Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Μεσοπρόθεσμη πρόβλεψη ηλιακής ακτινοβολίας και ταχύτητας ανέμου βασισμένη σε δεδομένα ωριαίων χρονοσειρών μικρής κλίμακας

Efstathopoulos Nikolaos

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Είναι γεγονός ότι τα τελευταία χρόνια η ζήτηση για ηλεκτρική ενέργεια αυξάνει συνεχώς, ενώ ταυτόχρονα τα αποθέματα σε ορυκτά καύσιμα μειώνονται σταδιακά. Συνεπώς, η ενσωμάτωση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε μεγάλη κλίμακα στα Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας καθώς και η αναδιάρθρωση των αγορών ηλεκτρικής ενέργειας αποτελούν βασικό μέλημα της ενεργειακής πολιτικής σε παγκόσμιο επίπεδο. Επίσης αν συνυπολογιστεί το γεγονός ότι είναι φιλικές προς το περιβάλλον, σε αντίθεση με τις συμβατικές πηγές ενέργειας, τότε γίνεται φανερό ότι οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα διαδραματίσουν καθοριστικό ρόλο στην κάλυψη των ενεργειακών απαιτήσεων στο άμεσο μέλλον. Τόσο η αιολική όσο και η ηλιακή ενέργεια είναι απ’ τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες εναλλακτικές μορφές ενέργειας, πράγμα που επαληθεύεται από την ολοένα και περισσότερο αυξανόμενη εγκατεστημένη ισχύ τους παγκοσμίως. Ωστόσο τόσο στην ηλιακή αλλά ακόμα περισσότερο στην αιολική, παρατηρείται έντονη μεταβλητότητα, πράγμα που καθιστά δύσκολη την διείσδυση τους στα δίκτυα ηλεκτρισμού. Συνεπώς η πρόβλεψη της αιολικής και ηλιακής ισχύος αποτελούν υψηλής σημασίας ζητήματα, τόσο για την ασφαλή λειτουργία του συστήματος και τη διαχείριση των ΑΠΕ, όσο και για την παροχή υψηλής ποιότητας ισχύος με το μικρότερο δυνατό κόστος.Δεδομένης της σχέσης μεταξύ ηλιακής ακτινοβολίας-ηλιακής ενέργειας, καθώς και ταχύτητας του ανέμου και της ισχύος που παράγουν οι ανεμογεννήτριες, καθίσταται αναγκαίο να δημιουργηθούν μοντέλα τα οποία θα μπορούν να προβλέψουν με την καλύτερη ακρίβεια τις παραπάνω ατμοσφαιρικές μεταβλητές. Απόρροια όλων όσων αναφέρθηκαν, στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας κατασκευάστηκαν μοντέλα μεσοπρόθεσμης πρόβλεψης ταχύτητας ανέμου και ηλιακής ακτινοβολίας. Τα μοντέλα αυτά υπάγονται τόσο στην κατηγορία της τεχνητής νοημοσύνης και μηχανικής μάθησης, όσο και σε προηγμένες μαθηματικές μεθόδους πρόβλεψης. Συγκεκριμένα κατασκευάστηκαν δέντρα απόφασης, νευρωνικά δίκτυα, βαθιά νευρωνικά δίκτυα και αναδρομικά μοντέλα πρόβλεψης με ARMA σφάλματα. Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν σαν είσοδο στα μοντέλα, είναι δεδομένα που έχουν καταγραφτεί απ’ το νησί Ντία βόρεια του Ηρακλείου Κρήτης (ακατοίκητη περιοχή). Τα δεδομένα αυτά χωρίστηκαν ανά μήνα και στην συνέχεια ακολούθησε η διαδικασία της εκπαίδευσης των μοντέλων και της μεσοπρόθεσμης πρόβλεψης. Η μεσοπρόθεσμη πρόβλεψη έγινε κατά βάση με τη μέθοδο της αναδρομικής πρόβλεψης πολλαπλών βημάτων, σ’ όλα τα μοντέλα επιμέρους. Ωστόσο δοκιμάστηκε και η στρατηγική πολλαπλής πρόβλεψης και έγινε σύγκριση με τη βασική μέθοδο πρόβλεψης που εφαρμόστηκε και αναφέρθηκε πιο πάνω. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκαν και δεδομένα τα οποία καταγράφτηκαν εντός της περιοχής των Χανίων και συγκεκριμένα απ’ τη Χαλέπα. Αυτό έγινε προκειμένου να αναδειχθεί η αξία των δεδομένων στη διαδικασία της εκπαίδευσης και κατ’ επέκταση στην πρόβλεψη των χρονοσειρών. Τέλος γίνεται μια αξιολόγηση των σφαλμάτων απ’ την εφαρμογή των μοντέλων, καθώς επίσης καταγράφονται συμπεράσματα και ιδέες για μελλοντική έρευνα.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες