Research Article

Güneş Işınımı Tahmininde Ayrıştırma-Birleştirme Öğrenme Yaklaşımı

Volume: 11 Number: 1 March 1, 2021
EN TR

Güneş Işınımı Tahmininde Ayrıştırma-Birleştirme Öğrenme Yaklaşımı

Abstract

Güneş enerjisi sistemlerinden elde edilecek elektrik enerjisi miktarı büyük oranda güneş ışınım değerine bağlı olarak değişmektedir. Bir güneş enerji sisteminin tasarımı ve planlaması, ışınım değerinin bilinmesi ile mümkündür. Güneş ışınım şiddetinin gün içerisinde yüksek değişkenlik gösteren bir yapıya sahip olması nedeniyle tek bir tahmin modeli kullanılarak bu değişimlerin yakalanması oldukça güçtür. Bu bağlamda, son yıllarda araştırmacılar tarafından tekli modellerin sınırlamalarının üstesinden gelmek ve öngörme hassasiyetini artırmak için farklı hibrit modeller ve yaklaşımlar önerilmiştir. Bu çalışmada, güneş ışınım şiddeti verilerinin tahmininde hibrit bir yaklaşım olan Ayrıştırma-Birleştirme öğrenme yaklaşımı kullanılarak yöntemin uygulanabilirliği ve performansı araştırılmıştır. Ayrıca ileriye yönelik güneş ışınımı tahminlerinin zaman çözünürlüğünün arttırılması amaçlanmıştır. Bu kapsamda Afyon Kocatepe Üniversitesi, Güneş ve Rüzgâr Enerjisi Uygulama ve Araştırma Merkezi bünyesinde yer alan bir piranometre ile saatlik olarak ölçülmüş bir yıllık güneş ışınım verisi kullanılarak 15 günlük güneş ışınımı değeri saatlik olarak tahmin edilmiştir. Öğrenme yaklaşımında ayrıştırma işlemi için Ampirik Kip Ayrışımı (AKA), bireysel tahminler için ise En Küçük Kareler Destek Vektör Regresyon (EKK-DVR) yöntemleri kullanılmıştır. EKK-DVR modellerinin en uygun parametre değerleri grid arama algoritması ve 5 katlamalı çapraz doğrulama yöntemleri kullanılarak belirlenmiştir. Çalışmadan elde edilen sonuçlar Ayrıştırma-Birleştirme öğrenme yaklaşımının güneş ışınım verilerinin tahmininde başarılı olduğunu göstermiştir.

Keywords

References

  1. Akarslan E, Hocaoǧlu FO, Edizkan R, 2014. A novel M-D (multi-dimensional) linear prediction filter approach for hourly solar radiation forecasting. Energy, 73, 978–986. https://doi.org/10.1016/j.energy.2014.06.113
  2. Alsina EF, Bortolini M, Gamberi M, Regattieri A, 2016. Artificial neural network optimisation for monthly average daily global solar radiation prediction. Energy Conversion and Management, 120, 320–329. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.04.101
  3. Altan A, Karasu S, Bekiros S, 2019. Digital currency forecasting with chaotic meta-heuristic bio-inspired signal processing techniques. Chaos, Solitons and Fractals, 126, 325–336. https://doi.org/10.1016/j.chaos.2019.07.011
  4. Alvanitopoulos PF, Andreadis I, Georgoulas N, Zervakis M, Nikolaidis N, 2014. Solar radiation prediction model based on Empirical Mode Decomposition. IST 2014 - 2014 IEEE International Conference on Imaging Systems and Techniques, Proceedings, 161–166. https://doi.org/10.1109/IST.2014.6958466
  5. Behrang MA, Assareh E, Ghanbarzadeh A, Noghrehabadi AR, 2010. The potential of different artificial neural network (ANN) techniques in daily global solar radiation modeling based on meteorological data. Solar Energy, 84(8), 1468–1480. https://doi.org/10.1016/j.solener.2010.05.009
  6. Belaid S, Mellit A, 2016. Prediction of daily and mean monthly global solar radiation using support vector machine in an arid climate. Energy Conversion and Management, 118, 105–118. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.03.082
  7. Bracale A, Caramia P, Carpinelli G, Di Fazio AR, Ferruzzi G, 2013. A Bayesian method for Short-Term probabilistic forecasting of photovoltaic generation in smart grid operation and control. Energies, 6(2), 733–747. https://doi.org/10.3390/en6020733
  8. Cao JC, Cao SH, 2006. Study of forecasting solar irradiance using neural networks with preprocessing sample data by wavelet analysis. Energy, 31(15), 3435–3445. https://doi.org/10.1016/j.energy.2006.04.001

