Ứng dụng phương pháp đa hồi quy trong dự báo nhu cầu điện năng

bộ giáo dục đào tạo trờng đại học bách khoa hµ néi - Phạm hoàng nam ứng dụng phơng pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện Chuyên ngành : Hệ thống điện luận văn thạc sĩ khoa häc ng−êi h−íng dÉn khoa häc: PGS.TS Ngun L©n Tráng Hà Nội - Năm 2010 ng dng phng phỏp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Phân tích biến đa hồi quy Error! Bookmark not defined Bảng 3.2 Chức bảng Error! Bookmark not defined Bảng 4.1 Các tiêu chủ yếu thực trạng KTXH thành phố Vinh từ 2006-2009 Error! Bookmark not defined Bảng 4.2 Tổng hợp khối lượng đường dây Error! Bookmark not defined Bảng 4.3 Tiêu thụ điện theo thời gian giai đoạn 2000-2009Error! Bookmark not defined Bảng 4.4 Diễn biến thay đổi tiêu thụ điện tỷ trọng tiêu thụ điện giai đoạn 20002009 Error! Bookmark not defined Bảng 5.1 Kịch kinh tế giai đoạn 2010-2015 Error! Bookmark not defined Bảng 5.2 Kết dự báo nhu cầu điện giai đoạn 2010-2020Error! Bookmark not defined Bảng 5.3 Kết dự báo nhu cầu điện giai đoạn 2010-2020Error! Bookmark not defined Bảng 5.4 Kết dự báo nhu cầu điện giai đoạn 2010-2020Error! Bookmark not defined Bảng 5.5 Bảng kết dự báo nhu cầu tiêu thụ điện với kịch kinh tế Error! Bookmark not defined Bảng 5.6 So sánh kết dự báo nhu cầu tiêu thụ điện cuối theo kịch giai đoạn 2010-2020 Error! Bookmark not defined Bảng 5.7 Tốc độ tăng trưởng nhu cầu tiêu thụ điện giai đoạn 2010-2020 Error! Bookmark not defined Phạm Hoàng Nam Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ Hình 3.1 Sơ đồ hoạt động bảng tính Simple_EError! Bookmark not defined Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn nhu cầu điện tiêu thụ giai đoạn 2000-2009 Error! Bookmark not defined Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn tốc độ tăng trưởng nhu cầu tiêu thụ điện giai đoạn 20002009 Error! Bookmark not defined Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn cấu tiêu thụ điện giai đoạn 2000-2009 Error! Bookmark not defined Hình 4.4 Đồ thị biểu diễn thay đổi tỷ trọng tiêu thụ điện giao đoạn 2000-2009 Error! Bookmark not defined Hình 5.1 Cơ sở dự báo nhu cầu điện .Error! Bookmark not defined Hình 5.2 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ tiêu thụ điện ngành TM-DV GDP ngành TM-DV giai đoạn 2000-2009 Error! Bookmark not defined Hình 5.3 Sheet liệu khai báo biến liệu đầu vàoError! Bookmark not defined Hình 5.4 Sheet mơ hình khai báo hàm tương ứng với biếnError! Bookmark not defined Hình 5.5 Sheet mơ kết dự báo chạy mơ hình Simple_E Error! Bookmark not defined Phạm Hoàng Nam Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện Hình 5.6 Đồ thị biểu diễn nhu cầu điện tiêu dùng cuối giai đoạn 2010-2020 Error! Bookmark not defined Hình 5.7 Đồ thị biểu diễn nhu cầu điện tiêu dùng cuối giai đoạn 2010-2020 Error! Bookmark not defined Hình 5.8 Đồ thị biểu diễn nhu cầu điện tiêu dùng cuối giai đoạn 2010-2020 Error! Bookmark not defined Hình 5.9 Đồ thị biểu diễn nhu cầu tiêu thụ điện theo kịch giai đoạn 20102020 Error! Bookmark not defined Phạm Hoàng Nam Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện MỤC LỤC Lời cam đoan Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng, đồ thị MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG Error! Bookmark not defined 1.1 Các khái niệm Error! Bookmark not defined 1.2 Tầm quan trọng dự báo Error! Bookmark