитывается с использованием среднего значения за пять лет и составляет 6% в 2016 году. Чистые убытки частично зависят от расстояния, температуры и качества сети.

Чистое потребление электроэнергии

Нетто-потребление электроэнергии – это брутто-потребление электроэнергии за вычетом расхода насоса и рассчитанного чистого убытка.

Потребление электроэнергии при добыче сырой нефти и добыче природного газа

Потребление электроэнергии при добыче сырой нефти и природного газа состоит из всего наземного потребления электроэнергии и потребления на морских установках, подключенных к суше с помощью силового кабеля.

Потребление в энергоемких производствах

Энергоемкое производство определяется как производство целлюлозы и бумаги, промышленных химикатов, чугуна, стали и ферросплавов в дополнение к первичному алюминию и другим металлам. Определение соответствует следующим кодам в стандарте классификации секторов (2007 г.):

17.1 – Целлюлозно-бумажное производство
20.1 – Производство химической товарной продукции
24.1 – Производство чугуна, стали и ферросплавов
24.4 – Производство алюминия и других металлов

Расход без энергоемкого производства и добычи

Потребление без энергоемкого производства и добычи – это чистое потребление электроэнергии за вычетом общего потребления в энергоемком производстве и добыче сырой нефти и природного газа. Большая часть этого потребления приходится на домохозяйства, услуги и производство, отличное от энергоемкого производства.

Электроэнергия годовая

Валовое производство электроэнергии – это производство, которое измеряется генераторами.Чистое производство также может быть рассчитано путем вычитания собственного потребления на электростанциях.

Экспорт электроэнергии – это электроэнергия, производимая в Норвегии, которая пересекает норвежскую границу.

Импорт электроэнергии – это электроэнергия, произведенная за границей, которая пересекает норвежскую границу.

Валовое потребление электроэнергии – это сумма валового производства электроэнергии и импорта за вычетом экспорта электроэнергии.

Потребление насоса – это мощность, используемая для работы насосных станций, которые поднимают воду с нижнего уровня на более высокий.

Прочее собственное потребление включает свет и отопление на электростанциях, а также двигатели, компрессоры и другое производственное оборудование.

Обычное потребление и гибкое потребление: контракты на обычную и гибкую мощность различаются. Гибкое питание может быть остановлено в случае ограниченной полезной емкости.

Цена на электроэнергию, то есть цена, которую домохозяйства платят поставщикам электроэнергии. Регулирование этой части рынка электроэнергии было отменено в 1991 году. Затраты, связанные с сертификатами на электроэнергию, которые представляют собой систему субсидирования возобновляемых источников энергии, включены в цену на электроэнергию.По данным Норвежского управления водных ресурсов и энергетики (NVE) и Шведского энергетического агентства, стоимость сертификатов на электроэнергию в 2012 и 2013 годах составляла около 1 эре / кВтч.

Аренда сети, то есть цена, которую домашние хозяйства платят за физическое распределение электроэнергии. В отличие от дерегулируемой цены на электроэнергию, арендная плата за сеть регулируется.

Налоги состоят из налога на потребление электроэнергии, налога на добавленную стоимость (НДС) и субсидий Enova. Все округа в Норвегии имеют одинаковую ставку налога на потребление электроэнергии, за исключением некоторых частей Трумса и всего Финнмарка, которые освобождены от уплаты налога.В 2014 году налог Enova составлял 1 эре / кВтч и одинаков для всех домохозяйств по всей стране. НДС добавляется после добавления цены на электроэнергию, арендной платы за сеть и других налогов. Нордланд, Трумс и Финнмарк освобождены от НДС.

Стоимость продукции определяется как оборот, скорректированный с учетом изменений запасов готовой продукции, незавершенного производства, товаров и услуг, приобретенных для перепродажи.

Стоимость потребленных товаров и услуг – это стоимость товаров и услуг, потребляемых в качестве ресурсов в производственном процессе; без учета основных средств (потребление учитывается как потребление основного капитала).

Добавленная стоимость – это сумма стоимости производства за вычетом стоимости потребленных товаров и услуг.

Группы потребителей в таблице с информацией о потреблении электроэнергии в норвежских муниципалитетах имеют следующее содержание.

Горнодобывающая и обрабатывающая промышленность и т. Д. : Горнодобывающая и добывающая промышленность, энергоемкое производство , обрабатывающая промышленность, за исключением энергоемкого производства, а также различные виды деятельности по снабжению и ремонту.

