تحليلي بر بهينه يابي سبد مصرف انرژي در نواحي شهري (موردپژوهي: كلانشهر شيراز)

An Investigation on Optimization of Energy ConsumptionPortfolio in Urban Regions (Case Study: Shiraz Residential Sector)

پژوهش ها حاكي از آن است كه از پنچ بخش عمده ي مصرف كننده انواع انرژي در جهان، بخش ساختمان و مسكن سهم شايان توجهي از ميزان انرژي مصرفي را به خود اختصاص داده است. ميانكين مصرف انرژي ساختمان ها در ايران 58/2 برابر متوسط مصرف جهاني است و بخش ساختمان و مسكن با سهمي بالغ بر 9/41% بزرگترين مصرف كننده انرژي در ايران مي باشد. از ديگر سو، نه تنها پتانسيل صرفه جويي انرژي در بخش ساختمان و مسكن بيش از ساير بخش هاست، بلكه كاهش مصرف انرژي در اين بخش ساده تر و با سرمايه گذاري كمتري نسبت به بخش هاي ديگر امكان پذير مي باشد. همچنين، مقوله ي سبد مصرف و پورتفوليوي انرژي در بخش مسكن و شهرسازي، در زمره موضوعاتي است كه مبناي الگوي مورد اشاره است. اهميت اين موضوع با تدوين قيمت-هاي پله كاني و تفاوت هزينه در بكارگيري هر نوع انرژي در پريودهاي مختلف زماني، محسوس تر شده است. هدف پژوهش حاضر، ارايه الگوي خانه ايراني انرژي محور با رويكرد سبد بهينه مصرف انرژي هاي چند پريودي و چند نرخي است. يك مدل رياضي بهينه يابي سبد مصرف انرژي هاي چند پريودي و چند نرخي ارايه و به دو روش برنامه ريزي خطي صفر و يك (BLP) و روش ابتكاري تجزيه و تركيب (HDC)، به طور جداگانه حل شده است؛ جهت بررسي ميزان كارايي الگوريتم پيشنهادي، بخش مسكوني شهر شيراز به عنوان جامعه آماري مورد نظر انتخاب گرديده و داده هاي انرژي مصرفي (برق و گاز) 270 خانه ايراني مورد استفاده قرار گرفته است. مقايسه نتايج حاصل از دو روش BLP و HDC، با يكديگر و نيز با مقادير واقعي هزينه انرژي نمونه هاي تصادفي، بيانگر مديريت بهينه منابع كمياب انرژي، ميزان استفاده از هر يك از منابع در هر پريود و كاهش مجموع 1/26 و 5/30 درصدي هزينه انرژي مصرفي (به ترتيب در دو روش HDC و BLP ) نسبت به مقادير واقعي مي باشد.

Researches indicate that considerable share of energy consumption is allocated to housing construction sector. On the other hand, the average consumption of energy in Iran residential buildings is 2.58 times more than the world standard energy consumption. In fact, the residential sector, by allotting the portion more than 41.9 % of energy resources, is the major energy consumer sector in Iran. It should be mentioned that not only the potential energy savings in residential sector is more than the other sectors, but also the possibility of reduction of energy consumption in this sector is easier and with less investment than the other sectors. Therefore, the essentiality presentation an oriented energy pattern for the Iranian house is very tangible. The importance of the presentation oriented energy pattern has specially been enhanced after facing to the multi-prices and multi-periods energy applications. The aim of present research refers to modeling oriented energy pattern for Iranian house by presenting a mathematical model for optimization of multi-periods and multi-prices energies by considering consumption portfolio. The mathematical model is then solved by two methods such as BLP and HDC, separately. For evaluating the degree of efficiency of the proposed algorithm, Shiraz city residential sector has been chosen as the statistical population, and the energy consumption data (electricity and gas) of 270 Iranian houses were deployed. The obtained results from two methods of BLP and HDC indicate the optimal management of limited resources of energy , the amount of recourses usage in each period, and also a decrease in energy consumption costs about 26.1% and 30.5% (by HDC and BLP, respectively) compared to the real data.