در طرف تقاضا از روش پانل دیتا برای بررسی تقاضای مناطق استفاده شده است. مدلسازی طرف عرضه انرژی الکتریکی بر مبنای الگوی تولید به تفکیک نیروگاه های گازی، بخاری، سیکل ترکیبی، دیزلی، آبی-بادی و هسته ای برای هر منطقه شبیه سازی شده است. در نهایت مجموع دو الگوی تولید و عرضه به تفکیک مناطق در قالب متدولوژی دینامیک سیستمی به طور همزمان شبیه سازی شد.
نتایج شبیهسازی برای تراز انرژی در سطح ملی نشان می دهد، در حالت پایه، پیش از 1404 تراز منفی در تامین انرژی الکتریکی بروز می یابد. مدیریت تلفات توزیع و انتقال تا حدی این زمان را به تاخیر می اندازد، اما تاثیری در واقعیت بروز کسری تراز انرژی الکتریکی ندارد. به بهره برداری رسیدن به موقع طرحها و نیروگاهها طبق برنامهزمانبندی شده وزارت نیرو می تواند کسری تراز انرژی الکتریکی را در افق شبیه سازی مرتفع نماید. اما در صورتی که اقتصاد کشور بخواهد به رشد 8 درصد تولید ناخالص داخلی طبق هدف برنامه پنجم دست یابد، حتی توسعه برنامه ریزی شده صنعت برق پاسخگوی نیاز رو به تصاعد نیست و در سال1401مجدد کسری تراز برق بروز می یابد.
در ضمن بررسی تراز منطقه ای برق در کشور نشان از روندهای پرشتاب تر عدم تعادل در سطح منطقه ای در افق شبیه سازی است. با توجه به اینکه عدم تعادل منطقه ای باعث افزایش میزان تلفات انتقال می شود، این مساله ضرورت بازنگری در برنامه ریزی منطقه ای در تولید و تقاضای برق را نشان می دهد.
کلمات کلیدی: عرضه، تقاضا، تلفات انتقال، شبیهسازی، تعادل
فهرست مطالب صفحه
فصل اول: تعاریف و کلیات 1
1-1 مقدمه 2
1-2 بیان مساله و اهمیت و ضرورت تحقیق 2
1-3 اهداف تحقیق 6
1-4 فرضیه های تحقیق. 7
1-5 قلمرو تحقیق. 7
1-6 تعاریف مفاهیم و اصطلاحات 8
فصل دوم: مروری بر مبانی نظری و ادبیات موضوع 14
2-1مقدمه 16
2-2 مروری بر مبانی نظری و ادبیات موضوع. 17
2-2-1 مدلسازی تقاضای انرژی الکتریکی. 17
2-2-2 تاثیر قیمت کالای جانشین برمصرف برق. 18
2-2-3 ارتباط مصرف برق با توسعه اقتصادی. 19
2-2-4 ارتباط مصرف برق با دمای هوا. 20
2-2-5 مبانی نظری مدل عرضه انرژی الکتریکی 21
2-3 مروری بر روش دادههای تابلویی 21
2-3-1 تخمین مدلهای رگرسیون با دادههای تابلویی 23
الف) مدل اثرات مشترک 24
ب) مدل اثرات ثابت. 25
ج) مدل اثرات تصادفی 26
د)آزمون F برای انتخاب بین اثرات مشترک و اثرات ثابت 28
ه) آزمون هاسمن برای انتخاب بین اثرات تصادفی و اثرات ثابت. 30
2-3-2 آزمون ریشه واحد در دادههای تابلویی. 31
الف) آزمون ریشه واحد لوین، لین و چو 31
2-4 سابقه تحقیق. 34
2-4-1 مطالعات داخلی.34
2-4-2 مطالعات خارجی 37
2-5 جمعبندی و نتیجهگیری. 39
فصل سوم : بررسی کلی صنعت برق در اقتصاد ایران . 40
3-1 مقدمه 41
3-2 تاریخچه برق در جهان 41
3-3 تاریخچه برق در ایران 43
3-4 برق در دنیای امروزی. 45
3-5 ویژگیهای عمومی صنعت برق 47
3-6 ویژگیهای خاص صنعت برق در ایران 48
3-7 تعرفههای عمومی برق. 50
3-8 تعرفههای تضمینی. 52
3-9 مدیریت مصرف.53
3-10 ظرفیت اسمی و عملی نیروگاهها55
3-11 تولید انرژی الکتریکی57
3-12شبکه های انتقال و توزیع.59
3-13مصرف انرژی الکتریکی60
3-14 مشترکین.61
3-15 قیمت برق.62
3-16 خصوصیسازی در صنعت برق64
3-17 مبادلات انرژی الکتریکی66
3-18 مبادلات انرژی الکتریکی بین مناطق.67
3-19 جمعبندی و نتیجهگیری69
فصل چهارم: شبیهسازی و تجزیه و تحلیل داده ها. 71
4-1 مقدمه.71
4-2 متدولوژی پژوهش.76
4-3 کلیات متدولوژی دینامیک سیستمی.77
4-4 مبانی مدلسازی دینامیک سیستم78
4-5 تدوین مدل شبیه سازی تراز برق.79
4-6 ساختار کلان مدل.79
4-7 تولید انرژی الکتریکی.79
4-7-1 تولید برق آبی.80
4-7-2 تولید برق نیروگاههای حرارتی83
4-7-3 تولید برق نیروگاههای هسته ای86
4-8 تقاضای برق در هر منطقه برقی86
4-9 تخمین مدلهای رگرسیون با دادههای تابلویی87
4-9-1 روش برآورد عمومی.87
4-9-2 روش اثر‌های ثابت87
4-9-3 روش اثرات تصادفی88
4-9-4 آزمونها.89
4-10 تراز برق مناطق92
4-11 تعیین اعتبار.94
4-11-1 اعتبار مدل.96
4-11-2 فروض اساسی مدل97
4-12 انتخاب گام زمانیDT97
