Prognozowanie sprzedaży gazu ziemnego z liczby stopniodni grzania Józef Dopke

Podobne dokumenty
Michigan, 4,2 mld m 3 w Indiana, 3,7 mld m 3 w Wisconsin i 1,9 mld m 3 w Iowa.

Wpływ temperatury powietrza w 2018 r. na zużycie energii na ogrzewanie i chłodzenie budynków w Warszawie Józef Dopke

Józef Dopke Kierownik Laboratorium Zakładowego APATOR METRIX S.A., Tczew Head of Factory Laboratory APATOR METRIX S.A., Tczew

Korekcja klimatyczna wolumenu sprzedaży gazu ziemnego dla odbiorców domowych i komercyjnych Józef Dopke

Tabela 1. Liczba ludności, liczba gospodarstw domowych, sprzedaż gazu ziemnego dla odbiorców domowych [2], liczba gospodarstw domowych zgazyfikowanych

Zużycie energii na ogrzewanie budynków w 2014 r. w 34 miastach Polski

Zużycie paliw na ogrzewanie budynków w ostatnich sezonach grzewczych

Śred. -3,99-3,51 0,34 6,89 12,73 16,12 17,72 16,65 12,13 7,27 2,11-1,89

Zużycie energii na ogrzewanie budynków w województwie zachodniopomorskim w sezonie grzewczym 2015/16 r.

Zmiany zużycia energii na ogrzewanie budynków w 2018 r. na tle wielolecia Józef Dopke

Ile paliw na ogrzewanie budynków zużyto w Gdańsku Rębiechowie w sezonie grzewczym 2018/2019 r. Józef Dopke

Różnice w zużyciu energii na ogrzewanie budynków w dwudziestu polskich miastach w sezonie grzewczym 2010/2011 r. Józef Dopke

Zmiany w zużyciu energii na ogrzewanie budynków w Gdańsku w wieloleciu

Gigantyczne rachunki za gaz Józef Dopke

Zmiany zużycia energii na ogrzewanie budynków w wybranych miastach Polski w wieloleciu

y = 1,2641x + 93,167 R 2 = 0, r. y = 1,2415x + 93,208 R 2 = 0, r. Ciepło sprzedane CO+CWU (GJ) y = 1,2829x + 85,676 R 2 = 0,9819

Obliczanie liczby stopniodni grzania według metody Eurostat

Mniejsze zużycie energii na ogrzewanie budynków w pierwszych sześciu miesiącach obecnego sezonu grzewczego 2014/2015 r.

Efektywność zużycia energii w gospodarstwach domowych

Zmiany zużycia energii na ogrzewanie budynków w wybranych miastach Polski w wieloleciu. Józef Dopke. Streszczenie. 1. Wstęp

Zużycie energii na ogrzewanie budynków w Warszawie w wieloleciu Józef Dopke

Zużycie energii na ogrzewanie budynków w ostatnich sezonach grzewczych Józef Dopke

Analiza spadku zużycia energii na ogrzewanie budynku po termomodernizacji Józef Dopke

Wyznaczanie temperatury bazowej budynku Józef Dopke. Wstęp

Zużycie energii na ogrzewanie budynków w Warszawie w wieloleciu Józef Dopke

Ciepła zima mniejsze zużycie energii na ogrzewanie budynków w pierwszych czterech miesiącach obecnego sezonu grzewczego 2014/2015 r.

Dobór stałej we wzorze Hitchin a przy obliczaniu liczby stopniodni grzania dla Łodzi Józef Dopke

Zużycie energii na ogrzewanie budynków w 2015 r. w miastach Polski Józef Dopke

Zależność zużycia gazu ziemnego na ogrzewanie pomieszczeń od liczby stopniodni grzania

Średnie miesięczne temperatury powietrza w I kw r. w polskich miastach

Ile wzrosły już ceny gazu w 2008 r.? Józef Dopke

Średnie miesięczne temperatury powietrza w I kw r. w polskich miastach

The Calculation of Heating Degree Days based on Eurostat Method Obliczanie liczby stopniodni grzania według metody Eurostat Józef Dopke

Od kilku tygodni w prasie i na stronach internetowych ciągle powtarzane są tytuły:

Zużycie energii na ogrzewanie budynków w trzydziestu czterech miastach Polski w 2012 r. Józef Dopke

Zależności między liczbami stopniodni grzania na przykładzie Częstochowy

Zużycie energii na ogrzewanie budynków w wybranych polskich miastach w sezonie grzewczym 2011/2012 r. Józef Dopke

