### APPENDIX 8D. DEVELOPMENT OF MONTHLY ALLOCATION FACTORS FOR

RESIDENTIAL BASELINE ENERGY USE

TABLE OF CONTENTS

8D.1 INTRODUCTION .................................................................................................. 8D-1

8D.2 DEVELOPMENT OF ALLOCATION FACTORS ............................................... 8D-1

LIST OF TABLES

Table 8D.2.1 Fraction of RECS 2001 records with monthly billing data by census

division........................................................................................................ 8D-1

Table 8D.2.2 Monthly allocation factors by census division (CD), large state (LS),

space heating fuel type (EH) and water heating fuel type (EWH) for

households with central air conditioners..................................................... 8D-3

Table 8D.2.3 Monthly allocation factors by census division (CD), large state (LS),

space heating fuel type (EH) and water heating fuel type (EWH) for

households with heat pumps ....................................................................... 8D-4

8D-i

### APPENDIX 8D. DEVELOPMENT OF MONTHLY ALLOCATION FACTORS FOR

RESIDENTIAL BASELINE ENERGY USE

8D.1 INTRODUCTION

Utility bills for residential consumers frequently include block rates and/or seasonal rates

for electricity use. For tariffs with block rate s, the unit price per kilowatt-hour (kWh) varies

according to how much electricity the consumer uses during the billing period. For tariffs with

seasonal rates, these unit prices differ in summe r vs. winter months, with the assignment of

months to a particular season varying by utility. To correctly calculate marginal prices for this

type of tariff, an estimation of a residential hous ehold’s monthly baseline electricity consumption

is required. This appendix de scribes the methodology used to make this estimation.

8D.2 DEVELOPMENT OF ALLOCATION FACTORS

The approach uses the monthly househol d billing data available for the RECS 2001

survey year to develop monthly allocation factor s that define the fraction of annual energy use

that occurs in each month. The RECS 2001 survey included the collection of monthly electricity

consumption and expenditure data for a large fr action of the total household sample. For this

analysis, a minimum of eight bills for a calendar year, with a minimum of three for each season,

were required for a record to be included in the data set. This results in monthly billing data for

approximately 70-75% of a ll households by weight, as shown in Table 8-D.2.1.

Table 8D.2.1 Fraction of RECS 2001 records with monthly billing data by census

division

Census Division All Records Records with Bills

N N % by Weight

1 396 279 71%

2 691 482 69%

3 681 522 76%

4 366 269 72%

5 626 469 75%

6 409 289 70%

7 454 349 75%

8 407 310 76%

9 792 566 70%

Nation 4822 3535 73%



### The billing periods for each RECS household are approximately one month long, but

with varying start and end dates. The data we re interpolated onto calendar months by (1)

calculating the average daily electricity use dur ing each billing period and (2) defining a total

8D-1

### electricity use for the calendar m onth as the sum of the daily values. In cases where a household

is missing one or more bills, the daily values for the missing periods were estimated as an

average of the daily values for the preceding and following periods. This procedure leads to a set

of twelve monthly electricity consumption values for 3535 of the RECS 2001 records. The

percent of annual energy use that occurs in each month, which we call the monthly allocation

factor , is then easily calculated for each household.

From this set, those RECS households having central air conditioners or heat pumps, and

with non-zero annual cooling energy use, were chosen to represent the consumer populations

impacted by the current rulemaking. For these consumers, the monthly variability in electricity

consumption depends primarily on three factors: geographic region (which incorporates both

climate and building codes), the type of fuel used for space heating, and the fuel used for water

heating. Accordingly, the records were grouped ac cording to four categorical variables: the two

geographic variables census division CD and large state LS, a flag (1/0) for electric vs . other

space heating (EH in the tables), and a flag (1/0) for electric vs . other water heating (EWH in the

tables). For each category, weighted-average monthly allocation factor were calculated as a

weighted sum over all households in that categor y, using the RECS “NWEIGHT” variable as the

weight. In some regions a category did not c ontain enough records to calculate a weighted

average. In these cases, the number of categories was reduced by dropping the water-heating flag

and, if necessary, the space-heating flag. The we ighted averages were then calculated for the

broader category. For such cases, the values in the table are identical across the sub-categories

defined by EWH and EH (for example in census division 1 for central air conditioners). The

complete set of monthly alloca tion factors are presented in Tables 8-D.2.2 (for central air

conditioners) and 8-D.2.3 (for heat pumps).

