淺談天然氣銷售量預測

摘 要

摘要：本文運用一元回歸的分析方法，對北京經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)東區(qū)工商業(yè)用戶天然氣實際用量進行分析，得到各類用氣性質的單耗，從而為年度天然氣銷售預測提供依據(jù)。希望此方法能為其他
摘要：本文運用一元回歸的分析方法，對北京經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)東區(qū)工商業(yè)用戶天然氣實際用量進行分析，得到各類用氣性質的單耗，從而為年度天然氣銷售預測提供依據(jù)。希望此方法能為其他城市燃氣公司在進行年度天然氣銷售量預測時提供參考和借鑒。
1 前言
    隨著我國城市建設和經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，對能源的需求不斷提高，天然氣作為一種清潔、高效、安全的能源，近年來一直持續(xù)增長，在能源消費結構中的比重也逐步提高。受國家能源政策支持，天然氣市場發(fā)展?jié)摿Υ?，在城市基礎設施建設和改善城市大氣環(huán)境質量方面的作用日益增強。近十年，中國消耗的天然氣總量呈持續(xù)上升狀態(tài)，復合年增長率達12%，增速高于煤、原油等其他主要能源。
    我國的天然氣市場需求潛力巨大，然而天然氣供給并不能滿足天然氣的需求。根據(jù)《能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》及《中國可持續(xù)發(fā)展油氣資源戰(zhàn)略研究報告(2003)》，未來較長一段時間天然氣供應將呈供不應求的局面，預計2010年內供應量將在920億m3，但需求將達到1400億m3，供需差為480億m3。到2020年國內供應量增加到1100億m3，但需求增長到2000億m3，供需差擴大到900億m3。由此可見，天然氣供應還存在缺口。天然氣供不應求的這種狀況還將持續(xù)。
2 天然氣銷售預測對城市燃氣公司的重要意義
   縱觀整個天然氣行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，上游、中游、下游企業(yè)呈現(xiàn)不同的發(fā)展特點，有著自身不同的運營機制。城市燃氣公司處于天然氣供應鏈的下游，主要負責城市燃氣的分銷。城市燃氣公司從中上游供氣單位購進天然氣，之后通過其建設的市政天然氣管線將天然氣銷售給終端燃氣客戶。
    天然氣銷售預測是燃氣公司每年都要進行的工作，燃氣公司通過對下一年度市場情況的分析和預測，制定年度銷售目標以及編制天然氣供銷計劃。天然氣銷售預測對城市燃氣公司的必要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
2.1 合理預測是城市燃氣公司向上游供氣單位進行天然氣采購的基礎
    目前，城市燃氣公司多與上游供氣單位采取照付不議的購銷模式，就是供需雙方簽定供氣合同時，以年度合同量的一定比例作為最低提取量，即照付不議量。需方用氣未達到此量，仍須按此量付款；供方供氣未達到此量時，要對需方作相應補償。
    因此，城市燃氣公司應對天然氣銷售進行合理預測，確定適當?shù)娜細獠少徚俊亩压╀N差控制在合理的范圍內。尤其是在天然氣供應仍呈現(xiàn)緊缺的情況下，合理的預測天然氣需求就更顯重要。
2.2 合理的需求預測將有利于燃氣公司進行投資決策
    城市的市政天然氣管線多數(shù)由城市燃氣公司負責建設。如果管線輸氣能力過大，就造成不必要的資金浪費；如果管線輸氣能力過小，就會造成整個管網(wǎng)超負荷的運轉，對管網(wǎng)壽命以及安全工作不利，這就使得天然氣需求預測變得非常重要。天然氣需求預測的精度好與壞、效果好與不好，對資金節(jié)省、建立天然氣管線輸送系統(tǒng)起著很大的作用。
2.3 通過單耗分析，預測天然氣用量將有利于燃氣公司拓展客戶，開放市場
    在能源競爭日益激烈的今天，開拓市場、發(fā)展燃氣用戶是城市燃氣公司的重要工作。對于終端客戶，選擇哪種能源除了要考慮初始投資，還會考慮投運后的運行費用。而作為專業(yè)的燃氣銷售公司，應有能力為客戶進行天然氣的投資分析。通過單耗測算，對其天然氣用量進行有效預測，從而估算出天然氣的運行費用，進而體現(xiàn)天然氣比其他能源更具經(jīng)濟性的特點。占領更多的市場份額。
3 年度天然氣銷售預測
    目前，國內及國外有很多天然氣預測的方法，也有相應的預測模型。在實際應用中，對人員素質要求較高，需要有較高的統(tǒng)計知識及數(shù)學知識才能將其運用得當。
    目前在北京的天然氣銷售市場，用于工業(yè)、采暖及制冷、公服等方面的天然氣用量已達到總銷售量的80%以上。故本文天然氣銷售量預測只針對于工商業(yè)用戶，按照不同的用氣性質，通過找出與各用氣性質高度相關的變量，運用一元回歸分析，確定各類用氣性質的天然氣單耗，從而建立一種簡單的年度天然氣用量預測函數(shù)，以便進行年度天然氣銷售量預測。這種預測方法相對簡單，也比較容易理解和使用。
3.1 測算方法
    在建立模型之前，需要找到與各類用氣性質高度相關的某個變量，這樣就可以用數(shù)理統(tǒng)計的方法定量的把這種關系表示出來，從而建立一元回歸的模型，即建立求一個變量對另一個變量的回歸方程。
    一元線性回歸方程為：y=a+bx
其中：x是自變量，y是因變量，即預測的變量，a、b為回歸系數(shù)。回歸系數(shù)a、b的計算公式如下：
 
