Güneş ışınım tahmini için zaman serisi temelli yeni hibrit bir yaklaşım

Güneş ışınımı tahmini konusu, güneş enerjisi sistemlerinin verimliliğini artırmak, enerji üretimini optimize etmek ve şebeke yönetimini geliştirmek açısından kritik öneme sahiptir. Özellikle kısa vadeli tahminler, bulutluluk değişimleri gibi atmosferik dalgalanmaların enerji üretimi üzerindeki etkilerine hızlı bir şekilde uyum sağlanmasını mümkün kılarak, enerji arz ve talep dengesinin korunmasına katkıda bulunmaktadır. Literatürde, güneş ışınımı tahmini konusunda farklı veri setleri ve teknikler kullanılarak birçok çalışma gerçekleştirilmiştir. Tez kapsamında ilk olarak, Afyon Bölge İstasyonu'nda (ABİ) toplanan ve her biri saatlik formatta olan ışınım, ortalama hava sıcaklığı ve bağıl nem verilerinin farklı kombinasyonları kullanılarak çok değişkenli ridge regresyon (MRR) ve çok değişkenli lasso regresyon (MLR) yöntemleri kullanılarak tahminleme işlemi gerçekleştirilmiştir (BRBA yaklaşımı). İkincil olarak, veri setleri tek boyutlu ayrık dalgacık dönüşümü (DWT) tekniği ile farklı seviyelerde ayrıştırılmış ve ayrıştırma sonucunda elde edilen alt sinyaller için ayrı ayrı MRR ve MLR modelleri geliştirilerek tahminleme işlemi gerçekleştirilmiştir (WRBA yaklaşımı). Son olarak, farklı giriş veri seti kombinasyonları için oluşturulan DWT-MRR ve DWT-MLR modelleri ile yapılan tahminlerin etkinlikleri, kernel k-means algoritması kullanılarak sınırları belirlenen açıklık endeksi (CI) kümelerinde incelenmiş, sonrasında her bir kümede farklı modellerle gerçekleştirilen tahminlerin en iyi sonuçları verdiği tespit edilmiştir. Son olarak her kümede en iyi tahmin sonuçlarını veren modeller kullanılarak hibrit bir tahmin modeli oluşturulmuş ve en doğru sonuçlar bu hibrit modelle elde edilmiştir (CA-WRBA yaklaşımı). Önerilen yaklaşımlardan CA-WRBA ile yapılan tahminlerin sonuçlarına bakıldığında, çok bulutlu (MC) kümede ışınım ve bağıl nem verilerinin kullanıldığı DWT-MLR-V1 modeli, bulutlu (C) kümede ışınım, bağıl nem ve ortalama hava sıcaklığı verilerinin kullanıldığı DWT-MRR-V3 modeli ve az bulutlu (SC) kümede ise ışınım ve ortalama hava sıcaklığı verilerinin kullanıldığı DWT-MLR-V2 modeli en başarılı sonuçları verdiği belirlenmiştir. Sonuç olarak, her kümede en iyi sonucu veren modellerin hibritlenmesi ile altı aylık ve bir yıllık test dönemleri için oldukça başarılı tahmin sonuçları elde edilmiştir.