Zużycie energii na ogrzewanie budynków w pierwszych czterech miesiącach sezonu grzewczego 2012/2013 r. Józef Dopke

Różnice w zużyciu energii na ogrzewanie budynków w wybranych polskich miastach w sezonie grzewczym 2012/2013 r. Józef Dopke

Obliczanie miesięcznej liczby stopniodni grzania - Józef Dopke

Zależności między liczbami stopniodni grzania na przykładzie Częstochowy Józef Dopke

Obliczanie zapotrzebowania na paliwo Mizielińska K., Olszak J. Gazowe i olejowe źródła ciepła małej mocy

Skumulowane zmienne zużycie gazu ziemnego w sezonie grzewczym Józef Dopke

Zużycie energii na ogrzewanie budynków w 2014 r. w 34 miastach Polski Józef Dopke

Skumulowane zmienne zużycie gazu ziemnego w sezonie grzewczym - Józef Dopke

E= e el +d L +w g P Sd(18,3 o C) (1)

Różnice w zużyciu paliw na ogrzewanie budynków w trzydziestu jeden miastach Polski w 2011 r. Józef Dopke. Streszczenie

Liczba stopniodni grzania dla dwudziestu sześciu miast Polski w 2010 r. Józef Dopke

Zależność zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych od liczby stopniodni grzania

Średnie miesięczne temperatury powietrza a zużycie energii na ogrzewanie budynków w styczniu 2017 r. Józef Dopke

Czy styczniowe i lutowe mrozy podwyższą rachunki za energię na ogrzewanie budynków? Józef Dopke

Zużycie energii na ogrzewanie budynków w pierwszych czterech miesiącach sezonu grzewczego 2016/2017 r. Józef Dopke

Zużycie energii na ogrzewanie budynków w 2015 r. w południowowschodniej. Józef Dopke. 1. Średnia roczna temperatura powietrza w miesiącach grzewczych

Zużycie energii na ogrzewanie budynków w pierwszych pięciu miesiącach obecnego sezonu grzewczego 2015/2016 r. Józef Dopke

EKRAN 5. Zyski ciepła wg rozporządzenia [1]

Kierownik Laboratorium Zakładowego, Apator Metrix S.A., Tczew, ul. Piaskowa 3 jozefdopke@wp.pl

Opodatkowanie gazu ziemnego w krajach Unii Europejskiej w 2007 r. Józef Dopke

[4] [4] Okres czasu p q ---

Sektor energii i krajowe bilanse paliwowo-energetyczne w latach Cz. II

Jak gaz łupkowy wpłynie na ceny gazu dla odbiorców? - Józef Dopke

Ekonometryczna analiza popytu na wodę

Różnice w zużyciu energii na ogrzewanie budynków w trzydziestu sześciu miastach Ukrainy w sezonie grzewczym 2010/2011 r.

Elementy do wykorzystania w założeniach i planach zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i gaz

Bezkrytycznie podchodząc do tej tabeli, możemy stwierdzić, że węgiel jest najtańszym paliwem, ale nie jest to do końca prawdą.

Bilans potrzeb grzewczych

Uwaga na rozliczenia za gaz!

Koszty podgrzewania ciepłej wody użytkowej

5 Uzgodnienie bilansu paliwowo-energetycznego

Objaśnienia do formularza G-11g

Uwarunkowania rozwoju gminy

Efektywność energetyczna -

SPIS TREŚCI 1. PODSTAWA PRAWNA RODZAJ I PARAMETRY TECHNOLOGICZNEGO NOŚNIKA CIEPŁA ORAZ SPOSOBY JEGO REGULACJI... 4

5,70% Olej opałowy; 5,80% Miał opałowy; 33,80%

Objaśnienia do formularza G-11g na 2018 r.

ZALEśNOŚĆ ZUśYCIA GAZU ZIEMNEGO W GOSPODARSTWACH DOMOWYCH OD LICZBY STOPNIODNI GRZANIA

ANALIZA STATYSTYCZNA ZAPOTRZEBOWANIA NA CIEPŁO W GMINACH WIEJSKICH

Konferencja Jakość powietrza a efektywność energetyczna Małopolska Tomasz Szul UR Kraków

1. Ocena stanu istniejącego 2

P i o t r L e w a n d o w s k i. A n e t a K i e ł c z e w s k a K o n s t a n c j a Z i ó ł k o w s k a

Energia odnawialna jako panaceum na problem niskiej emisji w mieście

Zapotrzebowanie na ciepło do podgrzania powietrza wentylacyjnego

Rozdział 4. Bilans potrzeb grzewczych

Węgiel kamienny w sektorze komunalno bytowym.