    通常|r|＞0.75時，認為兩個變量有很強的線性相關性。
    本文主要針對工商業(yè)客戶進行分析，按照采暖用氣、工業(yè)用氣和公服(食堂)用氣進行了分類。為便于分析，我們選用北京經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)東部區(qū)部分企業(yè)天然氣報裝資料以及2008年和2009年的實際用氣量，按用氣性質分別進行天然氣單耗的測算。
3.2 采暖單耗
    工商業(yè)客戶(特指自采暖客戶)的采暖用氣量受很多因素的影響。包括采暖面積、風速、氣溫、太陽輻射等等，其中采暖面積相對穩(wěn)定。表1為各企業(yè)采暖面積與實際采暖用氣的對照表。
表1 企業(yè)采暖面積與采暖用氣
客戶名稱
采暖面積(m2)
2008年及2009年平均用氣量(m3)
企業(yè)A
10000
82326
企業(yè)B
10000
102686
企業(yè)C
14000
154676
企業(yè)D
15000
160046
企業(yè)E
15000
178806
企業(yè)F
15000
190696
企業(yè)G
37000
363999
企業(yè)H
40000
317534
企業(yè)I
75000
736774
進行燃氣客戶采暖面積與年采暖用氣量的相關性分析，相關系數(shù)r=0.988，屬高度相關。根據(jù)一元回歸方程的計算方法，計算得出一元線性回歸方程為y=15967.65+9.28x，回歸曲線及樣本點如圖1所示。
    從圖1可知，擬合優(yōu)度判定系數(shù)R2=0.9753，說明擬合直線能夠以大于97%解釋、涵蓋實測數(shù)據(jù)，具有較好的代表性。
一般來說，工商業(yè)采暖面積在10000m2以上，年度采暖用氣較大，建議回歸方程中a=15967.65基本可忽略不計，即工商業(yè)的采暖用氣量可按9m3/m2·a進行估算。
 