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Electrical Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

March 1, 2021

Submission Date

May 6, 2020

Acceptance Date

October 14, 2020

Published in Issue

Year 2021 Volume: 11 Number: 1

APA
Eşlik, A. H., Akarslan, E., & Hocaoğlu, F. O. (2021). Güneş Işınımı Tahmininde Ayrıştırma-Birleştirme Öğrenme Yaklaşımı. Journal of the Institute of Science and Technology, 11(1), 132-144. https://doi.org/10.21597/jist.732025
AMA
1.Eşlik AH, Akarslan E, Hocaoğlu FO. Güneş Işınımı Tahmininde Ayrıştırma-Birleştirme Öğrenme Yaklaşımı. J. Inst. Sci. and Tech. 2021;11(1):132-144. doi:10.21597/jist.732025
Chicago
Eşlik, Ardan Hüseyin, Emre Akarslan, and Fatih Onur Hocaoğlu. 2021. “Güneş Işınımı Tahmininde Ayrıştırma-Birleştirme Öğrenme Yaklaşımı”. Journal of the Institute of Science and Technology 11 (1): 132-44. https://doi.org/10.21597/jist.732025.
EndNote
Eşlik AH, Akarslan E, Hocaoğlu FO (March 1, 2021) Güneş Işınımı Tahmininde Ayrıştırma-Birleştirme Öğrenme Yaklaşımı. Journal of the Institute of Science and Technology 11 1 132–144.
IEEE
[1]A. H. Eşlik, E. Akarslan, and F. O. Hocaoğlu, “Güneş Işınımı Tahmininde Ayrıştırma-Birleştirme Öğrenme Yaklaşımı”, J. Inst. Sci. and Tech., vol. 11, no. 1, pp. 132–144, Mar. 2021, doi: 10.21597/jist.732025.
ISNAD
Eşlik, Ardan Hüseyin - Akarslan, Emre - Hocaoğlu, Fatih Onur. “Güneş Işınımı Tahmininde Ayrıştırma-Birleştirme Öğrenme Yaklaşımı”. Journal of the Institute of Science and Technology 11/1 (March 1, 2021): 132-144. https://doi.org/10.21597/jist.732025.
JAMA
1.Eşlik AH, Akarslan E, Hocaoğlu FO. Güneş Işınımı Tahmininde Ayrıştırma-Birleştirme Öğrenme Yaklaşımı. J. Inst. Sci. and Tech. 2021;11:132–144.
MLA
Eşlik, Ardan Hüseyin, et al. “Güneş Işınımı Tahmininde Ayrıştırma-Birleştirme Öğrenme Yaklaşımı”. Journal of the Institute of Science and Technology, vol. 11, no. 1, Mar. 2021, pp. 132-44, doi:10.21597/jist.732025.
Vancouver
1.Ardan Hüseyin Eşlik, Emre Akarslan, Fatih Onur Hocaoğlu. Güneş Işınımı Tahmininde Ayrıştırma-Birleştirme Öğrenme Yaklaşımı. J. Inst. Sci. and Tech. 2021 Mar. 1;11(1):132-44. doi:10.21597/jist.732025

Cited By