8D-2

### Table 8D.2.2 Monthly allocation factors by census di vision (CD), large state (LS), space

heating fuel type (EH) and water heat ing fuel type (EWH) for households

with central air conditioners

CD LS EH EWH Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

1 0 0 0 0.088 0.074 0.079 0.073 0.075 0. 089 0.098 0.098 0.079 0.076 0.080 0.092

1 0 0 1 0.088 0.074 0.079 0.073 0.075 0. 089 0.098 0.098 0.079 0.076 0.080 0.092

1 0 1 0 0.088 0.074 0.079 0.073 0.075 0. 089 0.098 0.098 0.079 0.076 0.080 0.092

1 0 1 1 0.088 0.074 0.079 0.073 0.075 0. 089 0.098 0.098 0.079 0.076 0.080 0.092

2 0 0 0 0.078 0.067 0.071 0.066 0.071 0.099 0.121 0.122 0.085 0.070 0.070 0.081

2 0 0 1 0.087 0.074 0.079 0.072 0.075 0.090 0.096 0.111 0.080 0.073 0.076 0.088

2 0 1 0 0.133 0.103 0.101 0.070 0.053 0.055 0.060 0.068 0.058 0.070 0.095 0.134

2 0 1 1 0.133 0.103 0.101 0.070 0.053 0.055 0.060 0.068 0.058 0.070 0.095 0.134

2 1 0 0 0.088 0.074 0.076 0.064 0.073 0. 090 0.108 0.118 0.080 0.072 0.074 0.084

2 1 0 1 0.087 0.079 0.079 0.064 0.072 0. 088 0.110 0.112 0.078 0.076 0.075 0.081

2 1 1 0 0.070 0.069 0.091 0.084 0.093 0. 087 0.108 0.106 0.082 0.085 0.061 0.065

2 1 1 1 0.070 0.069 0.091 0.084 0.093 0. 087 0.108 0.106 0.082 0.085 0.061 0.065

3 0 0 0 0.083 0.070 0.075 0.067 0.070 0.092 0.126 0.113 0.077 0.069 0.072 0.087

3 0 0 1 0.079 0.069 0.071 0.069 0.077 0.098 0.123 0.107 0.077 0.074 0.074 0.082

3 0 1 0 0.128 0.103 0.101 0.072 0.050 0.058 0.072 0.074 0.070 0.075 0.080 0.117

3 0 1 1 0.128 0.103 0.101 0.072 0.050 0.058 0.072 0.074 0.070 0.075 0.080 0.117

4 0 0 0 0.079 0.066 0.067 0.065 0.072 0. 101 0.136 0.118 0.077 0.065 0.071 0.084

4 0 0 1 0.086 0.077 0.076 0.066 0.069 0. 093 0.125 0.102 0.068 0.070 0.079 0.090

4 0 1 0 0.052 0.049 0.055 0.066 0.090 0. 139 0.170 0.114 0.077 0.067 0.064 0.057

4 0 1 1 0.129 0.112 0.097 0.057 0.050 0. 061 0.067 0.060 0.052 0.066 0.110 0.141

5 0 0 0 0.068 0.056 0.060 0.063 0.081 0.115 0.140 0.135 0.086 0.063 0.061 0.071

5 0 0 1 0.078 0.066 0.072 0.068 0.082 0.103 0.119 0.117 0.084 0.067 0.066 0.079

5 0 1 0 0.080 0.065 0.068 0.064 0.070 0.120 0.131 0.133 0.073 0.056 0.057 0.083

5 0 1 1 0.132 0.100 0.089 0.057 0.057 0.069 0.080 0.074 0.060 0.068 0.084 0.132