not defined 1.3 Cơ sở lý thuyết dự báo Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG Error! Bookmark not defined 2.1 Tổng quan nhu cầu dự báo điện Error! Bookmark not defined 2.2 Phương pháp phân tích nhu cầu lượng .Error! Bookmark not defined 2.2.1 Phân tích trình Error! Bookmark not defined 2.2.2 Phân tích kinh tế Error! Bookmark not defined 2.2.3 Phân tích kinh tế - kĩ thuật Error! Bookmark not defined 2.3 Các phương pháp dự báo nhu cầu điện .Error! Bookmark not defined 2.3.1 Phương pháp trực tiếp Error! Bookmark not defined 2.3.2 Phương phương pháp ngoại suy theo chuỗi thời gian Error! Bookmark not defined 2.3.3 Phương pháp san hàm mũ Error! Bookmark not defined 2.3.4 Phương pháp dự báo mô hình hồi quy tương quan Error! Bookmark not defined 2.3.5 Phương pháp đàn hồi kinh tế Error! Bookmark not defined 2.3.6 Phương pháp cường độ Error! Bookmark not defined Phạm Hoàng Nam Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện 2.3.7 Phương pháp Chuyên gia Error! Bookmark not defined 2.3.8 Dự báo phần mềm MEDEE-S Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP ĐA HỒI QUY VÀ GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM SIMPLE_E .Error! Bookmark not defined 3.1 Phương pháp đa hồi quy Error! Bookmark not defined 3.1.1 Khái niệm chung Error! Bookmark not defined 3.1.2 Mơ hình tương quan đa hồi quy Error! Bookmark not defined 3.1.3 Ước lượng hệ số mơ hình Error! Bookmark not defined 3.1.4 Phương pháp bình phương nhỏ tổng quát thủ tục ước lượng Grid Search (GS) Error! Bookmark not defined 3.1.5 Phân tích biến đa hồi quy Error! Bookmark not defined 3.1.6 Kiểm định .Error! Bookmark not defined 3.1.7 Lựa chọn phương trình hồi quy phù hợp .Error! Bookmark not defined 3.2 Giới thiệu chung phần mềm Simple_E Error! Bookmark not defined 3.2.1 Những khái niệm Simple_E .Error! Bookmark not defined 3.2.2 Các dạng hàm áp dụng phần mềm Simple_E Error! Bookmark not defined 3.2.3 Các biến số phần mềm Simple_E Error! Bookmark not defined 3.2.4 Phân tích mơ hình phần mềm Simple_E Error! Bookmark not defined 3.2.5 Mô dự báo phần mềm simple_E .Error! Bookmark not defined 3.2.6 Cài đặt phần mềm Simple_E Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 4: HIỆN TRẠNG KINH TẾ XÃ HỘI - TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG CỦA THÀNH PHỐ VINH Error! Bookmark not defined 4.1 Đặc điểm chung Error! Bookmark not defined Phạm Hoàng Nam Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện 4.1.1 Vị trí địa lý Error! Bookmark not defined 4.1.2 Đặc điểm tự nhiên .Error! Bookmark not defined 4.1.3 Dân số cấu hành Error! Bookmark not defined 4.2 Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội thành phố Vinh giai đoạn vừa qua Error! Bookmark not defined 4.2.1 Công nghiệp Error! Bookmark not defined 4.2.2 Thương mại - Dịch vụ Error! Bookmark not defined 4.2.3 Nông lâm ngư nghiệp Error! Bookmark not defined 4.3 Phương hướng phát triển kinh tế - xã hội thành phố Vinh năm 2015 định hướng đến năm 2020 Error! Bookmark not defined 4.3.1 Quan điểm mục tiêu phát triển nhằm xây dựng thành phố Vinh trở thành Trung tâm kinh tế, văn hoá vùng Bắc Trung Bộ Error! Bookmark not defined 4.3.2 Định hướng mở rộng không gian đô thị Vinh .Error! Bookmark not defined 4.3.3 Phương hướng phát triển ngành lĩnh vực Error! Bookmark not defined 4.4 Tình hình sử dụng điện thành phố Vinh .Error! Bookmark not defined 