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研究生: 高天威
Kao, Tien-Wei
論文名稱: 氣溫對都市電力消費的影響-以台北市為例
指導教授: 翁叔平
Weng, Shu-Ping
郭乃文
Kuo, Nae-Wen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 地理學系
Department of Geography
論文出版年: 2018
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 97
中文關鍵詞: 迴歸分析冷卻度日體感溫度基礎溫度
英文關鍵詞: Regression analysis, cooling degree-day, apparent temperature, base temperature
DOI URL: http://doi.org/10.6345/THE.NTNU.DG.019.2018.A05
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:181下載:30
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  • 電力是都市運轉重要之能源類型,影響都市用電量之因子很多,但若從自然環境因素來看,氣溫是最常被探討的關鍵因素。隨著氣候暖化、都市熱島效應,國外有越來越多研究投入溫度與都市用電量之相關研究,但在台灣卻鮮少有相關之實證研究,形成都市環境地理學之一缺角。
    本研究選擇台北市作為實證研究對象,使用台灣電力公司台北市區營業處共29間變電所2014-2016年的每小時用電量,以及同年度中央氣象局台北測站的大氣資料並將其轉換成逐時、日、週、月等資料。將時、日等不同時間尺度的氣溫與用電量按不同月份分兩組進行匹配,找出兩條回歸線殘差均方和最小的組別,即為最佳組合,並將該組兩條回歸線的交點溫度視為基礎溫度(base temperatures),並比較台北市用電特性與外國都市的異同並將氣溫、體感溫度(apparent temperature)與用電量進行迴歸分析。
    研究結果顯示:(1)不論氣溫高低,都市用電具備一定的基礎負荷;(2)臺北市並無明顯供暖度日HDD(heating degree-days) ,但冷卻度日CDD(cooling degree-days)明顯;(3)氣溫與用電量呈現非線性關係,低於基礎溫度時用電對氣溫變化不敏感,高於基礎溫度時用電隨氣溫上升而明顯上升;(4)在超過基礎溫度的狀況下,氣溫與體感溫度,對用電量的決定係數(R2)並無顯著差異;(5)在大於基礎溫度情況下,上班日冷卻度日與用電量關係的敏感度較假日高;(6)在大於基礎溫度情況下,午後與晚間冷卻度日對用電量的敏感度高於清晨。

    Electricity is an important type of energy for urban operations. There are many factors affecting urban electricity consumption. However, temperature is the most frequently discussed key factor in terms of natural environment. With the warming of the climate and the urban heat island effect, there are more and more studies on temperature and urban electricity consumption in foreign countries; however, there is few empirical researches in Taiwan, which forms an absence of urban environmental geography.
    This study selects Taipei as an empirical research object and uses the hourly electricity consumption of 29 substations of Taipei Electric Power Company's Taipei office for the period from 2014 to 2016, and the atmospheric data of the Taipei Meteorological Bureau's Taipei station in the same period, and convert it into hourly, daily, weekly, and monthly data. The base temperature is objectively defined as the intersection of two regression lines that least-squared fit the monthly-dependent electricity consumption and temperature data. This study compares the similarities and differences between Taipei City's electricity consumption characteristics and foreign cities and analyzes the regression relations between apparent temperature, temperature, and power consumption.
    The results show that: (1)regardless of the temperature value, urban electricity has a certain base load; (2)there is no obvious heating degree-days(HDD) in Taipei City, but the cooling degree-days(CDD) are significant; (3)temperature and electricity consumption have a nonlinear relationship, and when the temperature is lower than the base temperature, the electricity is not sensitive to the temperature change. When the temperature is larger than the base temperature, the electricity rises obviously with the temperature rise; (4)when the temperature value is larger than the base temperature,temperature and apparent temperature have no significant difference in coefficient of determination (R2) of electricity consumption;(5)when the temperature value is larger than the base temperature, the sensitivity of the relationship between the degree of cooling degree on the working day and the electricity consumption is higher than that of the holiday; (6) when the temperature value is larger than the base temperature, the CDD in the afternoon and evening hours are more sensitive to the electricity consumption compared with that in early morning.

    中文摘要 ii 英文摘要 iii 目錄 v 圖次 viii 表次 xii 第一章 緒論 1 第一節 研究動機 1 第二節 研究目的 2 第二章 文獻回顧 3 第一節 國內文獻 3 一、 都市電力消耗 3 二、 體感溫度 4 第二節 國外文獻 6 第三章 資料來源與研究方法 9 第一節 資料來源 9 一、 用電資料 9 二、 大氣資料 9 三、 研究範圍 10 四、區域特性 10 第三節 研究方法 11 一、以敘述統計說明台北市用電特性,與文獻中提到的都市比較 11 二、探討分析氣溫、體感溫度與用電量的關係 11 三、本研究採用之統計工具 13 四、研究限制 13 第四章 實證分析 15 第一節 敘述分析 15 一、 時資料 15 二、 日資料 17 三、 週、月資料 17 第二節 迴歸分析 18 一、 基礎溫度(Base Temperatures) 18 二、 時資料 19 三、 日資料 24 四、 月資料 27 第五章 結論 29 第一節 研究發現與貢獻 29 一、台北市的小時用電週期特性 30 二、台北市的週、月、季用電特性 30 三、與外國其他都市相較 30 四、不同時間尺度氣溫、體感溫度與用電量的關係 31 五、推估 33 第二節 建議 34 謝誌 37 附圖 38 附表 76 參考文獻 94

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