Electricity consumption forecasting and target setting for the special economic zones in a GCC country

This thesis explores the implementation of Demand Side Management (DSM) programs in Dubai's Special Economic Zones (Free Zones), with a focus on the current state of energy savings and presented energy savings target. The DSM programs are implemented across Dubai including the Free Zones. The study focuses on the energy consumption and savings part of the DSM programs. The Green Building Regulations, Building Retrofits, Outdoor Lighting, Efficient Cooling, Solar Power Generation (Shams Dubai). The current state assessment of the energy consumption and the savings due to the twelve free zones is done giving us the extent to which the DSM program implementation has penetrated in the free zones. After the current state assessment, In order to do the energy forecasting the relation of the energy consumption with the macroeconomic factors is established using the regression models. Utilizing the proposed model and inputting the projected features, the business-as-usual energy consumption is estimated. The ridge regression model is optimized by tuning the hyperparameters to achieve the optimal fit and minimize errors on the training dataset. The savings targets are set in line with the “The UAE Net Zero by 2050” of which the “Demand Side Management Strategy” is a subset. The study also suggest the upgradation and the initiation of the new DSM programs plus the implementation mechanisms to achieve the set targets. The research is relevant to policymakers, energy companies, investors, researchers, and the public interested in renewable energy.

Questa tesi esplora l'implementazione dei programmi di Demand Side Management (DSM) nelle zone economiche speciali di Dubai (zone franche), con particolare attenzione allo stato attuale del risparmio energetico e all'obiettivo di risparmio energetico presentato. I programmi DSM sono implementati in tutta Dubai, comprese le zone franche. Lo studio si concentra sulla parte relativa al consumo e al risparmio energetico dei programmi DSM. I regolamenti sulla bioedilizia, il retrofit degli edifici, l'illuminazione esterna, il raffreddamento efficiente, la generazione di energia solare (Shams Dubai). La valutazione allo stato attuale dei consumi energetici e dei risparmi dovuti alle dodici zone franche viene effettuata fornendoci in che misura l'attuazione del programma DSM è penetrata nelle zone franche. Dopo la valutazione dello stato attuale, al fine di effettuare le previsioni energetiche, viene stabilita la relazione del consumo energetico con i fattori macroeconomici utilizzando i modelli di regressione. Utilizzando il modello proposto e inserendo le caratteristiche previste, viene stimato il consumo energetico normale. Il modello di regressione della cresta viene ottimizzato ottimizzando gli iperparametri per ottenere l'adattamento ottimale e ridurre al minimo gli errori nel set di dati di addestramento. Gli obiettivi di risparmio sono fissati in linea con "The UAE Net Zero by 2050" di cui la "Demand Side Management Strategy" è un sottoinsieme. Lo studio suggerisce anche l'aggiornamento e l'avvio dei nuovi programmi DSM oltre ai meccanismi di attuazione per raggiungere gli obiettivi prefissati. La ricerca è rilevante per i responsabili politici, le società energetiche, gli investitori, i ricercatori e il pubblico interessato alle energie rinnovabili.