Estimation and Prediction of Residential Building Energy Consumption in Rural Areas of Chongqing

شبيه سازي انرژي بخش مهمي از سياست انرژي كشور است، به ويژه براي يك كشور در حال توسعه مانند چين كه مصرف انرژي با سرعت بسيار در حال رشد است. مطالعه حاضر به منظور شبيه سازي كل مصرف انرژي اوليه در بخش مسكوني در مناطق روستايي چونگ كينگ با استفاده از عوامل موثر كلان و خرد از جمله جمعيت، تعداد خانوار، افراد به ازاي هر خانوار، نوع سوخت، استفاده از مصرف‌كننده‌هاي نهايي و شدت آنها انجام شده است. بر اساس اين مطالعه، شدت انرژي مصرف‌كننده‌هاي نهايي در مناطق روستايي در چونگ كينگ 1166.15 كيلووات ساعت در سال به ازاي هر خانوار بوده است. از اين مقدار در حدود 11.02? انرژي براي روشنايي، 16.53? براي گرم كردن و خنك كردن فضا، 58.71? براي پخت و پز و گرم كردن آب، و 13.74?. براي ديگر مصرف‌كننده‌هاي نهايي در مناطق مورد مطالعه به كار رفته است. سهم انواع سوخت به عنوان سوخت اوليه از اين قرار بوده است:LPG 18.15?، زغال سنگ 23.54?، هيزم 21.13? و برق 37.18? . بر اين اساس كل مصرف انرژي مسكوني در سال 2012 در مناطق روستايي چونگ كينگ 94/43 تراوات-ساعت است. اين مطالعه همچنين مصرف انرژي در چونگ كينگ را در فاصله سال هاي 2000-2020 را با استفاده از دو مدل خاكستري GM(1،1) و DGM(2،1) در پيش بيني كرده است. GM (1،1) مي‌تواند با استفاده از يك معادله ديفرانسيل مرتبه اول يك سيستم ناشناخته كه در آن داده هاي نامنظم سيستم به توالي هاي منظم تبديل شده و عدم قطعيت سيستم را شناسايي و پيش بيني كند، تبديل كند. DGM (2،1) مدل مدل جديد خاكستري است كه توسط مشتق خاكستري و مشتق مرتبه دوم خاكستري ساخته شده است. ميانگين پنج سال نرخ رشد مصرف كل انرژي در چونگ كينگ در طي سال هاي 2011-2015 و 2016-2020 توسط مدل GM (1،1)به ترتيب51.70? و 195.04 درصد نسبت به سال 2010 به دست آمده است، در حالي كه DGM (2 ، 1) اين ارقام را 70.54? و 330.23? پيش بيني مي‌كند. دقت مدل GM (1،1) بالاتر از مدل DGM (2،1) است.

Energy simulation is a vital part of energy policy of a country, especially for a developing country like China where energy consumption is growing very rapidly. The present study has been conducted to simulate the total primary energy consumption in residential sector in rural areas in Chongqing by using macro and micro drivers including population size, number of households, persons per household, fuel types, end-use devices and their intensities. The study finds the energy intensity of end-use device in rural areas in Chongqing is 1166.15 kwh/household/year. About 11.02% energy consumes for lighting, 16.53% for space heating and cooling, 58.71% for cooking and water heating, and 13.74% for other end-use devices in the studied areas. The sharing of fuels are LPG 18.15%, coal 23.54%, firewood 21.13% and electricity 37.18% that are used as primary fuel. The study finds the total residential energy consumption is43.940X109 kWh/year in rural areas of Chongqing in 2012. The study has also conducted to forecast the energy consumption during 2000-2020 by using two Grey Model such as GM (1, 1) and DGM (2, 1) in Chongqing. The GM (1, 1) uses a first order differential equation to characterize an unknown system in which the irregular data of system can become regular sequences which it can identify the uncertainties of system and predict the variables of it. DGM (2, 1) model is a new grey model which is constructed by grey derivative and second-order grey derivative. The five years average growth rate of total energy consumption in Chongqing during 2011-2015 and 2016-2020 are 51.70% and 195.04% respectively comparing to 2010 by GM (1, 1) model, whereas 70.54% and 330.23% respectively by DGM (2, 1) model during the designated time period. The higher accuracy has been found in GM (1, 1) model than in DGM (2, 1) model.