ANALIZA PORÓWNAWCZA ZUŻYCIA I KOSZTÓW ENERGII DLA BUDYNKU JEDNORODZINNEGO W SŁUBICACH I FRANKFURCIE NAD ODRĄ

Jerzy Niebrzydowski, Grzegorz Hołdyński Politechnika Białostocka Katedra Elektroenergetyki

AKTUALIZACJA ZAŁOŻEŃ DO PLANU ZAOPATRZENIA W CIEPŁO, ENERGIĘ ELEKTRYCZNĄ I PALIWA GAZOWE DLA OBSZARU MIASTA POZNANIA

Ceny energii dla gospodarstw domowych w Polsce są najwyższe w Europie Józef Dopke

Rozdział 05. Uwarunkowania rozwoju miasta

Metodologia obliczania oszczędności dla obiektów

Wprowadzenie. Małgorzata KLENIEWSKA. nawet już przy stosunkowo niewielkim stężeniu tego gazu w powietrzu atmosferycznym.

Rozdział 6. Uwarunkowania rozwoju miasta

PORÓWNANIE METOD STOSOWANYCH DO OKREŚLANIA DŁUGOŚCI OKRESU OGRZEWCZEGO

Skojarzone układy Hewalex do podgrzewania ciepłej wody użytkowej i ogrzewania budynku

- ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII

CENNIK GAZU ZIEMNEGO WYSOKOMETANOWEGO

Perspektywa zmian zapotrzebowania na ciepło systemowe w wyniku poprawy efektywności energetycznej budynków

Sieci gazowe zasilane gazem płynnym. Rozwiązanie dla osiedli bez dostępu do gazu ziemnego

Powierzchnia - sposób ogrzewania Zapotrzebowanie na moc cieplną Roczne zużycie ciepła. ciepłowniczych indywidualne z systemów

Koszty jednostkowe energii cieplnej produkowanej na potrzeby ogrzewania w obecnej kotłowni węglowej budynku przy ul.

Fig. 1 Szacunkowa wielkość konsumpcji paliw ciekłych w kraju po 3 kwartałach 2018 roku w porównaniu do 3 kwartałów 2017 roku.

Transkrypt:

Prognozowanie sprzedaży gazu ziemnego z liczby stopniodni grzania Józef Dopke (jozefdopke@wp.pl) Stopniodni grzania Stopniodni grzania są ilościowym wskaźnikiem określającym zapotrzebowanie na energię do ogrzewania domów mieszkalnych i budynków użyteczności publicznej. Są one obliczane z zaobserwowanych dziennych temperatur powierza. Metoda wymaga przyjęcia temperatury bazowej, która jest średnią temperaturą wewnątrz budynku pomniejszoną o zyski energii od wewnętrznych źródeł. Bardzo często jako temperaturę bazową t b wybiera się 18 o C (65 o F=18,3 o C w USA). Jeżeli ogrzewanie od ludzi i urządzeń w domu wraz z energią od promieniowania słonecznego może podwyższyć temperaturę o 3 o C, to wystarczy aby przy temperaturze zewnętrznej 18 o C zapewnić temperaturę 21 o C w mieszkaniu bez ogrzewania. Dla każdego dnia wyznacza się minimalną t min (i) i maksymalną t max (i) temperaturę dzienną powietrza zewnętrznego. Średnia temperatura dzienna t śr (i) jest średnią arytmetyczną z minimalnej t min (i) i maksymalnej t max (i) temperatury dziennej. Za dni grzewcze przyjmuje się dni, w których średnia dzienna temperatura zewnętrzna jest niższa niż t b lub od temperatury granicznej (15 o C wg EUROSTAT) [1]. Jest kilka metod obliczania stopniodni grzania. W metodzie północnoamerykańskiej (USA i Kanada) stopniodni grzania Sd(t b ) dla temperatury bazowej t b =65 o F oblicza się ze wzoru Sd(65 o F)= n o o [65 F tśr ( i)]... dla.. tśr ( i) 65 F = 1 (1) i... dla.. t śr ( i) > 65 o F Do obliczenia stopniodni grzania dla przyjętego okresu czasu oblicza się stopniodni dla wszystkich dni tego okresu i sumuje. Jako okresy czasu przyjmuje się tygodnie, miesiące, kwartały roku i lata. Przeliczenia stopni Fahrenheita na stopnie Celsjusza wykonuje się ze wzoru t C =5(t F -32)/9. Stopniodni grzania Celsjusza Sd C nie są identyczne ze stopniodniami Fahrenheita Sd F stosowanymi w USA. Dziewięć jednostek stopni Fahrenheita równa się pięciu jednostkom stopni Celsjusza i dlatego Sd(18,3 o C)=(5/9) Sd(65 o F). Stopniodni oblicza się dla miast, regionów, stanów, średnią krajową, średnią dla USA i Unii Europejskiej. World Resource Institute wykonał obliczenia stopniodni grzania dla temperatury bazowej 18 o C dla 171 krajów. Obliczenie to zostało wykonane dla wszystkich możliwych lokalizacji stacji meteorologicznych a wyniki ważone były zaludnieniem analizowanego obszaru. Stosując ważenie według zaludnienia zapewnia się, że duże skupiska ludności będą bardziej reprezentowane w tym wskaźniku niż obszary o małym zaludnieniu. Takie krajowe ważone stopniodni odzwierciedlają zapotrzebowanie na energię na grzanie średniego obywatela danego kraju. Średnia wieloletnia liczba stopniodni grzania ważona zaludnieniem dla Polski wynosi 3719 o Cdni. W USA oblicza się stopniodni grzania ważone zaludnieniem gospodarstw korzystających z takich paliw na ogrzewanie jak energia elektryczna, gaz ziemny i olej opałowy. Do porównania wieloletniego zapotrzebowania na energię do grzania definiuje się średnie wieloletnie stopniodni grzania ważone zaludnieniem. Zapotrzebowanie na paliwo do ogrzewania mieszkań może istotnie się różnić w różnych miesiącach, latach i miejscowościach. Dlatego im trudniej magazynować dany rodzaj paliwa tym dokładniej należy prognozować jego zużycie. Liczba stopniodni grzania jest szeroko stosowana w USA i Kanadzie do prognozowania zużycia energii na cele grzewcze. 1

