فصلنامه سیستم های انرژی پایدار

فصلنامه سیستم های انرژی پایدار

ارائه مدل‌های ترکیبی نوآورانه تعیین همترازی و تأمین پایدار انرژی الکتریکی در بخش صنعت با رویکرد یادگیری ماشین داده‌محور

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه مدیریت صنعتی و فناوری، دانشکده مدیریت و حسابداری، دانشکدگان فارابی، دانشگاه تهران، قم، ایران
10.22059/ses.2026.415044.1247
چکیده
با توجه به ضرورت گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر و اهمیت مدیریت پایداری در شبکه برق، این پژوهش با هدف تحلیل شاخص‌های کمّی مؤثر بر این حوزه تدوین شده است. نوآوری اصلی این مقاله در ارائه یک پلتفرم تحلیل داده‌محور است که با تلفیق مدل‌های هوشمند، شکاف میان پیشینه نظری و تحلیل داده‌های واقعی را پر می‌کند. برخلاف روش‌های مرسوم، در این مطالعه از روش‌های شامل الگوریتم‌های طبقه‌بندی و خوشه‌بندی مانند رویکرد‌های جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان و خوشه‌بندی K-Means استفاده شد. همچنین، به منظور بهبود در مقادیر اعتبارسنجی مدل‌ ترکیبی اول شامل جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان، مدل ترکیبی دوم شامل خوشه‌بندی و ماشین بردار پشتیبان برای داده‌های کمّی مانند مصرف انرژی الکتریکی در بخش صنعتی، مقدار تولید انرژی تجدیدپذیر، قیمت انرژی الکتریکی و مصرف کل انرژی الکتریکی در کشور مورد توجه قرار گرفت. این پژوهش که با پارادایم اثبات‌گرایی و روش‌شناسی کمّی انجام شده، ضمن شناسایی روند افزایشی تولید انرژی تجدیدپذیر، نشان می‌دهد که افزایش قیمت انرژی، صنایع را به سمت تولید انرژی در محل ترغیب کرده است. نوآوری سیاستی این مطالعه در ارائه یک مدل جامع برای همترازی تولید و مصرف انرژی در بخش صنعت است که راهکارهای راهبردی همچون قیمت‌گذاری زمان‌محور، سیستم‌های مدیریت هوشمند و اعمال مالیات کربن را در چارچوب اقتصاد چرخشی انرژی ارائه می‌دهد. نتایج این پژوهش نه تنها از طریق مدل‌های ترکیبی پیشنهادی دقت تحلیل داده‌های کلان انرژی را افزایش می‌دهد، بلکه نقشه راهی عملیاتی برای سیاست‌گذاران جهت دستیابی به پایداری الکتریکی از طریق مشارکت مستقیم صنایع در مزارع نیروگاهی تجدیدپذیر ترسیم می‌کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Development of Innovative Hybrid Models for Determining Alignment and Ensuring Sustainable Electricity Supply in the Industrial Sector Using a Data‑Driven Machine Learning Approach

نویسندگان English

Ali Alam
Mahsa Pishdar
MohammadReza Fathi
Department of Industrial Management and Technology, Faculty of Management and Accounting, College of Farabi, University of Tehran, Qom, Iran
چکیده English

Given the necessity of transitioning to renewable energy and the importance of sustainability management in power grids, this research aims to analyze the quantitative indicators affecting this domain. The primary innovation of this paper lies in presenting a data-driven analytical platform that bridges the gap between theoretical literature and real-world data analysis by integrating intelligent models. Unlike conventional methods, this study employs classification and clustering algorithms—specifically Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM), and K-Means clustering. Furthermore, to enhance validation metrics, two novel hybrid models were developed: the first combining Random Forest and SVM, and the second integrating clustering with SVM. These models were applied to quantitative data, including industrial electricity consumption, renewable energy production, electricity pricing, and total national electricity consumption, to conduct a robust numerical analysis. Conducted within a positivist paradigm using a quantitative methodology, this research identifies a growing trend in renewable energy production and demonstrates that rising electricity prices encourage industrial units to invest in on-site power generation. A key policy innovation of this study is the proposal of a comprehensive model for balancing energy production and consumption in the industrial sector, offering strategic solutions such as time-of-use pricing, smart energy management systems, and carbon taxation within the framework of a circular energy economy. The results not only improve the accuracy of large-scale energy data analysis through the proposed hybrid models but also provide an operational roadmap for policymakers to achieve electrical sustainability by fostering direct industrial participation in renewable energy power plants.

کلیدواژه‌ها English

Data-driven machine learning
sustainability
Energy balance
renewable electric energy

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 10 تیر 1405