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山東省夏季短期負荷分析

山東省夏季短期負荷分析

在每年6-7月的夏季高溫月份,居民負荷及第三產(chǎn)業(yè)負荷很容易受到氣溫的影響,更準確的說,很容易受到體感溫度的影響。體感溫度,是指將人體所感受到的冷暖程度,轉(zhuǎn)換成的與之同等的溫度。


【資料圖】

(來源:微信公眾號“蘭木達電力現(xiàn)貨”作者:王瑀璠)

體感溫度與正常負荷預測中所使用的氣溫,存在一定差異。根據(jù)世界氣象組織的規(guī)定,氣象站在測量氣溫時,應取得室外環(huán)境下,距離地面1.5米、四面通風的百葉箱內(nèi),溫度計的溫度。

但是,除氣溫以外,濕度與風力都會影響人體的熱代謝,所以體感溫度通常受到濕度、風速、陽光輻射等諸多因素的作用。例如,有測試表明,氣溫在30℃左右,同時相對濕度超過70%,人體就會感到悶熱、不適,進而需要空調(diào)制冷、抽濕,電網(wǎng)負荷隨之增加。

因此,本文考慮了氣溫、濕度、風速的綜合影響,以改進負荷預測中對溫度的計量,進行夏季體感溫度與電網(wǎng)負荷相關(guān)性的研究分析。

體感溫度的計算

根據(jù)氣象學者的研究,體感溫度主要受四個因素的影響:一是氣溫,二是濕度,三是風速,四是輻射。其中,氣溫的影響最明顯,其次為相對濕度與風力大小。當氣溫較高時,溫差越小,濕度越大,風速越低,越感覺悶熱。

體感溫度的計算方法因不同地區(qū)氣候條件的不同而有所差異。考慮到山東省的地理位置、氣象氣候條件,本文借鑒北京氣象局提出的公式,以綜合考量體感溫度的計算,具體公式如下:

體感溫度與負荷的相關(guān)性

每年的6月、7月為全年的高溫月份,電網(wǎng)負荷受城市居民與第三產(chǎn)業(yè)空調(diào)制冷的影響較大,因此本文選取山東省2023年6-7月的氣象數(shù)據(jù),研究夏季體感溫度與電網(wǎng)負荷的相關(guān)性。

下圖中,黃色圓點對應體感溫度,綠色圓點對應日均氣溫,可以看出,在考慮濕度、風速的影響后,體感溫度-日均負荷的離散程度更低。

下圖中,黃色虛線對應體感溫度,灰色虛線對應日均氣溫,可以直觀的看到,體感溫度走勢與日均負荷走勢更為接近。

將2023年6月1日至7月29日的實際負荷,與考慮氣溫、相對濕度、風速影響后得到的體感溫度進行線性回歸,擬合結(jié)果如下:

從上表中可看出,體感溫度-日均負荷的相關(guān)性要明顯高于日均氣溫-日均負荷的相關(guān)性,其誤差也相對更小。

通過對體感溫度與山東電網(wǎng)夏季負荷的相關(guān)性分析,并和日均氣溫相關(guān)性進行對比可知:體感溫度與負荷相關(guān)性明顯高于常規(guī)溫度和負荷的相關(guān)性,但基礎(chǔ)負荷、光照敏感負荷等受體感溫度影響較小,后續(xù)對負荷采用體感溫度進行整體預測時,誤差仍較大。

通過上述的分析,我們能看到體感溫度與負荷存在關(guān)系,所以在后續(xù)交易中對負荷進行預測時,可以更多參考體感溫度對負荷的影響。目前本文暫未進行歷史年度體感溫度與負荷相關(guān)信息的數(shù)據(jù)驗證,這部分內(nèi)容完善研究后再與大家分享。

氣象學者的研究結(jié)果顯示,溫度具有一定的累積效應。即在長時間的高溫狀態(tài)下,即使某一天氣溫有所下降,人對空調(diào)的需求等行為也不會立即改變,因為人體感官對溫度變化有一個適應的過程。本文作為一個開端,后續(xù)會繼續(xù)輸出相關(guān)內(nèi)容,若各位讀者朋友有其他觀點或建議,歡迎留言探討。

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