Zależność zużycia energii od stopniodni grzania Zużycie gazu ziemnego (energii) na ogrzewanie pomieszczeń, grzanie wody i przygotowanie posiłków można przedstawić w postaci modelu: E = a + b Sd(t b ) + e (2) gdzie: E - zużycie gazu ziemnego (energii), a, b - współczynniki, Sd(t b ) - liczba stopniodni grzania zależna od t b, t b - bazowa temperatura, e błąd metody. Zużycie energii na grzanie pomieszczeń w małych przedziałach czasu zależy liniowo od liczby stopniodni grzania. Współczynnik b określa wielkość zużycia gazu ziemnego (energii) na jeden stopniodzień grzania. Zużycie gazu ziemnego (energii) na cele nie związane z ogrzewaniem pomieszczeń (głównie grzaniem wody użytkowej i gotowaniem) określa współczynnik a. Jeżeli we wzorze (2) są stosowane dane miesięczne (lub roczne), to współczynniki a i b będą dotyczyły miesięcznego (lub rocznego) zużycia gazu. Błąd metody e może być spowodowany, np. posiadaniem przez gospodarstwa domowe obok kotła gazowego kominka opalanego drewnem lub posiadaniem kotła opalanego gazem lub olejem opałowym zależnie od cen tych paliw ( w stanach północno-wschodnich USA). W tabeli 1 podano liczbę stopniodni grzania ważoną zaludnieniem dla stanów USA o klimacie najbardziej zbliżonym do Polski o liczbie Sd(18,3 o C)=3719 o Cdni. Poniżej zostaną przedstawione wyniki analizy prognozowania sprzedaży gazu ziemnego dla odbiorców domowych w stanie Michigan. W Polsce jest około 7 mln gospodarstw domowych korzystających z gazu ziemnego (6,6 mln odbiorców gazu, część gospodarstw jest opomiarowana wspólnym gazomierzem), którze są obsługiwane przez 6 operatorów systemów dystrybucyjnych. Liczba odbiorców gazu ziemnego obsługiwanych przez polskich Operatorów Systemu Dystrybucyjnego wynosi: 1,5 mln dla Mazowieckiego OSD, 1,3 mln dla Karpackiego OSD i,74 dla Dolnośląskiego OSD. Tabela 1. Średnia wieloletnia (1971-2) ważona zaludnieniem liczba stopniodni grzania Sd(18,3 o C) [2] dla wybranych stanów USA oraz liczba zgazyfikowanych gospodarstw w 24 r. Sd(18,3 o C) Stan Wartość średnia Odchylenie standardowe Liczba gospodarstw domowych odbierających gaz ziemny --- o Cdni o Cdni sztuk New Jersey 4191,3 189,4 2 582 714 Iowa 3921,1 275,6 839 415 Michigan 3861,1 24, 3 161 37 Utah 3673,9 258,9 71 255 Nebraska 3625, 267,2 479 391 Massachusetts 356,6 191,1 1 36 142 Illinois 353,6 251,7 3 754 132 Nowy Jork 3397,8 21,1 4 199 32 Ohio 3317,2 236,7 3 25 68 Pensylwania 3285, 197,8 2 591 458 2