Услуги и т. Д. : Транспортировка и хранение , строительные и другие услуги.

Домохозяйства и сельское хозяйство и т.д .: Сельское хозяйство, лесное хозяйство и рыболовство , h частных домов, коттеджей и домов отдыха

Объяснение и прогнозирование годовой потребности предприятий в электроэнергии – пример из Швейцарии | Energy Informatics

В этом разделе мы описываем доступные наборы данных, шаги по подготовке данных и представляем наш анализ. Мы используем пояснительные модели линейной регрессии для ответа на первый RQ, корреляционный анализ для ответа на второй RQ и оцениваем прогностические модели для ответа на третий RQ.

Экспериментальные данные и подготовка данных

Для нашего исследования был доступен набор данных с 2282 названиями и адресами местоположений предприятий вместе с годовым потреблением электроэнергии в 2010–2014 годах. Этот набор данных представляет собой типичную базу данных, доступную для любой энергосбытовой компании, имеющей предприятия в качестве клиентов.

Все предприятия расположены в примерном городе Швейцарии ^{Footnote 5} . Мы преобразовали адрес в географические координаты с помощью службы геокодирования, чтобы получить данные о местоположении в Интернете.

Годовое потребление электроэнергии было нормализовано по количеству дней потребления, что дало нам потребление в день (CPD). Предполагается, что этот CPD ( M = 284,58 кВтч , SD = 1379,07 кВтч ) содержит ряд чрезвычайно высоких значений. Первоначально мы преобразовали потребление в натуральный логарифм, что привело к приблизительно нормальному распределению. Вслед за Тьюки (Tukey, 1977) мы заменили потребление в 38 случаях, где преобразованное в логарифмическое значение потребление было равно 1.Межквартильный диапазон в 5 раз выше медианы со значением 95% процентиля (1091,46 k W h ). Эта замена была выполнена для удаления экстремальных значений, которые могут исказить линейные модели, и приводит нас к скорректированному CPD M = 171,66 k W h ( S D = 371.07 k W ч ).

Мы получили членство в филиале для каждого местоположения компании, собрав несколько слов, описывающих бизнес-деятельность, из трех источников данных.Во-первых, мы использовали слова в названии компании. Во-вторых, бизнес-справочник ^{, сноска 6} , использовался для получения описаний каждой компании. В-третьих, были получены ключевые слова из Google Places API ^{Footnote 7} .

Рассматривая совокупность всех слов, описывающих бизнес-деятельность компаний, мы связали их с соответствующей отраслью экономики, когда текстовое описание содержало определенное ключевое слово (см. Таблицу 1). В некоторых случаях ответвление было присвоено вручную.Это сопоставление позволило нам связать экономические отрасли для 1810 из 2282 местоположений компаний.

Мы исключаем из нашего анализа все филиалы с менее чем 25 месторасположениями компаний из-за низкой статистической достоверности результатов. Чтобы получить представление о данных, мы показываем описательную статистику для всех переменных, корреляцию между переменной и логарифмированным потреблением электроэнергии в Таблице 2. Согласно Коэну (Cohen 1988), все переменные показывают слабую положительную корреляцию с потреблением электроэнергии, которая предлагает дальнейшее изучение взаимосвязи с использованием моделей линейной регрессии.

Таблица 2 Открытые переменные больших данных с присутствием для местоположений компании, описательной статистикой и корреляцией с нормализованным потреблением электроэнергии (журнал)

У нас нет информации о размере предприятий (оборот или количество сотрудников), но мы предполагаем, что значительная их часть – это малые и средние предприятия, и мы находим подтверждение в двух описательных фактах, содержащихся в данных. Во-первых, мы нашли 1467 уникальных названий предприятий, что позволило нам сгруппировать адреса предприятий. У каждого предприятия M = 1.65 ( S D = 3,79) местоположений, но большинство (80%) предприятий имеют только один адрес. Группировка адресов была просто описательным анализом, и мы используем адреса компании независимо от их принадлежности к предприятию в оставшейся части анализа документа. Во-вторых, медиана базовой площади всех предприятий составляет 476,28 м ² (например, квадрат со стороной 22 м ).