3.3 工業(yè)單耗
    根據(jù)用戶報裝資料所示的投產(chǎn)工業(yè)用氣負荷(報裝數(shù)據(jù))，以及日工作小時數(shù)和年度工作天數(shù)計算出年度理論用氣量，找出其與實際用氣量的相關關系。
表2 顯示了工業(yè)用氣理論值與實際值對比情
表2 工業(yè)用氣理論值與實際值對比
客戶名稱
年理論用氣量
2008及2009年實際
企業(yè)A
194000
60228
企業(yè)B
240000
131786
企業(yè)C
1680000
523385
企業(yè)D
340000
104388
企業(yè)E
816000
985038
    根據(jù)表2計算出理論用氣量與實際用氣量的相關系數(shù)r=0.589，并不具備顯著的線性相關關系，這主要是由于企業(yè)E其生產(chǎn)計劃受市場變化的影響較大，存在一定的不確定性，故不將企業(yè)E考慮在內。以其余四家企業(yè)數(shù)據(jù)計算相關系數(shù)r=0.992，線性相關關系顯著。根據(jù)企業(yè)A-企業(yè)D建立的回歸方程為y=0.2979x+22166，擬合曲線見圖2。由圖2可見，擬合程度較好。為了簡化預測，建議對于生產(chǎn)計劃較為穩(wěn)定的企業(yè)，其年生產(chǎn)用氣按報裝數(shù)據(jù)的30%進行估算。
3.4 公服單耗
    根據(jù)用戶報裝資料中食堂人數(shù)或者用氣設備額定耗氣量，按如下公式：
    理論用氣量=理論單耗×日工作小時×年工作天數(shù)
    其中理論單耗：①1m3/10人②用氣設備額定單耗。
    日工作小時：①企業(yè)食堂午餐按3h/d；②企業(yè)食堂午餐+晚餐按6h/d；③餐飲企業(yè)按7h/d。
    經(jīng)計算出年理論用氣量，找出其與實際用氣量的相關關系。其分析方法與生產(chǎn)單耗分析類似。
    理論用氣量與實際用氣量的相關系數(shù)r=0.988，線性關系顯著。一元回歸方程為y=0.4835x-263.61，擬合度曲線如圖3。
 
表3 公服用氣理論值與實際量對比 單位：m3
客戶名稱
年理論用氣量
2008年及2009年實際平均用氣量
企業(yè)A
75000
39330
企業(yè)B
73500
34900
企業(yè)C
15000
663l
企業(yè)D
15000
4865
企業(yè)E
4500
708
企業(yè)F
10500
6292
企業(yè)G
45000
22560
企業(yè)H
95760
40884
企業(yè)I
75000
39330
    由圖3可見，擬合程度較好。為了簡化預測，建議將回歸系數(shù)-263.61忽略，企業(yè)的年公服用氣量按報裝數(shù)據(jù)的48%進行估算。
4 結論
    通過上述分析，得到了北京經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)東部區(qū)工商業(yè)客戶各類用氣性質的單耗，并得出了天然氣消耗的年度測算公式，具體如下：
   采暖：年用氣量=9m3/m2×采暖面積
   工業(yè)：年用氣量=報裝工業(yè)負荷(實際應用)×日工作小時×年工作天數(shù)×30%
    公服：年用氣量=理論單耗×日工作小時×年工作天數(shù)×48%
    另外需要指出的是，由于工業(yè)設備有一定的調試期，而客戶公服通氣時間往往比客戶報裝時計劃用氣時間滯后，因此在進行年度氣量預測時，企業(yè)工業(yè)和公服用氣量應在客戶所報用氣時間的基礎上向后順延3-6個月。
    根據(jù)上述單耗測算。我們在2008年和2009年工商業(yè)用戶天然氣年用氣預測量與用戶實際用氣量的吻合性較好。
    由于受天然氣氣質和地理位置、氣候等原因的影響，本文所得到的天然氣單耗只針對于北京經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)地區(qū)。本文未考慮客戶的天然氣用氣不均性，僅利用一元線性回歸的思想對天然氣單耗進行了預測，數(shù)學模型較為簡單，還有待今后繼續(xù)完善和調整。
    運用一元線性回歸分析得出天然氣單耗，從而進一步得出年度天然氣用量的分析方法希望能為其他燃氣公司在進行年度天然氣銷售量預測時提供參考和借鑒。
參考文獻
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2 李雅蘭邵震宇.天然氣負荷指標及用氣規(guī)律的研究.城市燃氣.2007.2
3 班德.中國燃氣行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn).城市燃氣.2009.1
 
(本文作者：孔慶民 王虹 劉偉妍 北京北燃港華燃氣有限公司 100176)