Prognozowanie miesięcznej sprzedaży gazu Na rys. 1 przedstawiono miesięczną sprzedaż gazu ziemnego dla gospodarstw domowych oraz miesięczną liczbę stopniodni grzania dla okresu od stycznia 22 r. do czerwca 26 r. w stanie Michigan. Obie wielkości są mocno skorelowane. Ze wzrostem liczby stopniodni grzania wzrastała sprzedaż gazu ziemnego dla odbiorców domowych na ogrzewanie mieszkań. Im miesiąc był chłodniejszy tym większa liczba stopniodni grzania i tym większy popyt na gaz ziemny. W analizowanym okresie najzimniejszy był styczeń 24 r. (tabela 2) z liczbą 812,2 o Cdni grzania a najcieplejszym styczniem był styczeń w 26 r. z liczbą 546,7 o Cdni grzania a różnica między nimi wynosiła 265,5 o Cdni grzania. Sprzedaż gazu ziemnego (mln m 3 ) Stopniodni grzania Sd(18,3 o C) ( o Cdzień) Cena gazu za 1 m 3 (dolar) 2 18 16 14 12 1 8 6 4 Sd(18,3oC) Sprzedaż gazu Cena gazu 2 6 12 18 24 3 36 42 48 54 Analizowany okres 1=1.22 r., 54=6.26 r.) (miesiące) Rys. 1. Sprzedaż, cena gazu ziemnego dla gospodarstw domowych [3] oraz liczba stopniodni grzania Sd(18,3 o C) [2] dla stanu Michigan w okresie od 1.22 r. do 6.26 r. Jako przykład krótkoterminowego prognozowania zużycia gazu ziemnego dla dużego terytorium stanu Michigan omówione będą dane z lat od 1.22 r. do 12.25 r. podawane przez [3] w dniu 26.12.26 r. Na rys. 2 przedstawiono prostą regresji miesięcznej sprzedaży gazu ziemnego dla gospodarstw domowych w stanie Michigan względem miesięcznej liczby stopniodni grzania dla okresu od stycznia 22 r. do grudnia 25 r. Obie wielkości wykazują silną korelację ze współczynnikiem korelacji r=,977. Wartości estymatorów parametrów prostej regresji wynoszą a=147,6139 mln m 3 /miesiąc i b=2,289915 mln m 3 /( o Cdzień miesiąc). Stałe miesięczne zużycie gazu ziemnego można oszacować na 147,6139 mln m 3. Z prostej regresji można prognozować dla stycznia 26 r. sprzedaż gazu ziemnego w wysokości E(546,7 o Cdni)=1,3995 mld m 3. W rzeczywistości w styczniu 26 r. sprzedano 1,46 mld m 3 (tabela 2). Błąd prognozy wynosił -4,14%. Dla lutego 26 r. można prognozować zużycie gazu ziemnego w wysokości E(599,4 o Cdni)=1,52 mld m 3 a rzeczywista sprzedaż w lutym 26 r. wynosiła 1,45 mld m 3. Błąd prognozy wynosił 4,83%. Dla marca 26 r. można prognozować zużycie gazu ziemnego w wysokości E(517,2 o Cdni)=1,332 mld m 3 a rzeczywiście sprzedana objętość gazu w marcu 26 r. wynosiła 1,32 mld m 3. Błąd prognozy dla marca 26 r. wynosił 2,3%. 3

