Szezonális hatások vizsgálata a napi földgázfogyasztásban

Absztrakt (kivonat)

A szakdolgozatom célja egy olyan modell létrehozása volt, amely alkalmas a magyarországi napi földgázfogyasztás előrejelzésére. Egy olyan modell megalkotása, amely mind a földgázfogyasztás trendjét, mind pedig a szezonális hatásokat teljes mértékben kezeli, természetesen meghaladja egy egyetemi szakdolgozat kereteit. Ebből kifolyólag szakdolgozatomban a napi földgázfogyasztás hőmérsékletfüggését, valamint egyéb szezonális tényezők hatását vizsgáltam, a vizsgálatok eredményeit felhasználva pedig egy olyan modellt állítottam össze, amely alkalmas a napi földgázfogyasztás rövid távú előrejelzésére. Az előrejelzések készítéséhez lineáris regressziós modelleket hoztam létre, a modellek paramétereit pedig a legkisebb négyzetek módszere segítségével becsültem. A számítások elvégzéséhez a Gretl ökonometriai szoftvert használtam. A vizsgálatokhoz napi földgázfogyasztási adatok, napi középhőmérséklet értékek, valamint szezonális hatásokat kifejező álváltozók (munkanap/ünnepnap hatását kifejező változók, a hét adott napjához való tartozást, valamint naptári hónaphoz tartozást kifejező változók, stb.) álltak rendelkezésemre. A felhasznált idősor a 2005. január 1-től 2008. december 31-ig terjedő időszakot öleli fel. A szakdolgozat bevezető részében értékeltem a földgáz szerepét és jelentőségét a magyarországi primerenergia ellátásban. Bemutattam továbbá, hogy a teljes földgáz felhasználásból az egyes fogyasztói szektorok milyen arányban részesülnek. Ezt követően egy elméleti összefoglalót készítettem a földgázfogyasztás előrejelzése kapcsán szóba jöhető főbb módszerekről. Részletesen foglalkoztam a szakdolgozat keretében alkalmazott becslési eljárással, a legkisebb négyzetek módszerével, annak tulajdonságaival, valamint feltételrendszerével. Részletesen vizsgáltam a napi földgázfogyasztás hőmérséklet függését, valamint az elemzéshez használt adatok alapján becslést készítettem a magyarországi földgázfelhasználás hőmérséklet rugalmasságának határát adó napi átlaghőmérséklet értékre. Eredményül 16°C fűtési határhőmérséklet érték adódott, ami 1°C-kal tér el az Eurostat által a napi/havi/éves hőfokhidak számításához használt, az összes európai tagországra egységesen 15°C értékre meghatározott fűtési határhőmérséklettől. A napi földgázfogyasztás hőmérsékletfüggésének vizsgálata során arra is rávilágítottam, hogy a hőmérsékletrugalmasság -5°C napi átlaghőmérséklet körüli érték alatt is csökkenni kezd. Ennek okát abban látom, hogy az épületfűtéshez használt tüzelőberendezések -5°C napi átlaghőmérséklet alatt elkezdik elérni kapacitáskihasználtságuk maximumát, így már egyre kevésbé képesek tovább növelni a földgázfogyasztást. A -5 °C alatti napi átlaghőmérséklettel jellemezhető adatpárok kis száma miatt azonban a határhőmérséklet pontos értékének meghatározására nem volt lehetőségem. Ezt követően azt vizsgáltam, hogy milyen különbség adódik az általam meghatározott 16°C-os határhőmérséklettel, valamint az Eurostat által alkalmazott határhőmérséklet értékkel számított havi és éves hőfokhidak között. A vizsgálat eredményeit figyelembe véve azt a következtetést vontam le, hogy az éves hőfokhidakkal történő számítások/előrejelzések esetén nincs jelentősége annak, hogy a 15, vagy a 16°C-os határhőmérséklettel számított éves hőfokhidak kerülnek felhasználásra. A havi hőfokhidak esetében azonban a tavasztól őszig tartó időszak hónapjaiban az eltérés jelentős lehet, ebből kifolyólag pontosabb eredményre vezethet a 16°C-os fűtési határhőmérséklettel számított havi hőfokhidak alkalmazása. A szakdolgozat további részében a napi földgázfogyasztás előrejelzésére alkalmas modellt állítottam össze. A modell paramétereinek becslése során szignifikánsnak bizonyultak a hőmérséklethatást, a hét napjait, a munka- és ünnepnaphatást, valamint az adott naptári hónaphoz tartozást leíró változók egyaránt. Számos modell előrejelző képességét vizsgáltam, ebből hat modellt mutattam be részletesen a szakdolgozatban. Több lépésben javítottam a modellek előrejelző képességét, minden lépésben vizsgálva a becslések illeszkedését, valamint az eltérésváltozó viselkedését. Az autokorrelált reziduum struktúra következtében dinamikus modelleket is teszteltem. A legjobb eredményt adó modellnek az ARCH (autoregresszív feltételes heteroszkedaszticitás) reziduum struktúrával rendelkező modell bizonyult. A modellel készített előrejelzések átlagos abszolút százalékos hibája, mintán belüli becslés esetén 3,6 százalékra, mintán túli becslés esetén 5,9 százalékra adódott. Végezetül, a szakdolgozat befejező részében javaslatot tettem arra, hogy milyen lehetőségek vannak a modell továbbfejlesztésére, valamint a szélesebb körű hasznosíthatóság érdekében, további elemekkel történő kiegészítésére.