4.4.1 Hiện trạng nguồn lưới điện Error! Bookmark not defined 4.4.2 Đánh giá tiêu thụ điện theo thời gian giai đoạn 2000-2009 Error! Bookmark not defined 4.4.3 Đánh giá tiêu thụ điện theo ngành giai đoạn 2000-2009 Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 5: DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG CỦA THÀNH PHỐ VINH TỪ NĂM 2010 ĐẾN 2020 BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐA HỒI QUY Error! Bookmark not defined 5.1 Cơ sở dự báo Error! Bookmark not defined 5.1.1 Sự phát triển kinh tế Error! Bookmark not defined Phạm Hoàng Nam Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện 5.1.2 Sự gia tăng dân số .Error! Bookmark not defined 5.1.3 Tiêu thụ điện khứ Error! Bookmark not defined 5.2 Dự báo nhu cầu điện phương pháp đa hồi quy (mơ hình Simple_E) Error! Bookmark not defined 5.2.1 Định nghĩa chung Error! Bookmark not defined 5.2.2 Xây dựng hàm xu nhu cầu điện cho thành phố Error! Bookmark not defined 5.2.3 Áp dụng phần mềm Simple_E cho dự báo nhu cầu tiêu thụ điện thành phố Vinh giai đoạn 2010-2020 Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined Phạm Hoàng Nam Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện MỞ ĐẦU Sự cần thiết đề tài Trong sống ngày sản xuất lượng đóng vai trị quan trọng Năng lượng nguồn động lực để thúc đẩy phát triển ngành khác Mỗi dạng lượng có tầm quan trọng riêng nhiên điện khác, điện vừa ngành sản xuất, vừa ngành kết cấu hạ tầng cho toàn kinh tế xã hội Điện tiêu chí quan trọng để đánh giá phát triển quốc gia Ngoài việc điện chuyển hóa dễ dàng thành dạng lượng khác, ngành điện cịn ngành có vốn đầu tư cao nhiên thời gian thu hồi vốn dài Bởi dự báo xác đem lại hiệu kinh tế cao cho ngành điện nói chung kinh tế nói riêng Việc dự báo nhu cầu điện cho toàn quốc, miền, tỉnh quy hoạch phát triển điện lực quốc gia, tỉnh khâu quan trọng việc xác lập chương trình phát triển nguồn, lưới điện toàn hệ thống tỉnh Trong nhiều đề án quy hoạch phát triển lưới điện tỉnh, thành phố trước đây, dự báo nhu cầu phụ tải thường dự báo theo phương pháp đàn hồi: dựa hệ số đàn hồi nhu cầu điện GDP phương pháp mô - kịch sở tham khảo hệ số đàn hồi giai đoạn trước tỉnh, thành lân cận có mức phát triển kinh tế tương đương Dự báo theo phương pháp có hạn chế không sử dụng kết trực tiếp từ nghiên cứu mối quan hệ nhu cầu điện yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tăng trưởng kinh tế, thu nhập, giá điện, yếu tố tiết kiệm điện, sở số liệu thống kê khứ tỉnh, thành Mặc dù tốc độ tăng trưởng kinh tế yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng nhu cầu điện, không nên bỏ qua yếu tố khác giá điện, thu nhập/đầu người, tiết kiệm điện… Các yếu tố dù nhỏ, tổng hợp lại gây tác động cần phải xem xét Việc áp dụng phương pháp mô kịch phát triển sai mà thiếu chặt chẽ Ví dụ tốc độ tăng trưởng kinh tế tỉnh khoảng 10% năm, dựa vào Phạm Hoàng Nam Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện phương pháp mơ phỏng, chun gia dự báo nhu cầu điện tăng trưởng khoảng từ 15-22% (khơng xét trường hợp đột biến có tính chất đặc biệt), giải dự báo rộng, việc lựa chọn hệ số đàn hồi xác trở nên khó khăn mang tính chủ quan Phương pháp dự báo đa hồi quy (mơ hình Simple_E) phương pháp sử dụng cho dự báo nhu cầu điện/năng lượng, có ưu điểm so với phương pháp dự báo đàn hồi số phương pháp dự báo khác giải vấn đề nêu Mục đích đề tài Với lý trên, lựa chọn đề tài “Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện năng” thực nhằm mục đích nghiên cứu phương pháp đa hồi quy Trên sở nghiên cứu, tìm hiểu sử dụng phần mềm Simple_E cho dự báo nhu cầu điện Từ dự báo nhu cầu điện cho thành phố Vinh giai đoạn 2010 - 2020 Trên sở giúp cho việc qui hoạch tổng thể Thành phố đạt hiệu cao nhất, góp phần nâng cao chất lượng, độ tin cậy cung cấp điện thỏa mãn nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội thành phố Vinh Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng trạng HTĐ thành phố Vinh, hoạt động sản xuất, kinh doanh ngành điện, diễn biến tiêu thụ điện theo thành phần kinh tế Tình hình phát triển kinh tế theo khu vực thành phố Vinh, kế hoạch ngắn hạn, trung hạn dài hạn thành phần kinh tế Tình hình dân số, dự báo tăng trưởng kinh tế tốc độ thị hóa Phạm vi nghiên cứu phương pháp đa hồi quy ứng dụng phần mềm Simlpe_E dự báo nhu cầu điện Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Nghiên cứu phương pháp dự báo nhu cầu điện cụ thể phương pháp đa hồi quy áp dụng phần mềm Simple_E dự báo nhu cầu điện Phạm Hoàng Nam Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện Sử dụng chương trình Simple_E ta tìm hàm xu cho ngành nông nghiệp sau: y = 1, 2215.e0,751107 x1,01038 *Ngành Dân dụng Lựa chọn hàm xu nhu cầu điện cho ngành dân dụng có dạng: y = ao x1a1 x2a2 Trong đó: y nhu cầu điện cho ngành dân dụng x1 biến GDP số khách hàng khu vực dân dụng văn phòng x2 biến số khách hàng khu vực dân dụng văn phòng ao, a1, a2 số Lấy ln hai vế (5.4) ta có: ln(y) = ln(ao) + a1.ln(x1) + a2.ln(x2) Đặt y’ = ln(y), a’o = ln(ao), x’1 = ln(x1), x’2 = ln(x2) ta có: y’ = a’o + a1.x’1 + a2.x’2 Sử dụng chương trình Simple_E ta tìm hàm xu cho ngành dân dụng sau: y = 1,01317.e5,64293 x10,644846 x20,727924 *Ngành khác Lựa chọn hàm xu nhu cầu điện cho ngành khác có dạng: y = ao x a1 Trong đó: y nhu cầu điện cho ngành khác x biến GDP đầu người ao, a1 số Sử dụng chương trình Simple_E ta tìm hàm xu cho ngành khác sau: y = 1,18066.e7,54136 x 0,648787 Cụ thể sử dụng phần mềm Simple_E để dự báo nhu cầu điện cho thành phố Vinh sau: Phạm Hoàng Nam 78 Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện 5.2.3 Áp dụng phần mềm Simple_E cho dự báo nhu cầu tiêu thụ điện thành phố Vinh giai đoạn 2010-2020 Bước 1: Tại data sheet: Tiến hành khai báo biến nhập liệu Các số liệu thu thập dân số, tốc độ phát triển dân số, tốc độ tăng trưởng GDP tổng, GDP ngành(Công nghiệp, Nông nghiệp, Dịch vụ thương mại, khác), tỷ trọng tăng trưởng ngành, nhu cầu tiêu thụ điện ngành giai đoạn từ năm 2000 - 2009 Hình 5.3 Sheet liệu khai báo biến liệu đầu vào Bộ số liệu đầu vào biến cho bảng phụ lục 5.1 Bước 2: Tại model sheet: khai báo hàm tương ứng với biến: Ta khai báo hàm tương ứng với biến model sheet Phạm Hoàng Nam 79 Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện Hình 5.4 Sheet mơ hình khai báo hàm tương ứng với biến Dự báo nhu cầu điện ngành: Bao gồm Công nghiệp, Nông nghiệp, Thương mại - Dịch vụ, Dân dụng Ngành khác phạm vi thành phố Nhu cầu điện ngành dự báo sở xây dựng hàm hồi quy biểu thị mối tương quan tiêu thụ điện ngành khứ với biến phụ thuộc Nhu cầu điện toàn thành phố tổng nhu cầu điện ngành Mơ hình Simple_E dự báo nhu cầu điện giai đoạn 2010-2020 theo kịch kinh tế (bảng 5.1) Ta có chi tiết hàm dự báo, kết dự báo hàm dùng làm biến đầu vào dự báo nhu cầu tiêu thụ điện hộ tiêu thụ điện: + Dân số: dự báo hàm Linear Trend (TL): Dân số (Population) Phạm Hoàng Nam 1000.ng POP $TL 80 Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện + Tốc độ tăng dân số: dự báo hàm định nghĩa: Tốc độ tăng dân số (Population Growth Rate) % POPGR = (POP/LAG1.POP-1)*100 (Trong đó: “LAG1.” thể giá trị biến số thời kỳ trước,Ví dụ: LAG1.POP dân số năm trước, tương tự biến khác) + Tăng trưởng GDP giá trị gia tăng ngành: dự báo hàm định nghĩa: tỷ GDP = LAG1.GDP*(1+GDPGR/100) NN (Agriculture) GDPAG = GDP*(SHAG/SHTL) CN (Industry) GDPIN = GDP*(SHIN/SHTL) DVTM commercial) GDPCM = GDP*(SHCM/SHTL) Tăng trưởng GDP VND + Tốc độ tăng trưởng GDP cho kịch bảng (4.1), Ví dụ tốc độ tăng trưởng GDP = 16% kịch sở Tốc độ tăng trưởng GDP (GDP Growth Rate) % Tổng GDPGR = 16 + Tốc độ tăng trưởng giá trị gia tăng ngành: dự báo hàm định nghĩa: NN (Agriculture) % GRAG = (GDPAG/LAG1.GDPAG-1)*100 CN (Industry) % GRIN = (GDPIN/LAG1.GDPIN-1)*100 DVTM(commercial) % GRCM = (GDPCM/LAG1.GDPCM-1)*100 + Tỷ trọng GDP: dự báo hàm Growth Trend (TG: xu tăng trưởng): Tỷ trọng GDP % NN (Agriculture) SHAG $TG CN (Industry) SHIN $TG DVTM(commercial) SHCM $TG Tổng SHTL = + Số người/hộ: dự báo hàm Growth Trend (TG): Phạm Hoàng Nam 81 SHAG+SHIN+SHCM Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện Số người/hộ HH $TG + Lượng khách hàng khu vực dân dụng văn phòng: dự báo hàm đinh nghĩa: Khách hàng KV dân CUST dụng&VP(Custommer = POP/HH + Tiêu thụ điện cuối phân theo ngành (Sector): Dự báo hàm Double Log (DL: log vế) kết hợp với hàm Constant Adjustment (CA: điều chỉnh số) DUM (lược bỏ số liệu khứ năm biến động bất thường): Tiêu thụ điện cuối phân theo secto MWh CN (Industry) INEL $DL,$CA GDPIN Dândụng (Residential) REEL $DL,$CA GDP/CUST,CUST NN (Agriculture) AGEL $DL,$CA GDPAG, dum.2005 DVTM(commercial) CMEL $DL,$CA Khác (Others) OTEL Tổng (Final) FNEL $DL,$CA = GDPCM GDP/POP, dum.2003 INEL +REEL +CMEL+AGEL +OTEL + Tỷ lệ tổn thất điện năng: dự báo từ trước (dùng làm số liệu đầu vào) dùng hàm trực tiếp: Tỷ lệ tổn thất % LOSS = + Nhu cầu điện sản xuất: dự báo hàm định nghĩa: Nhu cầu điện MWh ELEL = FNEL/(1-LOSS/100) Bước 3: Sau khai báo biến hàm dự báo tương ứng với biến tiến hành chạy mô hình ta có kết phương trình dự báo, giá trị kiểm định số liệu dự báo Simulation sheet: Phạm Hoàng Nam 82 Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện Hình 5.5 Sheet mơ kết dự báo chạy mơ hình Simple_E Trên sở xây dựng phương trình dự báo, với số liệu đầu vào dùng để dự báo, sau chạy mô hình ta có kết dự báo có xét thay đổi biến dự báo ứng với kịch phát triển kinh tế Với kịch kinh tế sở GDPgr = 16% Bảng 5.2 kết số liệu dự báo nhu cầu tiêu thụ điện cuối điện sản xuất có xét tác động biến GDP dân số, với kịch kinh tế sở %GDP = 16%, số liệu dự báo khác cho bảng phụ lục 5.3 Phạm Hoàng Nam 83 Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện Bảng 5.2 Kết dự báo nhu cầu điện giai đoạn 2010-2020 (Đơn vị: MWh) Năm Công nghiệp Nông nghiệp Dân dụng TM&DV Khác Tổng Điện SX 2010 62193,76 148851,77 24505,37 364,173 20308,88 256224,0 270162,5 2011 63646,37 164219,58 29090,79 408,894 21972,05 279337,7 294505,7 2012 65130,83 181163,24 34524,09 459,022 23782,45 305059,6 321593,9 2013 66647,82 199843,83 40960,22 515,203 25753,35 333720,4 351774,7 2014 68198,00 220438,86 48582,16 578,158 27899,24 365696,4 385444,0 2015 69782,07 243143,96 57605,89 648,692 30235,95 