利用人工神经网络和地质统计对全球太阳辐照度进行短期时空建模和预测

Q4 Earth and Planetary Sciences
F. Gutiérrez-Corea, Miguel-Ángel Manso-Callejo, Francisco Serradilla-García
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摘要

提高地球表面太阳辐照度(IS)的知识及其预测(预报)是特别有趣的,因为它对可再生能源、太阳能系统(IS)以及各种工业或生态应用的重要性。本研究采用五种不同空间配置的IS空间估计技术,每隔15分钟进行一次。通过回归克里格地质统计学,使用辅助变量(其中一个是从卫星图像估计的IS),可以在空间上估计25公里以上的IS,这是在以前的科学研究中确定的,作为到估计点的最大距离限制。人工神经网络(ann)模型已经在其输入中使用近距离观测(空间分量)进行了短期(时间)IS预测的实验,结果很有希望。因此,在以下条件下,与相关研究相比,误差水平降低:当预测时间范围小于或等于3小时时,包括在模型中的相邻站必须集中在最大距离约55公里的地方。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Modelización y predicción espacio-tiempo de la irradiancia solar global a corto plazo mediante redes neuronales artificiales y geoestadística
Mejorar el conocimiento de la Irradiancia Solar (IS) sobre la superficie terrestre, así como su predicción (pronóstico), cobra especial interés por su importancia para las energías renovables, a como lo son los sistemas basados en Energía Solar (ES), y para distintas aplicaciones industriales o ecológicas.  En la presente investigación se ha experimentado con cinco técnicas de estimación espacial de la IS a intervalos de 15 minutos, en el territorio peninsular español, con distintas configuraciones espaciales. Encontrándose que la geoestadística mediante el Kriging con Regresión, usando variables auxiliares -una de ellas la IS estimada a partir de imágenes satelitales- permite estimar espacialmente la IS más allá de los 25 km, identificados en las investigación científicas previas, como límite de distancia máxima al punto de estimación. Se ha experimentado con el modelado de Redes Neuronales Artificiales (RNA) para la predicción en tiempo futuro (temporal) -a corto plazo- de la IS utilizando observaciones próximas (componentes espaciales) en sus entradas y los resultados son prometedores. Así los niveles de errores disminuyen, en relación a investigaciones relacionadas, bajo las siguientes condiciones: cuando el horizonte temporal de predicción es inferior o igual a 3 horas, las estaciones vecinas que se incluyen en los modelos deben encentrarse a una distancia máxima aproximada de 55 km.
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