Czynniki wpływające na udział energii odnawialnej oraz nuklearnej w ogólnym zużyciu energii

Reguły decyzyjnedr Piotr Wojewnik

Autorzy: Agata Kalisz 48094 Mateusz Konopelski 46017 Marta Roszkowska 48416 Jakub Waszkiewicz 48570 Sylwia Wesołowska 48780

EXECUTIVE SUMMARY

PROBLEM: Określenie czynników wpływających na udział energii jądrowej i alternatywnej w ogólnym zużyciu energii.

DANE: dane z baz Banku Światowego z 2007 r. dla 119 krajów. Użyto 28 zmiennych objaśnianych, z obszarów takich jak: demografia, ekonomia, energetyka,

METODA: drzewo J48

GŁÓWNY WYNIK BADANIA: czynniki wpływające na udział energii nuklearnej i alternatywnej:

Zużycie energii elektrycznej (kWh per capita) Oczekiwana długość życia (czyli pośrednio poziom rozwoju społecznego) Produkcja energii elektrycznej z węgla (% ogółu produkcji)

Reguły decyzyjne

Reguły decyzyjne

TŁO EKONOMICZNE

1. Złoża ropy naftowej mają się skończyć około 2040 roku2. Podstawowy substytut – odnawialne źródła energii oraz energia atomowa3. Największy odsetek energii jądrowej zużywanej przez kraj mają: Francja (78%)

i Belgia (54%)4. Największy udział odnawialnych źródeł energii mają: Belgia (35%), Szwecja

(27%), Finlandia (23%)5. Inwestycje w odnawialne źródła wiążą się z długoletnimi planami oraz dużymi

kosztami6. Kraje uzależnione od tradycyjnych źródeł energii wprowadzają ustawy

zmniejszające maksymalny możliwy odsetek użycia tradycyjnych źródeł energii

Reguły decyzyjne

HIPOTEZA

Zmienna objaśniana jest zależna od:

PKB per capita Średnioroczny wzrost PKB per capita Zużycie energii w hWh per capita Współczynnik urbanizacji Emisja CO2 per capita

Atrybuty dotyczące ogólnego poziomu rozwoju kraju

Reguły decyzyjne

Paraguay

Iceland

Tajikistan

Sweden

France

Norway

Switzerland

Kyrgyz Republic

Costa Rica

Armenia

Lithuania

El Salvador

New Zealand

Slovak Republic

Slovenia

Philippines

Belgium

Uruguay

Canada

Bulgaria

Finland

Ukraine

Euro area

Georgia

Korea, Rep.

Czech Republic

Japan

Brazil

99.95

80.63

56.57

46.52

45.52

42.15

40.94

39.09

38.41

28.96

28.71

26.95

25.70

24.87

24.11

23.81

22.19

21.91

20.77

20.49

20.04

18.20

18.15

18.05

16.94

15.38

15.27

15.11

http://databank.worldbank.org, 2007

ZYŻYCIE ENERGII ALTERNATYWNEJ I ODNAWIALNEJ

Reguły decyzyjne

METODA BADAWCZA

Analiza przeprowadzona na podstawie wygenerowanego drzewa J48 w programie WEKA

Zmienne: Z badanych 29 zmiennych 3 okazały się istotne

Electric power consumption (kWh per capita) - zużycie energii elektrycznej Life expectancy at birth. total (years) - oczekiwana długość życia Electricity production from coal sources (perc of total) - produkcja energii

elektrycznej z węgla (% ogółu produkcji).

Wygenerowane drzewo składa się z 4 węzłów i 5 liści

Reguły decyzyjne

OPIS DANYCH

1. Dane pochodzą z bazy Banku Światowego (2007 rok)2. Zawierają się w 29 kategoriach i dotyczą 119 krajów3. Kraje w których PKB per capita nie przekroczył 1500 USD nie są brane pod

uwagę4. Atrybuty odnoszą się do wielkości produkcji energii z tradycyjnych źródeł

(węgiel kamienny, gaz), jej importu oraz eksportu5. Dodatkowo atrybuty dotyczące rozwoju gospodarczego: długość życia odsetek populacji dożywającej 65. roku życia wskaźnik przyrostu naturalnego oraz zgonów PKB per capita wskaźnik przyrostu PKB wydatki na edukacje oraz służbę zdrowia emisja CO2 odsetek powierzchni kraju objętego ochroną

6. Największe braki w krajach najsłabiej rozwiniętych

Reguły decyzyjne

REGUŁY DECYZYJNE

Najważniejsze reguły decyzyjne:

1. Jeżeli zużycie energii elektrycznej na osobę jest średnie oraz oczekiwana długość życia jest niższa niż 80,6 lat, to udział energii atomowej i alternatywnej w ogólnym zużyciu energii jest niski.

2. Jeżeli zużycie energii elektrycznej na osobę jest średnie oraz oczekiwana długość życia jest wyższa niż 80,6 lat oraz produkcja energii elektrycznej z węgla jest niska, to udział energii atomowej i alternatywnej w ogólnym zużyciu energii jest średni.

3. Jeżeli zużycie energii elektrycznej na osobę jest średnie oraz oczekiwana długość życia jest wyższa niż 80,6 lat oraz produkcja energii elektrycznej z węgla jest średnia, to udział energii atomowej i alternatywnej w ogólnym zużyciu energii jest niski.

Reguły decyzyjne

DRZEWO DECYZYJNE

Reguły decyzyjne

JAKOŚĆ ANALIZY

1. Wielkość luk w danych około 50%2. Statystyka KAPPA 20,1%3. True Positive rate 88,8%4. False Positive rate 66,7%5. Recall 91%6. Mean absolute error 10,6 %7. Root mean squared error 29,3%8. Relative absolute error 80,8%9. Root relative squared error 118,2%

Reguły decyzyjne

WNIOSKI

Kraje o dużym zużyciu energii alternatywnej oraz odnawialnej można podzielić na:

Kraje wysoko rozwinięte – o wysokiej konsumpcji energii elektrycznej lub wysokim wskaźniku HDI – które dbają o środowisko naturalne m.in. Francja, Szwajcaria

Kraje o nikim poziomie produkcji energii elektrycznej z węgla – ubogie w zasoby lub bogate w źródła energii odnawialnej m. in. Paragwaj, Tadżykistan

Kraje łączące powyższe cechy – wysoko rozwinięte ale również bogate w źródła alternatywne – np. Islandia, Norwegia

Reguły decyzyjne

BIBLIOGRAFIA

1. Joanna Krzeminska. Are Support Schemes for Renewable Energies Compatible with Competition Objectives? An Assessment of National and Community Rules. Yearbook of European Environmental Law.

2. http://www.egospodarka.pl/pliki/Energetyka-odnawialna-w-Polsce-Deloitte.pdf