Tabela 2. Miesięczna sprzedaż gazu ziemnego dla gospodarstw domowych [3], średnie miesięczne zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowch, cena brutto gazu ziemnego w stanie Michigan oraz miesięczna liczba stopniodni grzania Sd(18,3 o C) [2] Miesiąc Sprzedaż gazu dla gospodarstw domowych Średnie miesięczne zużycie gazu w gospodarstwach domowych Sd(18,3 o C) Cena brutto gazu --- mld m 3 m 3 o Cdzień Dolar/m 3 1.24 1,987 628,4 812,2,267 2.24 1,789 547,9 621,7,274 3.24 1,33 42,6 463,3,272 4.24,925 292,7 285,6,292 5.24,514 162,7 137,8,318 6.24,265 83,7 45,6,374 7.24,22 69,6 11,7,45 8.24,2 63,2 36,1,418 9.24,226 71,4 38,9,4 1.24,445 14,8 238,9,344 11.24,864 273,2 45,,328 12.24 1,487 47,4 655,6,316 1.25 1,884 591,9 743,9,33 2.25 1,655 52,1 588,3,297 3.26 1,542 484,3 593,9,31 4.25,855 268,7 271,7,355 5.25,552 173,5 197,2,375 6,25,273 85,9 7,2,437 7.25,21 63,1 1,7,475 8.25,169 53, 7,2,515 9.25,195 61,2 32,8,513 1.25,399 125,4 219,4,494 11.25,828 26, 399,4,457 12.25 1,585 498, 695,,437 1.26 1,46 458,9 546,7,433 2.26 1,45 455,5 599,4,44 3.26 1,32 49,2 517,2,372 4.26,773 242,9 253,9,419 5.26,44 127, 137,2,446 6.26,25 78,5 3,6,488 W analizowanym okresie dla najzimniejszego stycznia 24 r. prognozowana sprzedaż wynosiłaby E(812,2 o Cdni)=2,748 mld m 3 a dla najcieplejszego stycznia 26 r. E(546,7 o Cdni)=1,3995 mld m 3 a różnica w prognozowanej sprzedaży miesięcznej wynosiłaby,68 mld m 3. Rzeczywista sprzedaż miesięczna różniła się o,527 mld m 3. 4

2 Sprzedażgazu ziemnego dla gospodarstw domowych (mln m 3 ) 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Liczba stopniodni grzania Sd(18,3 o C) ( o Cdzień) Rys. 2. Prosta regresji miesięcznej sprzedaży gazu ziemnego dla gospodarstw domowych [3] względem liczby stopniodni grzania Sd(18,3 o C) [2] dla stanu Michigan w okresie od 1.22 r. do 12.25 r., współczynnik korelacji r=,977, a=147,6139 mln m 3 /miesiąc,b=2,289915 mln m 3 /( o Cdzień miesiąc) Wartości estymatorów parametrów prostej regresji miesięcznej sprzedaży gazu ziemnego dla gospodarstw domowych w stanie Michigan (rys. 3) względem miesięcznej liczby stopniodni grzania dla krótkiego okresu od stycznia 25 r. do grudnia 25 r. wynoszą a=137,757 mln m 3 /miesiąc i b=2,257995 mln m 3 /( o Cdzień miesiąc) a współczynnik korelacji r=,9796. Z tej zależności między miesięczną sprzedażą gazu ziemnego a miesięczną liczbą stopniodni grzania można prognozować dla stycznia 26 r. zużycie gazu ziemnego w wysokości E(546,7 o Cdni)=1,3722 mld m 3. W rzeczywistości sprzedano w styczniu 26 r. 1,46 mld m 3 gazu (tabela 2) a błąd prognozy wynosił -6,1%. Dla lutego 26 r. można prognozować zużycie gazu ziemnego w wysokości E(599,4 o Cdni)=1,4912 mld m 3 a rzeczywista sprzedaż gazu w lutym 26 r. wynosiła 1,45 mld m 3. Błąd prognozy dla lutego 26 r. wyniósł 2,84%. W przypadku marca 26 r. można prognozować sprzedaż gazu ziemnego w wysokości E(517,2 o Cdni)=1,356 mld m 3 a rzeczywista sprzedaż gazu w marcu 26 r. wynosiła 1,32 mld m 3. Prognoza sprzedaży gazu w marcu 26 r. obarczona była błędem,28%. Szacowanie parametrów prostej regresji miesięcznej sprzedaży gazu względem stopniodni grzania powinno być wykonywane w sposób kroczący, najlepiej z ostatnich 12 miesięcy. Parametry prostej regresji a i b ulegają zmianie wskutek termomodernizacji budynków, wzrostu powierzchni mieszkań, poprawy sprawności kotłów, podgrzewaczy wody, kuchni i malejącej liczby osób w gospodarstwach domowych [4-7]. 5

2 Miesięczna sprzedaż gazu dla gosp. domowych (mln m 3 ) 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 Miesięczna liczba stopniodni grzania Sd(18,3 o C) ( o Cdzień) Rys. 3. Prosta regresji miesięcznej sprzedaży gazu ziemnego dla gospodarstw domowych względem liczby stopniodni grzania Sd(18,3oC) [2] dla stanu Michigan [3] w okresie od 1.25 r. do 12.25 r. Współczynnik korelacji r=,9796, a=137,7576 mln m 3 /miesiąc, b=2,257995 mln m 3 /( o Cdzień miesiąc). Prognozowanie miesięcznej sprzedaży gazu z danych poprzedniego roku Jako przykład krótkoterminowego prognozowania sprzedaży gazu ziemnego dla ogółu odbiorców gazu dla dużego i zróżnicowanego klimatycznie terytorium omówione będą informacje podawane w [8] dla Kanady. Na rys. 4 przedstawiono prostą regresji miesięcznej sprzedaży gazu ziemnego w Kanadzie względem liczby stopniodni grzania dla okresu od stycznia 25 r. do grudnia 25 r. Obie wielkości wykazują mocną korelację. Wartości estymatorów parametrów prostej regresji wynoszą a=3,25 mld m 3 /miesiąc i b=,75 mld m 3 /( o Cdzień miesiąc). Z tej prostej regresji można prognozować sprzedaż gazu w miesiącach następnego 26 roku. Dla stycznia 26 r. można prognozować sprzedaż gazu ziemnego w wysokości E(587 o Cdni)=7,653 mld m 3. W rzeczywistości sprzedano w styczniu 26 r. 7,85 mld m 3 gazu a błąd oszacowania wyniósł -1,95%. Stałe miesięczne zużycie gazu można oszacować na 3,33 mld m 3. W Kanadzie na dane poprzedniego 25 roku nanosi się dane bieżącego 26 roku i porównuje zmiany (rys. 5). Cieplejszy styczeń 26 r. o około 22 o Cdni w stosunku do stycznia 25 r. spowodował spadek miesięcznej sprzedaży gazu ziemnego w Kanadzie o 1,65 mld m 3. Ten miesięczny spadek sprzedaży gazu odpowiada objętości wszystkich magazynów gazu w Polsce. Stopniodni grzania oblicza się na bieżąco dla każdego dnia i podaje na stronach internetowych z jednodniowym opóźnieniem. Możliwość oszacowania tak dużej zmiany w miesięcznej sprzedaży gazu pozwala lepiej sterować wydobyciem, przesyłem i magazynowaniem gazu. 6

1 Miesięczna sprzedaż gazu ziemnego (mld m 3 ) 9 8 7 6 5 4 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Miesięczna liczba stopniodni grzania Sd(18,3 o C) ( o C dni) Rys. 4. Prosta regresji miesięcznej sprzedaży gazu ziemnego względem miesięcznej liczby stopniodni grzania Sd(18,3 o ) dla Kanady [8] dla okresu od 1. 25 r. do 12.25 r. 1 Miesięczna sprzedaż gazu ziemnego (x1 mln m 3 ) Miesięczna liczba stopniodni grzania Sd(18,3 o C) ( o Cdni) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Sd(18,3oC)-25 r. Sprzedaż gazu-25 r. Sd(18,3oC)-26 r. Sprzedaż gazu-26 r. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Analizowany okres (miesiące) Rys. 5. Miesięczna sprzedaż gazu ziemnego oraz miesięczna liczba stopniodni grzania Sd(18,3 o ) dla okresu od 1.25 r. do 5. 26 r. dla Kanady [8]. 7

Wnioski Liczba stopniodni grzania jest dobrym narzędziem do przewidywania popytu na dowolne paliwo przeznaczone na ogrzewanie domów mieszkalnych i budynków komunalnych. Powinna ona być wyznaczana dla obszaru obsługiwania przez polskich dostawców energii cieplnej i gazu ziemnego i porównywana z zużyciem energii. W USA wyznacza się sprzedaż gazu ziemnego oraz innych paliw na jeden stopniodzień grzania dla odbiorców komunalnych (odbiorcy domowi i komercyjni) (rys. 6) dla całego terytorium oraz wyznacza trendy jego zmian. Na bazie analizy tych danych prognozuje się przyszłe zużycie gazu w okresach 5-letnich z uwzględnieniem odchylenia standardowego liczby stopniodni grzania stwierdzonego w okresie wieloletnim. W przypadku USA można prognozować wzrost rocznej sprzedaży dla odbiorców komunalnych pomimo spadku średniego rocznego zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych (rys. 7). Zużycie energii na stopniodzień grzania jest jeszcze jednym wskaźnikiem pozwalającym analizować trendy zmian zużycia różnych paliw spowodowane termomodernizacjami budynków, zmianą powierzchni mieszkań, poprawą sprawności kotłów, podgrzewaczy wody, kuchni i malejącą liczbą osób w gospodarstwach domowych oraz regionalnym przemieszczaniem się ludności. 12 Roczna sprzedaż gazu ziemnego na stopniodzień grzania (mln m 3 / o Cdzień) 1 8 6 4 2 Odbiorcy domowi Odbiorcy komercyjni Odbiorcy komunalni 197 1975 198 1985 199 1995 2 25 21 Analizowane lata Rys. 6. Roczna sprzedaż gazu ziemnego dla odbiorców domowych, komercyjnych i komunalnych [4] na stopniodzień grzania Sd(18,3 o C) [2] dla USA w latach 197-26. Źródło: Monthly Energy Review and Short Term Energy Outlook 8

