به نقل از دفتر برنامه‌ریزی انرژی وزارت نیرو، هزینه‌های افزایش تولید هر تن معادل نفت خام در مناطق دریایی ۵/۹۸ دلار و در مناطق خشکی ۴/۲۶ دلار است. بنابر این میانگین وزنی هزینه افزایش ظرفیت تولید نفت خام برابر است با:
۰.۰۸۹*۹۸.۵+۰.۹۱۱*۲۶.۴=۳۲.۸۱۶۹ (دلار بر تن معادل نفت خام)
و چون هر تن معادل نفت خام برابر ۳۱۵/۷ بشکه معادل نفت خام است، بنابر این هزینه ایجاد ظرفیت هر بشکه نفت خام برابر است با ۴۸۶۳/۴ دلار. به نقل از دفتر برنامه‌ریزی انرژی وزارت نیرو هزینه‌ی ایجاد ظرفیت فرآوری متوسط هر بشکه نفت خام ۱۱۰۰۰ دلار در روز است و هم‌چنین با توجه به مقدار مصرف فرآورده‌های مختلف نفتی در سال‌های اخیر معلوم می‌شود که افزایش مصرف فرآورده‌های نفتی به دلیل افزایش در مصرف بنزین بوده است و دیگر فرآورده‌ها یا مصرف آنها کم شده است و یا این که تغییر محسوسی نکرده‌اند. بنابراین افزایش مصرف را با افزایش مصرف بنزین یکی در نظر می‌گیریم. از طرف دیگر برای تولید یک بشکه بنزین تقریبا پنج بشکه نفت خام بایستی فرآوری شود و هم‌چنین هر بشکه معادل نفت خام، تقریبا برابر یک بشکه فرآورده است. بنابر این:

K_OIL=173115500 (دلار بر میلیون بشکه معادل نفت خام)

محاسبه سرمایه‌گذاری مورد نیاز در بخش نفت

سرمایه‌گذاری برای گاز

در بخش گاز نخست مقدار تقاضای سالانه اضافه شده را از طریق اتحاد زیر بدست می‌آوریم:
∆GASCONS_t=GASCONS_t-GASCONS_t-1 (۱۷)
که در آن ∆GASCONS_t میزان مصرف اضافه شده گاز بر حسب میلیون بشکه معادل نفت خام در سال t و GASCONS مقدار مصرف سالانه گاز بر حسب میلیون بشکه معادل نفت خام است. سپس از طریق اتحاد زیر، سرمایه‌گذاری مورد نیاز برای افزایش ظرفیت تولید گاز بدست می‌آید:
K∆GASCONS_t=K_GAS.∆GASCONS_t (۱۸)
که در آن K∆GASCONS_t سرمایه‌گذاری دلاری جهت ایجاد ظرفیت تولید اضافی گاز در سال t و K_GAS ضریب سرمایه‌ای افزایش ظرفیت تولید یک میلیون بشکه معادل نفت خام گاز طبیعی، بر حسب دلار بر میلیون بشکه معادل نفت خام است. در اینجا هزینه‌های مربوط به استهلاک و هزینه‌های نقل و انتقال نفت و فرآورده‌های نفتی دیده نشده است.
جهت بدست آوردن K_GAS بدین ترتیب عمل شده است:
تا پایان سال ۱۳۸۱ سهم گاز تولیدی در مناطق خشکی ۳۳/۸۳ درصد و در مناطق دریایی ۶۷/۱۶ درصد بوده است. به نقل از دفتر برنامه ریزی معاونت انرژی وزارت نیرو متوسط هزینه ایجاد ظرفیت برای تولید گاز طبیعی در میادین دریایی ۵/۹۸ دلار بر تن معادل نفت خام و در مناطق خشکی ۴/۲۶ دلار بر تنمعادل نفت خام است. بنابر این اگر ما فرض کنیم نسبت تولید از مناطق خشکی و دریایی روند کنونی را ادامه دهد میانگین وزنی هزینه ایجاد ظرفیت گاز برابر است با:
۰.۸۳۳۳*۲۷.۷+۰.۱۶۶۷*۶۶.۵=۳۳.۱۶۷۹۶ (دلار بر تن گاز)
با توجه به اینکه هر تن گاز برابر ۳۱۵/۷ بشکه معادل نفت خام است، بنابر این هزینه ایجاد ظرفیت جدید گاز بر حسب دلار بشکه معادل نفت خام برابر است با ۶۲۳۶/۲۴۲ و در نتیجه:
K_GAS=4534100 (دلار بر میلیون بشکه معادل نفت خام)