Пояснительные модели потребления электроэнергии

В этом первом анализе мы используем модели линейной регрессии с обычной оценкой методом наименьших квадратов ^{Сноска 8} и отвечаем RQ 1 на основе данных.Модели регрессии описаны в формуле. 1 в общем виде. Для каждого наблюдения i мы рассматриваем среднее значение C P D _i для всех лет как зависимую переменную и преобразуем значения с помощью натурального логарифма, учитывая, что распределение этой переменной приблизительно лог-нормальный. В разных моделях мы используем n объясняющих переменных x _j , j ∈ {1, …, n }, чтобы исследовать их комбинации.В то время как β ₀ представляет собой точку пересечения, β _j , j ∈ {1, …, n } являются коэффициентами регрессии, которые описывают размер влияния переменных x _j .

$$ log ({CPD} _ {i}) = \ beta_ {0} + \ beta_ {1} x_ {1i} + \ ldots + \ beta_ {n} x_ {ni} + \ epsilon_ {i} $ $

(1)

Объясняющие переменные: базовая площадь, часы работы, рейтинги пользователей и посещения Facebook являются числовыми и используются по мере того, как мы получали значения из открытых источников данных.Отрасль промышленности – это категориальная переменная, которую мы представили как двоичные фиктивные переменные для всех отраслей, тогда как экономическая ветвь «S» (другие виды услуг) используется по умолчанию и кодируется в случае, если все фиктивные переменные равны нулю. ε _i обозначают условия ошибки в регрессионной модели. Сначала мы оцениваем отдельные модели для различных влияющих факторов (Модель 1–5), чтобы увидеть прямое влияние переменных на потребление электроэнергии и величину объясненной дисперсии ( R ² ).Модели 6 и 7 объединяют разные переменные.

Таблица 3 показывает оценочные коэффициенты для моделей линейной регрессии для базовой области переменных, часов работы, количества посетителей на Facebook и суммарного количества обзоров в Yelp, Google и Facebook независимо друг от друга. Все переменные оказывают статистически значимое влияние на отдельные модели. Предполагаемые эффекты можно интерпретировать следующим образом: На м ² базальной площади потребление электроэнергии увеличивается на e ^0.239 = 1,269979 k W h , за дополнительный час открытия потребление увеличивается на 1,0 % ( e ^0,009937 = 1,009987). За дополнительный онлайн-рейтинг потребление увеличивается на 2,5 % ( e ^0,02429 = 1,024587). Увеличение потребления на Facebook за дополнительное посещение невелико – 0,14 % ( e ^0,001366 = 1,001367) и оценивается только на основе меньшей выборки, но эффект статистически значим.

Таблица 3 Модели линейной регрессии, объясняющие логарифмированный CPD с каждым влияющим фактором отдельно

Согласно низким оценкам коэффициентов в моделях, объясненная дисперсия ( R ² ) логарифмированного CPD довольно мала и составляет от 2% до 8%. R ² для Модели 4 немного выше, чем для Модели 1–3, хотя эффект от посещений Facebook невелик. Мы предполагаем, что это результат различного количества доступных наблюдений (202 вместо 1810), учитывая, что только эти компании предлагали страницу в Facebook.

Влияние отраслей экономики включено в Модель 5 (Таблица 4).

Таблица 4 Модели линейной регрессии, объясняющие логарифмированный CPD с информацией о ветвях и комбинированные модели с множественными влияющими факторами

В этой модели членство в филиале оказывает значительное влияние на потребление электроэнергии, и объясненная дисперсия выше, чем в моделях 1–4.

Модели 6 и 7 в таблице 4 показывают оценки для полиномиальной регрессии, включая также переменные из сетевых источников данных.При добавлении к модели количества часов работы, посещений Facebook и базовой площади оценки для ветвей M и O перестают быть значимыми, но объясненная дисперсия увеличилась (скорректированный R ² = 0,13).

В модели 7 мы рассматриваем только сервисно-ориентированные предприятия с прямым контактом с клиентами, потому что эти компании также имеют достаточное количество онлайн-рейтингов и данных в социальных сетях. Интересно, что часы работы имеют немного большее влияние в этой модели, и объясненная дисперсия может быть дополнительно увеличена (скорректировано R ² = 0.18). Одной из причин этого также может быть то, что компании в этих отраслях более однородны. Мы пришли к выводу, что мы можем до некоторой степени объяснить потребление электроэнергии предприятиями и тем самым ответить на наш первый RQ.

Отражение экономических тенденций в потреблении электроэнергии предприятиями

В доступном наборе данных доступно годовое потребление электроэнергии за 2010–2014 годы. В этом анализе мы хотим увидеть, отражаются ли экономические тенденции в энергопотреблении типичных предприятий в различных отраслях экономики, и, таким образом, ответить на RQ 2.

Для получения данных об экономических тенденциях Федеральное статистическое управление Швейцарии предлагает многочисленные официальные статистические данные. За 2010–2014 годы были получены наборы данных по занятости, обороту и потреблению электроэнергии, в которых использовалась та же отраслевая классификация, что и в таблице 1. ^{Footnote 9} . Все статистические данные являются агрегированными на уровне местного кантона города, за исключением потребления энергии, где использовались данные для всей Швейцарии. Мы отвечаем на наш второй RQ для каждой из рассмотренных ниже статистических данных.

Статистика рынка труда В большинстве отраслей существенной корреляции между статистикой рынка труда и потреблением электроэнергии не существует. Однако в строительной отрасли присутствует сильная и значимая корреляция ( p <0,1).

Статистика оборота Имеется статистика оборота для вторичного сектора (обрабатывающая промышленность, промышленность, ремесла, энергетика и строительство) в Швейцарии. Продажи за каждый квартал были представлены в виде индексов (среднегодовое значение 2010 г. соответствует 100%).Для этих квартальных показателей было рассчитано среднегодовое значение, которое, в свою очередь, использовалось для расчета корреляции с потреблением электроэнергии. Результаты показаны на рис. 2. Никаких существенных корреляций ( p <0,1) не было обнаружено для секторов C (обрабатывающая промышленность / производство товаров) и D (энергоснабжение). Однако для строительной отрасли существует сильная линейная корреляция (F).

Рис. 2

Корреляция потребления электроэнергии с данными государственной статистики в 2010–2014 гг.

Общенациональное потребление электроэнергии Большинство отраслей экономики (12 из 16) демонстрируют положительную корреляцию, из которых D, F и M имеют очень сильную и значительную корреляцию с ρ > 0.7. Связь между общенациональным потреблением и потреблением предприятий в нашем наборе данных может дать представление о том, насколько они репрезентативны для всей Швейцарии. Хотя положительная корреляция приводит к предположению, что результаты этих ветвей имеют более общее значение, это предположение не может быть сделано для ветвей с сильной отрицательной корреляцией (K и S).

Таким образом, некоторые интересные моменты были выявлены в результате изучения связей между потреблением электроэнергии и другими статистическими обследованиями.В некоторых секторах, например, существует сильная и значимая корреляция между потреблением электроэнергии и различной статистикой рынка труда. Однако единой картины характера взаимоотношений нет: в то время как в розничном секторе существует сильная положительная корреляция, в других секторах корреляции обычно отрицательные. Дальнейшее исследование этих взаимосвязей и причин, стоящих за ними, может стать целью дальнейших исследований.

Кроме того, для большинства отраслей существует положительная корреляция между развитием потребления электроэнергии предприятиями в нашем наборе данных и развитием потребления по всей Швейцарии.

Прогнозирование годового энергопотребления

В этом окончательном анализе мы отвечаем на RQ 3 и проверяем, насколько хорошо наши представленные модели могут быть использованы для прогнозирования потребления электроэнергии на предприятии, для которого не известны данные о потреблении электроэнергии.

Для прогнозирования мы рассматриваем модели линейной регрессии 5 и 6 (см. Таблицу 4). В предыдущих исследованиях модели линейной регрессии показали хорошую производительность прогнозирования даже по сравнению с алгоритмами машинного обучения нейронной сети и дерева решений (Al-Ghandoor and Samhouri 2009; Tso and Yau 2007).Однако мы сравниваем эффективность прогнозирования модели линейной регрессии с регрессионной моделью Random Forest (Breiman 2001), обученной на тех же данных, что и модель 6.

Для измерения ошибки прогнозирования мы используем фактическое потребление электроэнергии в день лет _i и сравните его с прогнозируемым потреблением \ (\ hat {y_ {i}} \) для каждой компании i ∈ {1, . {2}} {n}}} {\ overline {y}} $$

(3)

Для объективной оценки ошибок мы используем 10-кратную перекрестную проверку ^{Footnote 10} .В качестве контрольной меры мы рассматриваем случайный прогнозирующий показатель среднего потребления электроэнергии во всех местах расположения компании.

Результаты показаны на рис. 3 и 4. Ошибка прогноза велика для всех рассмотренных моделей. Ожидается, что случайный предиктор имеет худшую производительность по всем показателям, модель случайного леса показывает лучшую производительность с обеими моделями регрессии между ними. Интересно, что включение открытых больших данных (базовая площадь и часы работы) в регрессионную модель 6 приводит к более высокой ошибке прогноза, чем использование только экономических отраслей (модель 5) в качестве прогнозирующего фактора.Однако это также может быть результатом переобучения модели. Мы не смогли добиться значительно меньшего количества ошибок прогнозирования, рассматривая только компании с прочными отношениями с потребителями (те, которые находятся в отраслях экономики I, G, Q или S).

