As the global population continues to grow and technological advancements progress, energy demand is becoming increasingly noticeable worldwide. Solar energy, which is among the sustainable energy sources to reduce the environmental impact of fossil fuels, has a critical role in the global energy transition. Energy generation forecasts play a vital role in supply-demand balance, grid stability and cost optimization. Moreover, accurate and reliable generation forecasts are essential to facilitate the integration of renewable energy sources and improve the efficiency of energy systems. In this study, generation data from April 2022 to April 2024 for a solar power plant in Şanlıurfa province and weather data obtained from Solcast API service are used. The performance of machine learning algorithms such as XGBoost, Extra Trees, k-Nearest Neighbors (KNN), Gradient Boosting, Random Forest and Linear Regression are evaluated. The results show that the KNN model outperforms the other algorithms with a Mean Square Error (MSE) of 172.92, Root Mean Square Error (RMSE) of 13.14, Mean Absolute Error (MAE) of 5.37 and R² score of 0.95. This study contributes to a more reliable estimation of solar power generation, facilitating the integration of renewable energy sources and offering significant potential for the optimization of energy management systems.
Solar Power Generation Forecasting Machine Learning Renewable Energy
Dünya nüfusu ve teknolojik gelişmelerin sürekli artmasıyla birlikte, enerji talebi tüm dünyada giderek daha fazla hissedilmektedir. Fosil yakıtların çevresel etkilerini azaltmak amacıyla sürdürülebilir enerji kaynakları arasında yer alan güneş enerjisi, küresel enerji dönüşümünde kritik bir öneme sahiptir. Enerji üretim tahminleri, arz-talep dengesi, şebeke stabilitesi ve maliyet optimizasyonu açısından hayati bir rol oynamaktadır. Ayrıca, doğru ve güvenilir üretim tahminleri, yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonunu kolaylaştırmak ve enerji sistemlerinin verimliliğini artırmak için gereklidir. Bu çalışmada, Şanlıurfa ilindeki bir güneş enerji santraline ait Nisan 2022 ile Nisan 2024 arasındaki üretim verileri ve Solcast API servisinden elde edilen hava durumu verileri kullanılmıştır. XGBoost, Extra Trees, k-Nearest Neighbors (KNN), Gradient Boosting, Random Forest ve Linear Regression gibi makine öğrenmesi algoritmalarının performansı değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, KNN modelinin Ortalama Kare Hata (MSE) değeri 172,92, Kök Ortalama Kare Hata (RMSE) değeri 13,14, Ortalama Mutlak Hata (MAE) değeri 5,37 ve R² skoru 0,95 ile diğer algoritmalardan daha iyi performans gösterdiğini ortaya koymaktadır. Bu çalışma, güneş enerjisi üretiminin daha güvenilir bir şekilde tahmin edilmesine katkıda bulunarak yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonunu kolaylaştırmakta ve enerji yönetim sistemlerinin optimizasyonu için önemli bir potansiyel sunmaktadır.
Güneş Enerjisi Üretim Tahmini Makine Öğrenmesi Yenilenebilir Enerji
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Yapay Zeka (Diğer) |
Bölüm | Makaleler |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 27 Aralık 2024 |
Gönderilme Tarihi | 23 Kasım 2024 |
Kabul Tarihi | 18 Aralık 2024 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2024 Cilt: 9 Sayı: 2 |