محاسبه سرمایه‌گذاری مورد نیاز در بخش گاز

سرمایه‌گذاری برای برق

در بخش برق نخست مقدار تقاضای سالانه اضافه شده را از طریق اتحاد زیر بدست می‌آوریم:
∆ELCONS_t=ELCONS_t-ELCONS_t-1 (۱۹)
که در آن ∆ELCONS_t میزان مصرف اضافه شده برق بر حسب میلیون بشکه معادل نفت خام در سال t و ELCONS مقدار مصرف سالانه برق بر حسب میلیون بشکه معادل نفت خام است. سپس از طریق اتحاد زیر، سرمایه‌گذاری مورد نیاز برای افزایش ظرفیت تولید برق بدست می‌آید:
K∆ELCONS_t=K_EL.∆ELCONS_t (۲۰)
که در آن K∆ELCONS_t سرمایه‌گذاری دلاری جهت ایجاد ظرفیت تولید اضافی برق در سال t و K_EL ضریب سرمایه‌ای افزایش ظرفیت تولید یک میلیون بشکه معادل نفت خام برق، بر حسب دلار بر میلیون بشکه معادل نفت خام است. در اینجا نیز هزینه‌های مربوط به استهلاک و هزینه‌های نقل و انتقال نفت و فرآورده‌های نفتی دیده نشده است.
جهت بدست آوردن K_EL بدین ترتیب عمل شده است:

• • یک بشکه معادل نفت خام مساوی است با یک کیلووات در سال تقسیم بر ۵۴/۵۱.

• • یک کیلووات در سال برابر است با یک کیلووات ساعت ضرب‌در (۲۴*۳۶۵)

• • یک کیلووات ظرفیت برابر است با یک کیلووات ساعت تقسیم بر ۴۴۶۷ ساعت.

از طرفی ۸۷/۲۴ درصد از تولید برق در سال ۱۳۸۱ بصورت ۶/۴ درصد مصارف داخلی نیروگاه، ۳/۵ درصد در شبکه انتقال و ۸۷/۱۴ درصد در شبکه توزیع هدر رفته است که در فرمول تبدیل تولید در ظرفیت در نظر گرفته شده است. به نقل از دفتر برنامه‌ریزی انرژی وزارت نیرو هزینه ایجاد یک کیلووات ظرفیت در یک نیروگاه متوسط برابر ۵۰۰ دلار است که با ترکیب محاسبات فوق نتیجه می‌شود که:
K_EL=190245200 (دلار بر میلیون بشکه معادل نفت خام)

محاسبه سرمایه‌گذاری مورد نیاز در بخش برق

جمعیت

در بخش جمعیتی مدل، جمعیت کل کشور را بصورت برون‌زا در نظر گرفته‌ایم که به هنگام پیش‌بینی، جمعیت را از معادله رشد زیر در هر سال بدست می‌آوریم:
N_t=N_t-1(1+r) (22)
که در آن N جمعیت کل کشور و r نرخ رشد جمعیت است.

نحوه رشد جمعیت در مدل

کالیبراسیون پارامترها، بررسی نتایج و تحلیل حساسیت مدل

کالیبراسیون پارامترها

همانطور که در فصل‌های گذشته بیان شده بود در تکنیک پویایی شناسی سیستمی چند روش جهت کالیبراسیون پارامترهای مدل وجود دارد.در این تحقیق چنین عمل کرده‌ایم که ابتدا قسمت‌هایی از مدل که مصرف‌ها را بیان می‌کنند با بهره گرفتن از روش OLS یک تخمین مقدماتی می‌زنیم تا حدود هر پارامتر برای ما روشن شود. پس از آن مدل را بصورت کلی اجرا می‌کنیم و با توجه به نتایج مدل و مقایسه آنها با رفتار تاریخی متغیرها، پارامترها را در حدود مقدار بدست آمده تغییر می‌دهیم تا نتایج مدل با رفتار تاریخی متغیرها به کمترین اختلاف برسد. برای این کار بارها و بارها مدل را اجرا کرده‌ایم و پارامترها را تغییر داده‌ایم تا اینکه به رفتار قابل قبول رسیده است.
پس از تعیین مقدار پارامترها، مدل را اجرا می‌کنیم و نتایج مدل را تا سال ١۴٠٠ بیان کرده و مورد بررسی قرار می‌دهیم. در پایان با اعمال سیاست‌های متفاوتی تحلیل حساسیت‌های مورد نظر را در بخش انرژی اعمال خواهیم کرد. نتایج کالیبراسیون در بیان ریاضی مدل آمده است.

بیان ریاضی مدل

پس از کالیبراسیون پارامترها، با بهره گرفتن از Equation level نرم‌افزار تمامی روابط و مقادیر نهایی مدل بصورت زیر قابل ارائه می‌باشند.
ECP(t) = ECP(t - dt) + (ECFLOW) * dt
INIT ECP = 0
ECFLOW = ELCONA*RPELA+ELCONI*RPELI+ELCONR*RPELR+GASCONS*RPGAS+OILCONS*RPOIL-ECP
ELCONA(t) = ELCONA(t - dt) + (ELCONAFLOW) * dt
INIT ELCONA = .15
ELCONAFLOW = c3+.12*DELAY(ELCONA,1)+0.036*RGDP/N-0.14*RPELA