4 Zużycie 26 r. Średnie roczne zużycie gazu w gospod. domowych (m 3 ) 35 3 25 2 15 1 5 Zużycie 25 r. Zużycie 24 r. Arizona Floryda Illinois Michigan Maine y =,3678x + 1128,1 R 2 =,5993 y =,3651x + 163,4 R 2 =,62 y =,3463x + 974,97 R 2 =,617 1 2 3 4 5 6 Roczna liczba stopniodni grzania Sd(18,3 o C) ( o Cdzień) Rys. 7. Średnie roczne zużycie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych [4] poszczególnych stanów USA względem rocznej liczby stopniodni grzania Sd(18,3 o C) [2] dla lat 24, 25 i 26 Literatura [1] Dopke J.: Prognozowanie sprzedaży gazu ziemnego z liczby stopniodni grzania. Rynek Energii 27 (69) nr 2. [2] U.S. Department of Commerce. National Oceanic and Atmospheric Administration. National Environmental Satellite, Data and Information Service. National Climatic Data Center, Asheville [3] U.S. Energy Information Administration. Updated on 29.11.26. http://tonto.eia.doe.gov/bdnav/ng/hist/n31us2m.htm [4] Dopke J.: Trendy zmian zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych w USA. Wiadomości Naftowe i Gazownicze nr 11 (13) 26, str. 15-19. [5] Dopke J.: Zależność zużycia gazu ziemnego w gospodarstwach domowych od liczby stopniodni grzania. Rynek Energii nr 5 (66) 26, str. 75-86. [6] Dopke J.: Prognozowanie zużycia gazu ziemnego. Wiadomości Naftowe i Gazownicze 27 (18) nr 4. [7] Dopke J.: Analiza korelacji sprzedaży gazu ziemnego dla odbiorców domowych, komercyjnych i przemysłowych względem liczby stopniodni grzania. WWW.cire.pl. WWW.rynekgazu.pl., WWW.ogrzewnictwo.pl. luty.28. [8] Canadian Natural Gas. Monthly Market Update. July 26 9

Mgr inż. Józef Dopke e-mail: jozefdopke@wp.pl Prognozowanie sprzedaży gazu ziemnego z liczby stopniodni grzania Słowa kluczowe: gaz ziemny, stopniodni grzania Streszczenie. Liczba stopniodni grzania stosowana jest do prognozowania zużycia energii na ogrzewanie pomieszczeń mieszkalnych podczas sezonu grzewczego. Liczbę stopniodni grzania oblicza się z maksymalnych i minimalnych temperatur dziennych powietrza i założonej temperatury bazowej powietrza równej 18,3 o C (65 o F). Przedstawiono proste regresji miesięcznej sprzedaży gazu ziemnego względem miesięcznej liczby stopniodni grzania dla Michigan i Kanady. Przedstawiono możliwości prognozowania miesięcznej sprzedaży gazu ziemnego poprzez porównanie stopniodni grzania i sprzedaży gazu z poprzedniego roku z liczbą stopniodni grzania bieżącego miesiaca. Przedstawiono wieloletnie prognozowanie popytu na gaz ziemny dla odbiorców komunalnych w USA ze sprzedaży gazu na stopniodzień grzania. Liczba stopniodni grzania może być dobrym narzędziem dla inżynierów do prognozowania sprzedaży gazu ziemnego na ogrzewanie domów. Master of eng. Józef Dopke e-mail: jozefdopke@wp.pl The Forecasting of Natural Gas Sales from the Heating Degree Days Master of eng. Józef Dopke Key words: natural gas, heating degree days Summary. The heating degree days (HDDs) are used to estimate the amount of energy required for residential space heating during the cool season. HDDs are calculated by using daily maximum and minimum air temperature and then compared with an determined basic air temperature equal 18,3 o C (65 o F). Figures illustrate the regression line for relationship between natural gas sale for Michigan and Canada. The author presents the forecasting of monthly natural gas sale in Michigan and Canada. The graphical presentation of buildings sector natural gas consumption per heating degree day for forecasting of natural gas use. Natural gas consumption per heating degree days can be a useful tool to engineers, in forecasting the residential and commercial natural gas consumption. 1