مدل‌سازی پیش‌بینی مصرف انرژی با استفاده از روش هوش مصنوعی (مطالعۀ موردی در استان همدان)

نویسندگان

1 استاد، دانشکدۀ مهندسی انرژی و منابع پایدار، دانشکدگان علوم و فناوری‏ های میان‏ رشته‏ ای، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشیار دانشکدۀ مهندسی انرژی و منابع پایدار، دانشکدگان علوم و فناوری‏ های میان‏ رشته ‏ای، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 دانشجوی دکتری دانشکدۀ مهندسی انرژی و منابع پایدار، دانشکدگان علوم و فناوری‏ های میان‏ رشته ای، دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.22059/ses.2024.383569.1104
چکیده

در این پژوهش از هوش مصنوعی برای پیش‏بینی مصرف انرژی در مناطق سردسیر (مطالعۀ موردی استان همدان) استفاده شده است. در این راستا از مدل‏های شبکه‏های عصبی مصنوعی و منطق فازی به ‏منظور پیش‏بینی روند جاری مصرف انرژی استفاده می‏شود. برای دستیابی به این هدف، از مدل پرسپترون چندلایه با آزمایش چندین معماری ممکن و همچنین، منطق فازی استفاده شده است تا بتوان بهترین قابلیت تعمیم را انتخاب کرد. داده‏های ورودی و خروجی ثبت‌شدۀ واقعی که بر مصرف طولانی‏مدت انرژی تأثیر می‏گذارند، در فرایند آموزش، اعتبارسنجی و تست استفاده شده‌اند. مدل توسعه‏یافتۀ شبکه‏های عصبی برای پیش‏بینی مصرف انرژی استان همدان طی سال‏های ۱۴۰۰ تا ۱۴۰۹ استفاده می‏شود. داده‏ها به ‏صورت سالانه از ترازنامۀ انرژی وزارت نیرو و از سال ۱۳۸۰ تا ۱۳۹۹ استخراج شده است. نتایج خروجی با روش منطق فازی نیز مقایسه می‏شود. همچنین، نتایج شبیه‏سازی به ما نشان می‏دهد تقاضای برق تا سال ۱۴۰۹ به حدود ۳۳18 گیگاوات ساعت خواهد رسید. رویکرد پیشنهادی می‏تواند در اجرای مؤثر سیاست‏های انرژی مفید باشد، زیرا پیش‏بینی دقیق مصرف انرژی بر سرمایه‏گذاری، تحلیل درآمد، و مدیریت تحقیقات بازار تأثیر می‏گذارد و در عین‏ حال امنیت عرضه را حفظ می‏کند.