401416,6 423052,9 2016 71400,75 268174,67 68286,31 727,707 32780,78 441370,2 465071,8 2017 73054,76 295768,53 80924,18 816,210 35552,63 486116,3 512172,1 2018 74744,83 326187,27 95874,25 915,327 38572,13 536293,8 564985,5 2019 76471,72 359719,31 113554,90 1026,317 41861,86 592634,1 624280,8 2020 78236,20 396682,46 134459,50 1150,584 45446,47 655975,2 690938,7 Từ kết dự báo cho bảng 5.2 ta có đồ thị biểu diễn kết dự báo sau: 700000 600000 A(MWh) 500000 400000 300000 200000 100000 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Năm Cong nghiep Dan dung TM&DV Nong nghiep Khac Tong Hình 5.6 Đồ thị biểu diễn nhu cầu điện tiêu dùng cuối giai đoạn 2010-2020 Phạm Hoàng Nam 84 Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện Nhận xét: Qua bảng 5.2 hình 5.6 ta có nhận xét nhu cầu điện tiêu dùng cuối theo thời gian có dạng hàm mũ Trong Dân dụng sinh hoạt thành phần tiêu thụ nhiều điện có xu hướng tăng nhanh nhất, sau đến thành phần thương mại dịch vụ Các thành phần lại tiêu thụ lượng điện nhỏ nhiều Với kịch kinh tế cao GDPgr = 16.5%, ta có số liệu dự báo: Kết qủa dự báo nhu cầu điện tiêu thụ cuối điện sản xuất cho bảng 5.3, kết qủa dự báo thông số khác cho phụ lục 5.4 Bảng 5.3 Kết dự báo nhu cầu điện giai đoạn 2010-2020 (Đơn vị: MWh) Năm Công nghiệp Dân dụng TM&DV Nông nghiệp Khác Tổng Điện SX 2010 62232,33 149265,19 24644,41 365,759 20365,63 256873,3 270847,2 2011 63725,33 165133,05 29421,83 412,463 22095,02 280787,7 296034,5 2012 65252,07 182676,91 35115,05 465,046 23982,38 307491,5 324157,5 2013 66813,29 202073,27 41897,72 524,237 26042,42 337350,9 355601,6 2014 68409,71 223517,13 49976,05 590,858 28291,23 370785,0 390807,4 2015 70042,12 247224,02 59594,89 665,829 30746,45 408273,3 430279,2 2016 71711,27 273432,09 71044,89 750,184 33427,40 450365,8 474550,5 2017 73417,96 302404,47 84670,97 845,086 36355,23 497693,7 524370,1 2018 75163,02 334431,97 100882,4 951,837 39553,12 550982,3 580459,8 2019 76947,25 369835,90 120164,5 1071,90 43046,46 611066,0 643697,0 2020 78771,53 408971,30 143093,1 1206,92 46863,09 678906,0 715091,7 Từ kết dự báo cho bảng 5.3 ta có đồ thị biểu diễn kết dự báo sau: Phạm Hoàng Nam 85 Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện 800000 700000 A(MWh) 600000 500000 400000 300000 200000 100000 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Năm Cong nghiep Dan dung TM&DV Nong nghiep Khac Tong Hình 5.7 Đồ thị biểu diễn nhu cầu điện tiêu dùng cuối giai đoạn 2010-2020 Nhận xét: Qua Bảng 5.3 Hình 5.7 ta có nhận xét nhu cầu điện tiêu dùng cuối theo thời gian có dạng hàm mũ Trong Dân dụng sinh hoạt thành phần tiêu thụ nhiều điện có xu hướng tăng nhanh nhất, sau đến thành phần Cơng nghiệp Các thành phần cịn lại tiêu thụ lượng điện nhỏ nhiều Với kịch kinh tế thấp GDPgr = 15.5%, ta có số liệu dự báo: Kết dự báo nhu cầu điện tiêu thụ cuối điện sản xuất cho bảng 5.4, kết qủa dự báo thông số khác cho phụ lục 5.5 Bảng 5.4 Kết dự báo nhu cầu điện giai đoạn 2010-2020 (Đơn vị: MWh) Năm Công nghiệp Dân dụng TM&DV Nông nghiệp Khác Tổng Điện SX 2010 62155,05 148437,72 24366,53 362,587 20252,04 255573,9 269477,15 2011 63567,16 163307,25 28762,08 Phạm Hoàng Nam 405,34 86 21849,24 277891,1 292980,6 Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện Năm Công nghiệp Dân dụng TM&DV Nông nghiệp Khác Tổng Điện SX 2012 65009,29 179655,65 33940,58 453,051 23583,34 302641,9 319045,1 2013 