Рис.3

Средняя абсолютная процентная ошибка (MAPE)

Рис.4

Относительная среднеквадратичная ошибка (RRMSE)

В предыдущей литературе ошибки прогноза долгосрочного энергопотребления в промышленном секторе составляли приблизительно 2% (Farahat 2004) и предполагалось, что для поставщиков энергии в долгосрочных прогнозах допустима ошибка до 10%, которая здесь явно превышена. .Кроме того, Савка (Savka 2005, стр. 52ff) показывает, что для прогнозирования потребления электроэнергии на год вперед в промышленном и коммерческом секторах возможны значения 6% и 3% соответственно. Эти точные прогнозы нагрузки были основаны на данных временных рядов прошлого потребления, которые были и не использовались для наших прогнозов . Мы пришли к выводу, что подробный прогноз фактического потребления электроэнергии на основе открытых больших данных ненадежен, но может дать первую оценку, когда историческое потребление потенциального потребителя недоступно.

В некоторых случаях фактическое потребление электроэнергии предприятиями не является необходимым, и его достаточно для выявления крупных потребителей энергии с годовым потреблением электроэнергии более 100 000 кВтч . Поэтому мы обучаем модель классификации случайного леса с информацией о ветвях и открытыми функциями больших данных и используем кривую рабочей характеристики приемника (ROC) для оценки (см. Рис. 5). Эта кривая показывает эффективность бинарного классификатора, отображая соотношение истинно положительных результатов и ложноположительных результатов классификации.Кривая площади под ROC (AUC) – это хорошо известный показатель для оценки классификатора (Fawcett, 2006), в нашем случае A U C = 0,74. Случайная классификация рассматривается как диагональная линия от (0,0) до (1,1) на графике, соответствующем A U C = 0,5. Для получения дополнительной информации мы приводим оценки важности функций модели прогнозирования случайного леса в таблице 5.

Рис. 5

Прогнозирование показателей предприятий с высоким потреблением в виде кривой ROC

Таблица 5 Баллы важности характеристик случайного леса для прогнозирования предприятий с высоким потреблением

В заключение, мы можем ответить на RQ 3 следующим образом: Прогноз годового энергопотребления предприятий на основе общедоступных данных возможно лучше, чем случайный, но все же связан с высокой ошибкой прогноза.Тем не менее, идентификация компаний с высоким потреблением электроэнергии более 100 000 k W h в год возможна на основе отраслевой информации и открытых больших данных.

|

| {{/ iff}} {{#iff cardtype ‘eq’ ‘errormsg’}}

{{#iff status ‘eq’ ‘400’}} {{#iff code ‘eq’ ‘MISSING_PARAMETER’}}

При добавлении этого товара в корзину возникла проблема. Пожалуйста, попробуйте еще раз.

{{/ iff}} {{#iff code ‘eq’ ‘BAD_REQUEST’}}

При добавлении этого товара в корзину возникла проблема.Пожалуйста, попробуйте еще раз.

{{/ iff}} {{#iff source.parameter ‘eq’ ‘quantity’}}

При удалении этого товара из корзины возникла проблема. Пожалуйста, попробуйте еще раз.

{{/ iff}} {{еще}} {{#iff status ‘eq’ 412 ‘}} {{#iff code ‘eq’ ‘STOCK_EXCEPTION’}}

Выбранный товар отсутствует в наличии, и его нельзя добавить в корзину.

{{/ iff}} {{#iff code ‘eq’ ‘SUBSCRIPTION_BUNDLE_EXIST’}}

Сделайте отдельную покупку для дополнительных подписок

{{/ iff}} {{else}}

При добавлении этого товара в корзину возникла проблема.Пожалуйста, попробуйте еще раз.

{{/ iff}} {{/ iff}}

{{/ iff}}

Получите именно ту поддержку, которая вам нужна

Ищете конкретные решения для вашего продукта?

Следите за гарантийным покрытием продукта

Право на возврат денег, подарки и специальные предложения

Получите легкий доступ к поддержке продукта

Оплата

Мы принимаем следующие способы оплаты:

• Добавить продукт

• Добавить продукт

• Добавить продукт

Нажав на ссылку, вы покинете официальный веб-сайт Royal Philips Healthcare («Philips»).