5 4 0 0 0.059 0.048 0.055 0.063 0.099 0. 115 0.125 0.141 0.101 0.074 0.059 0.063

5 4 0 1 0.062 0.063 0.070 0.080 0.092 0. 100 0.103 0.114 0.096 0.087 0.072 0.061

5 4 1 0 0.081 0.065 0.062 0.064 0.087 0. 097 0.106 0.113 0.098 0.084 0.065 0.078

5 4 1 1 0.085 0.065 0.069 0.070 0.087 0. 097 0.100 0.107 0.089 0.075 0.070 0.088

6 0 0 0 0.066 0.058 0.062 0.068 0.086 0.109 0.140 0.131 0.091 0.063 0.061 0.067

6 0 0 1 0.080 0.070 0.075 0.070 0.081 0.096 0.119 0.110 0.082 0.068 0.067 0.083

6 0 1 0 0.056 0.047 0.057 0.071 0.096 0.125 0.139 0.128 0.099 0.062 0.059 0.062

6 0 1 1 0.121 0.086 0.085 0.062 0.066 0.074 0.087 0.083 0.065 0.068 0.083 0.121

7 0 0 0 0.061 0.053 0.057 0.064 0.089 0. 117 0.148 0.138 0.092 0.060 0.057 0.064

7 0 0 1 0.064 0.056 0.061 0.071 0.102 0. 107 0.138 0.132 0.088 0.065 0.057 0.060

7 0 1 0 0.074 0.059 0.059 0.064 0.073 0. 118 0.154 0.129 0.079 0.059 0.054 0.078

7 0 1 1 0.108 0.083 0.081 0.062 0.073 0. 082 0.099 0.097 0.071 0.064 0.073 0.107

7 3 0 0 0.058 0.048 0.053 0.062 0.089 0.119 0.156 0.141 0.094 0.064 0.055 0.060

7 3 0 1 0.065 0.062 0.067 0.063 0.083 0.114 0.139 0.129 0.086 0.063 0.059 0.070

7 3 1 0 0.084 0.074 0.069 0.063 0.084 0.103 0.127 0.124 0.080 0.056 0.053 0.082

7 3 1 1 0.102 0.082 0.079 0.060 0.073 0.088 0.107 0.101 0.074 0.061 0.071 0.103

8 0 0 0 0.081 0.068 0.070 0.066 0.080 0. 096 0.112 0.114 0.084 0.073 0.074 0.085

8 0 0 1 0.083 0.072 0.077 0.075 0.084 0. 088 0.104 0.102 0.081 0.078 0.074 0.083

8 0 1 0 0.066 0.055 0.065 0.065 0.097 0. 104 0.116 0.110 0.096 0.084 0.067 0.077

8 0 1 1 0.100 0.085 0.071 0.062 0.075 0. 080 0.095 0.095 0.081 0.074 0.084 0.098

9 0 0 0 0.092 0.075 0.086 0.075 0.075 0.081 0.089 0.086 0.076 0.082 0.085 0.096

9 0 0 1 0.092 0.075 0.086 0.075 0.075 0.081 0.089 0.086 0.076 0.082 0.085 0.096

9 0 1 0 0.092 0.075 0.086 0.075 0.075 0.081 0.089 0.086 0.076 0.082 0.085 0.096

9 0 1 1 0.092 0.075 0.086 0.075 0.075 0.081 0.089 0.086 0.076 0.082 0.085 0.096

9 2 0 0 0.082 0.069 0.070 0.068 0.077 0. 094 0.101 0.106 0.089 0.079 0.078 0.088

9 2 0 1 0.100 0.093 0.088 0.075 0.070 0. 078 0.075 0.084 0.072 0.070 0.094 0.101

9 2 1 0 0.098 0.088 0.082 0.075 0.076 0. 082 0.082 0.087 0.081 0.069 0.086 0.096

9 2 1 1 0.097 0.088 0.083 0.072 0.078 0. 083 0.087 0.087 0.076 0.072 0.084 0.094



