Sensitivity and uncertainty analysis of England's housing energy model: Fid-Bau Portal

Sensitivity and uncertainty analysis of England's housing energy model

Hughes, Martin / Palmer, Jason / Cheng, Vicky / Shipworth, David

SAP/BREDEM-based models are commonly used for estimating national domestic energy consumption and for assessing the energy and environmental impacts of changes in the housing stock. However, policy-makers should recognize that such models are subject to multiple potential sources of uncertainty. A one-at-a-time sensitivity analysis is undertaken on the Cambridge Housing Model, a SAP 2009 model for estimating total domestic energy consumption in England and the UK. The analysis identifies several parameters to which the model is particularly sensitive, determines that the response to variations in individual parameters is typically non-linear, and concludes that changes to multiple parameters are not additive. A Monte Carlo uncertainty analysis is then undertaken to provide an indication of the impact of multiple uncertainties on model outputs. A concept map is developed to outline a number of potential sources of uncertainty, and in the absence of reliable information expert judgement is used to describe these uncertainties. Outputs suggest that any single estimate of total consumption may be subject to considerable inaccuracy compared with actual use. Similar levels of uncertainty and inaccuracy are likely for any SAP/BREDEM-based national domestic energy model, such as the models underpinning the Green Deal.

Des modèles de type SAP/BREDEM sont couramment utilisés pour estimer la consommation domestique nationale d'énergie et pour évaluer les impacts énergétiques et environnementaux des changements intervenant dans le parc bâti. Cependant, les décideurs devraient reconnaître que ces modèles sont sujets à de multiples sources possibles d'incertitude. Une analyse de sensibilité par l'approche One-At-A-Time (OAT) est entreprise sur le Modèle Cambridge Housing, un modèle SAP 2009 permettant d'estimer la consommation domestique totale d'énergie en Angleterre et au Royaume-Uni. L'analyse identifie plusieurs paramètres auxquels le modèle est particulièrement sensible, détermine que la réponse aux variations des paramètres individuels est habituellement non linéaire et conclue que les modifications des paramètres multiples ne sont pas additives. Une analyse Monte-Carlo des incertitudes est ensuite entreprise pour fournir une indication de l'impact des incertitudes multiples sur les sorties du modèle. Une carte conceptuelle est élaborée pour exposer un certain nombre de sources possibles d'incertitude, et en l'absence d'informations fiables, un jugement d'expert est exercé pour décrire ces incertitudes. Les sorties suggèrent que chaque estimation de la consommation totale peut être sujette à des inexactitudes considérables par rapport à l'utilisation réelle. Des niveaux d'incertitude et d'inexactitude similaires sont probables pour tous les modèles de consommation domestique nationale d'énergie de type SAP/BREDEM, tels que les modèles sous-tendant le New Deal vert.

Mots clés: énergie domestique, modèle énergétique, énergie des ménages, parc bâti, analyse de sensibilité, incertitude