الف) آزمون پایه99
ب) آزمون باز تولید رفتار.100
پ) آزمون ساختاری مدل.102
4-13 شبیهسازی تراز انژی الکتریکی در سطح منطقه ای و کشور.103
4-14 سناریو رشد8% تولید ناخالص داخلی طبق برنامه توسعه108
4-15 سناریوفرض افزایش قیمت(با فرض رشد 4% )112
فصل پنجم: جمعبندی و نتیجهگیری.117
ارائه پیشنهادهای سیاستی120
منابع و ماخذ.124
پیوست:.128
مقدمه
انرژی به عنوان موتور رشد و توسعه در هر کشور و از جمله نیازهای اصلی اقتصاد میباشد که بخصوص پس از انقلاب صنعتی به عنوان یک عامل بسیار مهم در تولید در بخشهای مختلف از جمله صنعت،کشاورزی و. تلقی میگردد. در این راستا انرژی الکتریکی به دلیل ویژگیهای خاص آن از قبیل سادگی تبدیل به سایر انرژیها و انتقال سریع آن به نقاط مختلف از جمله مهمترین صورتهای انرژی است که کاربرد آن از سال 1904 میلادی در ایران آغاز و به شدت توسعه یافته است بهطوریکه زندگی بدون آن تقریباٌ غیرممکن مینماید. همچنین انرژی الکتریکی نقش مهمی در برنامه ریزی اقتصادی دارد و بنابراین بررسی و شناخت عوامل مؤثر بر تقاضای برق در بخشهای مهم اقتصادی از مباحث مهم این حوزه محسوب میگردد. لذا با توجه به نقش مهم نهاده برق بعنوان یک نهاده تولید در زیر بخشهای تولیدی و مصرف قابل توجه آن در این بخشها، در پژوهش حاضر سعی شدهاست تا براساس تاثیر متغیرهای کلان بر تقاضا برای این نهاده، ابتدا تابع تقاضا برای 16 منطقه برق کشور برآورد شود سپس عرضه برق به تفکیک مناطق مدلسازی شود و در نهایت با متدولوژی دینامیک سیستمی[1] عرضه و تقاضای برق این مناطق به طور همزمان شبیهسازی شود تا به این ترتیب، امکان بررسی تراز انرژی الکتریکی در سطح ملی و به تفکیک مناطق میسر شود. در ادامه اهمیت و ضرورت تحقیق، هدف از انجام تحقیق، ارائه فرضیات و قلمروتحقیق و تعاریف مفاهیم اصطلاحات کلیدی ارائه می‌شود.
1-2 بیان مساله و اهمیت و ضرورت تحقیق
امروزه در تولید ملی هر جامعهای، انرژی نقش مهمی ایفا می کند. به طور کمی توسعه اقتصادی به عنوان رکن اساسی در مجموعه سیاستها و خط مشیهای هر کشور مدنظر قرار دارد. انرژی در جریان توسعه اقتصادی به عنوان موتور و مولد رشد و توسعه به شمار میرود لذا بخش انرژی به عنوان یکی از بخشهای اقتصادی- اجتماعی تاٌثیر بسزایی بر سایر بخشها دارد[2]. راهبرد تاٌمین انرژی، به میزان کافی و هزینه مناسب، جزو برنامه های اصلی هر کشور میباشد. ایران به دلیل برخوردار بودن از منابع نفت و گاز، دارای موقعیت خاصی بوده است. این امکان دارد که با استفاده بهینه از این منابع، به رشد اقتصادی مطلوبی دست یابد. نقش برق به عنوان یک انرژی، در ایجاد روشنایی به طور عام (خانگی) و ایجاد سرما و گرما بر کسی پوشیده نیست و به طور خاص در تجارت و صنعت می تواند یکی از کاربردیترین انرژیهای رایج در جامعه باشد. رشد چشمگیر و فزاینده تقاضای برق به عنوان یک سوخت موثر و بدون ایجاد آلودگی در رشد و توسعه اقتصادی جامعه، آیندهنگری در این زمینه را برای محققین، دانشپژوهان و سیاستگذاران الزامی ساخته است. برق به عنوان عالیترین نوع انرژی، نقش مهمی در توسعه اقتصادی یک کشور دارد و تامین مطمئن آن برای ادامه فعالیتهای اقتصادی بسیار حیاتی است. میزان تولید و مصرف انرژی الکتریکی یکی از شاخصهای مهم رشد اقتصادی و مبین کیفیت زندگی جوامع و ملت‌ها میباشد.
انرژی الکتریکی در اکثر کشورها به عنوان صنعت مادر شناخته شدهاست. فرآیند جابجایی توان الکتریکی را انتقال انرژی الکتریکی گویند. این فرآیند معمولاٌ شامل انتقال انرژی الکتریکی از مولد یا تولید کننده به پستهای توزیع نزدیک شهرها یا مراکز توزیع صنایع است، از این پس یعنی تحویل انرژی التریکی به مصرف کنندهها در محدوده توزیع انرژی الکتریکی است. انتقال انرژی الکتریکی این امکان را فراهم می کند، تا به راحتی و بدون متحمل شدن هزینه حمل سوختها و همچنین جدای از آلودگی تولید شده از سوختن سوختها در نیروگاه، از انرژی الکتریکی استفاده شود. در بسیاری از موارد انتقال منابع انرژی مانند باد یا آب سدها غیرممکن است و تنها راه ممکن، انتقال انرژی الکتریکی است.