### 8D-3

### Table 8D.2.3 Monthly allocation factors by census di vision (CD), large state (LS), space

heating fuel type (EH) and water heat ing fuel type (EWH) for households

with heat pumps

CD LS EH EWH Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

1 0 0 0 0.086 0.057 0.063 0.052 0.065 0. 091 0.146 0.134 0.080 0.063 0.072 0.091

1 0 0 1 0.086 0.057 0.063 0.052 0.065 0. 091 0.146 0.134 0.080 0.063 0.072 0.091

1 0 1 0 0.086 0.057 0.063 0.052 0.065 0. 091 0.146 0.134 0.080 0.063 0.072 0.091

1 0 1 1 0.086 0.057 0.063 0.052 0.065 0. 091 0.146 0.134 0.080 0.063 0.072 0.091

2 0 0 0 0.125 0.098 0.099 0.072 0.058 0.066 0.077 0.075 0.056 0.066 0.086 0.122

2 0 0 1 0.125 0.098 0.099 0.072 0.058 0.066 0.077 0.075 0.056 0.066 0.086 0.122

2 0 1 0 0.125 0.098 0.099 0.072 0.058 0.066 0.077 0.075 0.056 0.066 0.086 0.122

2 0 1 1 0.125 0.098 0.099 0.072 0.058 0.066 0.077 0.075 0.056 0.066 0.086 0.122

2 1 0 0 0.081 0.055 0.065 0.057 0.061 0. 085 0.119 0.110 0.070 0.095 0.095 0.107

2 1 0 1 0.081 0.055 0.065 0.057 0.061 0. 085 0.119 0.110 0.070 0.095 0.095 0.107

2 1 1 0 0.086 0.075 0.085 0.102 0.071 0. 097 0.100 0.076 0.070 0.056 0.086 0.096

2 1 1 1 0.086 0.075 0.085 0.102 0.071 0. 097 0.100 0.076 0.070 0.056 0.086 0.096

3 0 0 0 0.078 0.070 0.072 0.061 0.069 0.094 0.132 0.113 0.084 0.070 0.075 0.084

3 0 0 1 0.078 0.070 0.072 0.061 0.069 0.094 0.132 0.113 0.084 0.070 0.075 0.084

3 0 1 0 0.124 0.096 0.086 0.060 0.055 0.071 0.086 0.089 0.066 0.068 0.080 0.119

3 0 1 1 0.124 0.096 0.086 0.060 0.055 0.071 0.086 0.089 0.066 0.068 0.080 0.119

4 0 0 0 0.080 0.063 0.061 0.059 0.099 0. 110 0.134 0.100 0.071 0.068 0.081 0.074

4 0 0 1 0.080 0.063 0.061 0.059 0.099 0. 110 0.134 0.100 0.071 0.068 0.081 0.074

4 0 1 0 0.116 0.094 0.088 0.056 0.059 0. 066 0.082 0.087 0.066 0.073 0.093 0.119

4 0 1 1 0.116 0.094 0.088 0.056 0.059 0. 066 0.082 0.087 0.066 0.073 0.093 0.119

5 0 0 0 0.077 0.059 0.061 0.068 0.080 0.116 0.123 0.132 0.085 0.061 0.063 0.076

5 0 0 1 0.092 0.080 0.085 0.075 0.075 0.097 0.095 0.097 0.076 0.065 0.076 0.090

5 0 1 0 0.080 0.062 0.062 0.062 0.076 0.096 0.125 0.134 0.086 0.069 0.066 0.084

5 0 1 1 0.121 0.089 0.086 0.065 0.065 0.075 0.085 0.086 0.065 0.063 0.084 0.116

5 4 0 0 0.087 0.065 0.069 0.067 0.087 0. 096 0.101 0.108 0.087 0.072 0.066 0.096