66482,04 197629,51 40039,78 506,287 25466,26 330123,9 347983,6 2014 67986,03 217389,97 47221,37 565,678 27511,02 360674,1 380150,5 2015 69521,88 239114,04 55675,11 631,925 29731,78 394674,7 415947,7 2016 71090,25 262996,29 65623,62 705,811 32143,96 432559,9 455788,4 2017 72691,79 289250,48 77328,07 788,203 34764,40 474822,9 500273,4 2018 74327,17 318111,52 91094,72 2019 75997,08 349837,54 107282,66 982,486 40704,95 574804,7 605499,3 2020 77702,22 384712,16 126312,81 1096,65 44066,82 633890,7 667677,0 880,07 37611,40 522024,9 549953,2 Tương tự từ kết dự báo cho bảng 5.4 ta có đồ thị biểu diễn kết dự báo sau: 700000 600000 A(kWh) 500000 400000 300000 200000 100000 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Năm Cong nghiep Dan dung TM&DV Nong nghiep Khac Tong Hình 5.8 Đồ thị biểu diễn nhu cầu điện tiêu dùng cuối giai đoạn 2010-2020 Phạm Hoàng Nam 87 Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện Nhận xét: Qua bảng 5.4 hình 5.8 ta có nhận xét nhu cầu điện tiêu dùng cuối theo thời gian có dạng hàm mũ Trong Dân dụng sinh hoạt thành phần tiêu thụ nhiều điện có xu hướng tăng nhanh nhất, sau đến thành phần Cơng nghiệp Các thành phần cịn lại tiêu thụ lượng điện nhỏ nhiều So sánh kết dự báo kịch kinh tế ta có: Bảng 5.5 Bảng kết dự báo nhu cầu tiêu thụ điện với kịch kinh tế (Đơn vị MWh) Năm KB thấp KB sở KB cao 2010 269477,15 270162,5 270847,2 2011 292980,6 294505,7 296034,5 2012 319045,1 321593,9 324157,5 2013 347983,6 351774,7 355601,6 2014 380150,5 385444,0 390807,4 2015 415947,7 423052,9 430279,2 2016 455788,4 465071,8 474550,5 2017 500273,4 512172,1 524370,1 2018 549953,2 564985,5 580459,8 2019 605499,3 624280,8 643697,0 2020 667677,0 690938,7 715091,7 Từ số liệu bảng 5.5 ta có đồ thị biểu diễn kết dự báo nhu cầu tiêu thụ điện ứng với kịch kinh tế Phạm Hoàng Nam 88 Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện 800000 700000 A(MWh) 600000 500000 400000 300000 200000 100000 2010 2011 2012 2013 2014 KB thap 2015 2016 2017 Nam KB co so 2018 2019 2020 KB cao Hình 5.9 Đồ thị biểu diễn nhu cầu tiêu thụ điện theo kịch giai đoạn 2010-2020 Nhận xét: Qua hình 5.9 ta có kết dự báo từ năm 2010-2015 kịch chênh lệnh không lớn, điều chứng tỏ kết dự báo xác, nhiên giai đọan 2015-2020 kết dự báo có chênh lệch lớn dự báo khoảng thời gian dài có sai số lớn Bảng 5.6 So sánh kết dự báo nhu cầu tiêu thụ điện cuối theo kịch giai đoạn 2010-2020 Chi tiêu so sánh (%) 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 (Kcs-Kt)/Kt*100 0,25 0,52 0,80 1,09 1,39 1,71 2,04 2,38 2,73 3,10 3,48 (Kc-Kcs)/Kcs*100 0,25 0,52 0,80 1,09 1,39 1,71 2,04 2,38 2,74 3,11 3,50 Phạm Hoàng Nam 89 Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện Nhận xét: Qua bảng 5.6 lấy kết dự báo kịch sở làm gốc, ta tính mức độ chênh lệch giá trị kịch cao thấp so với kịch sở Ta thấy giai đoạn 2010-2020 mức độ chênh lệch giá trị dự báo kịch cao thấp so với kịch sở tương đương giá trị giới hạn cho phép 5% Như ta lấy kịch kinh tế sở làm gốc, nhận xét tốc độ tăng trưởng nhu cầu tiêu thụ điện giai đoạn 2010-2020 sau: Bảng 5.7 Tốc độ tăng trưởng nhu cầu tiêu thụ điện giai đoạn 2010-2020 Năm 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Tốc độ tăng trưởng 8,82 (%) 9,01 9,20 9,38 9,57 9,75 9,93 10,13 10,31 10,50 10,68 Tốc độ tăng trưởng nhu cầu tiêu thụ điện cuối lớn, giai đoạn từ năm 2010-2020 tốc độ tăng trưởng 9,84%, so với tốc độ tăng trưởng GDP ta nhận thấy tốc độ tăng trưởng điện thấp so với tốc độ tăng trưởng GDP Từ kết dự báo theo kịch kinh tế ta có bảng tổng hợp kết dự báo cho ngành tốc độ tăng trưởng hàng năm theo kịch giai đoạn 2010-2020 cho bảng phụ lục 5.6 Phạm Hoàng Nam 90 Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Vậy qua chương trên, luận văn đạt số kết đáng kể sau: Luận văn giới thiệu số sở phương pháp luận phân tích dự báo điện năng, giúp người đọc có nhìn tổng qt phân tích dự báo điện Khơng vậy, luận văn sâu tìm hiểu phương pháp đa hồi quy nghiên cứu, tìm hiểu phần mềm Simple_E để ứng dụng cho dự báo nhu cầu điện Luận văn thu thập số liệu lớn tiêu kinh tế, xã hội, tiêu thụ điện theo ngành thành phố Vinh từ năm 2000 đến 2009 Từ số liệu thu thập được, luận văn tiến hành phân tích để có nhìn tổng quan phát triển kinh tế xã hội tiêu thụ điện thành phố Không vậy, phân tích cịn giúp đánh giá tình hình tiêu thụ điện mức độ phát triển kinh tế Và điều quan trọng từ phân tích ta rút xu hướng phát triển đối tượng nghiên cứu khứ, từ dự đoán xu hướng phát triển thời kỳ dự báo Luận văn sử dụng phần mềm dự báo Simple_E để dự báo nhu cầu điện cho thành phố Vinh Theo kịch kinh tế sở kết dự báo nhu cầu tiêu thụ điện giai đoạn 2010-2020 9,84%, kết dự báo xác, tốc độ tăng trưởng nhu cầu điện dự báo phù hợp với tình hình kinh tế xã hội Phương pháp đa hồi quy với phần mềm Simple_E làm công cụ dự báo đơn giản dễ thực Có thể sử dụng kết trực tiếp từ nghiên cứu mối quan hệ nhu cầu điện với yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tăng trưởng kinh tế, thu nhập, giá điện,…trên sở số liệu thống kê khứ Do có độ xác cao Bên cạnh việc áp dụng phần mềm Simple_E dự báo có nhiều ưu điểm: - Phần mềm có sẵn dạng hàm hồi quy linh động khiến người sử dụng dễ dàng lựa chọn dạng hàm phù hợp Phạm Hoàng Nam 91 Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện - Simple_E cịn loại bỏ số liệu có ảnh hưởng không tốt đến kết - Phần mềm cho phép ta xem xét tất phương trình tiêu chuẩn kiểm định phương pháp ngoại suy Kiến nghị Do thời gian có hạn nên tiếp cận với phần mềm Simple-E cịn nhiều hạn chế, luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót q trình sử dụng phần mềm dự báo Để có kết luận xác cần phải nghiên cứu bổ sung sâu Phần mềm Simple_E công cụ tốt cho dự báo nhu cầu lượng nói chung nhu cầu điện nói riêng Nên phổ biến rộng rãi để áp dụng phương pháp dự báo nhu cầu điện cho tỉnh, thành phố Đề án quy hoạch điện để tăng độ tin cậy xác cơng việc dự báo Hiện lập dự báo nhu cầu điện luận văn phân tích số yếu tố ảnh hưởng đến tiêu thụ điện: tăng trưởng dân số, GDP Trong tương lai hệ thống lưu trữ số liệu ngày hoàn thiện hơn, cần xét thêm ảnh hưởng yếu tố khác đến tiêu thụ điện như: giá điện, tỉ lệ tiết kiệm điện, nhiệt độ để nâng cao độ xác dự báo Phạm Hồng Nam 92 ... Nam Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG 2.1 Tổng quan nhu cầu dự báo điện Dự báo nhu cầu lượng nói chung dự báo nhu cầu điện. .. nghiên cứu phương pháp đa hồi quy ứng dụng phần mềm Simlpe_E dự báo nhu cầu điện Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Nghiên cứu phương pháp dự báo nhu cầu điện cụ thể phương pháp đa hồi quy áp dụng phần... mềm Simple_E dự báo nhu cầu điện Phạm Hoàng Nam Ứng dụng phương pháp đa hồi quy dự báo nhu cầu điện Kết nghiên cứu áp dụng vào việc dự báo nhu cầu điện thành phố Vinh Từ giúp cho việc quy hoạch