5 4 0 1 0.087 0.065 0.069 0.067 0.087 0. 096 0.101 0.108 0.087 0.072 0.066 0.096

5 4 1 0 0.087 0.065 0.069 0.067 0.087 0. 096 0.101 0.108 0.087 0.072 0.066 0.096

5 4 1 1 0.087 0.065 0.069 0.067 0.087 0. 096 0.101 0.108 0.087 0.072 0.066 0.096

6 0 0 0 0.054 0.068 0.097 0.089 0.114 0.122 0.112 0.105 0.073 0.059 0.052 0.055

6 0 0 1 0.069 0.058 0.060 0.072 0.089 0.111 0.134 0.130 0.089 0.061 0.058 0.071

6 0 1 0 0.075 0.053 0.072 0.063 0.083 0.106 0.123 0.115 0.087 0.074 0.068 0.082

6 0 1 1 0.109 0.084 0.083 0.064 0.067 0.080 0.094 0.095 0.069 0.065 0.077 0.112

7 0 0 0 0.062 0.064 0.068 0.069 0.084 0. 105 0.136 0.127 0.089 0.064 0.067 0.067

7 0 0 1 0.067 0.054 0.060 0.063 0.088 0. 112 0.143 0.139 0.082 0.062 0.058 0.073

7 0 1 0 0.082 0.066 0.080 0.070 0.081 0. 101 0.132 0.125 0.081 0.052 0.049 0.081

7 0 1 1 0.101 0.079 0.075 0.071 0.085 0. 089 0.102 0.101 0.075 0.064 0.065 0.092

7 3 0 0 0.097 0.077 0.076 0.065 0.081 0.096 0.115 0.103 0.076 0.059 0.063 0.092

7 3 0 1 0.097 0.077 0.076 0.065 0.081 0.096 0.115 0.103 0.076 0.059 0.063 0.092

7 3 1 0 0.097 0.077 0.076 0.065 0.081 0.096 0.115 0.103 0.076 0.059 0.063 0.092

7 3 1 1 0.097 0.077 0.076 0.065 0.081 0.096 0.115 0.103 0.076 0.059 0.063 0.092

8 0 0 0 0.060 0.050 0.053 0.060 0.096 0. 113 0.132 0.130 0.112 0.074 0.060 0.061

8 0 0 1 0.060 0.051 0.060 0.057 0.073 0. 097 0.153 0.152 0.104 0.067 0.059 0.066

8 0 1 0 0.086 0.069 0.055 0.048 0.094 0. 115 0.124 0.117 0.086 0.057 0.064 0.085

8 0 1 1 0.098 0.080 0.071 0.062 0.078 0. 088 0.099 0.103 0.088 0.068 0.072 0.092

9 0 0 0 0.091 0.082 0.082 0.078 0.081 0.073 0.083 0.085 0.074 0.084 0.085 0.102

9 0 0 1 0.120 0.112 0.078 0.064 0.066 0.072 0.071 0.065 0.072 0.083 0.085 0.115

9 0 1 0 0.129 0.111 0.088 0.081 0.063 0.051 0.046 0.046 0.052 0.094 0.108 0.130

9 0 1 1 0.123 0.109 0.099 0.078 0.060 0.053 0.051 0.051 0.050 0.092 0.109 0.124

9 2 0 0 0.103 0.076 0.084 0.077 0.075 0. 068 0.066 0.072 0.074 0.077 0.113 0.115

9 2 0 1 0.102 0.075 0.071 0.062 0.057 0. 059 0.078 0.097 0.082 0.090 0.113 0.115

9 2 1 0 0.105 0.090 0.081 0.073 0.073 0. 073 0.080 0.090 0.080 0.076 0.083 0.096

9 2 1 1 0.093 0.077 0.073 0.064 0.069 0. 085 0.101 0.100 0.084 0.082 0.080 0.093



### 8D-4

### 8D-5