Dergiler / Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi / 2021 / Cilt: 8 - Sayı: 2

Adıyaman ve Gaziantep İstasyonlarındaki Güneşlenme Şiddetinin Destek Vektör Makineleri ile Tahmini

Estimation of Solar Radiation in Adıyaman and Gaziantep Stations Using Support Vector Machines

Sayfa
753–769
Yayın Tarihi
2021-12-31
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Çalışma sonucunda, destek vektör makinelerinin Radyal ve Polinom çekirdek fonksiyonlarının güneşlenme şiddetini belirlemede genel olarak başarılı sonuçlar verdiği görülmüştür.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Güneş enerjisi teknolojilerinin kullanımı, birçok ülkede enerji talebini karşılamak ve sürdürülebilir enerji kaynağı sağlamak amacıyla son yıllarda gelişerek artmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu teknolojilerin verimli kullanılabilmesi için, güneşlenme şiddeti verilerinin doğru bir şekilde belirlenmesi gerekmektedir, böylece yapılacak olan yatırımların verimliliği de önceden belirlenebilecektir.
💡
Sonuç & Katkı:Çalışma sonucunda, destek vektör makinelerinin Radyal ve Polinom çekirdek fonksiyonlarının güneşlenme şiddetini belirlemede genel olarak başarılı sonuçlar verdiği görülmüştür.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Güneşlenme Şiddeti · Yapay Zekâ Yöntemleri · Destek Vektör Makineleri

Özet

Güneş enerjisi teknolojilerinin kullanımı, birçok ülkede enerji talebini karşılamak ve sürdürülebilir enerji kaynağı sağlamak amacıyla son yıllarda gelişerek artmaktadır. Bu teknolojilerin verimli kullanılabilmesi için, güneşlenme şiddeti verilerinin doğru bir şekilde belirlenmesi gerekmektedir, böylece yapılacak olan yatırımların verimliliği de önceden belirlenebilecektir. Güneş enerjisi ölçüm cihazlarının yetersizliğinin yanında var olan ekipmanların yenilenme veya onarım maliyetlerinden dolayı, literatürde meteorolojik istasyonlardan elde edilen verilerin girdi parametresi olarak kullanılması ve yapay zekâ yöntemleri ile güneşlenme şiddeti verilerinin hesaplanması yapılmaktadır. Bu çalışmada, Adıyaman ve Gaziantep istasyonlarına ait, sıcaklık, nem, ortalama basınç, rüzgâr, aylık açık gün sayısı ve takvim ayı gibi farklı girdi parametreleri kullanılarak, bu istasyonlara ait aylık ortalama güneşlenme şiddeti tahmin edilmeye çalışılmıştır. Aylık ortalama güneşlenme şiddetinin tahmin edilmesi için, destek vektör makineleri yönteminin üç farklı çekirdek fonksiyonu (Radyal, Lineer ve Polinom) kullanılmıştır. Ele alınan çekirdek fonksiyonlarının güneşlenme şiddetini tahmin etmedeki başarısında, belirlilik katsayısı (R2), Karekök Ortalama Karesel Hata (KOKH), Ortalama Mutlak Yüzde Hata (OMYH), Nash–Sutcliffe verimlilik katsayısı (NSE) ve Yüzde Hata (PBIAS) parametreleri başarı kriteri olarak tercih edilmiştir. Çalışma sonucunda, destek vektör makinelerinin Radyal ve Polinom çekirdek fonksiyonlarının güneşlenme şiddetini belirlemede genel olarak başarılı sonuçlar verdiği görülmüştür. Ayrıca, girdi parametresi olarak ortalama sıcaklık ve ortalama basıncın kullanılmasının tahmin modellerinin performansını arttırdığı belirlenmiştir.

Abstract

Using of solar energy technologies have been developing and increasing in many countries in recent years to meet the energy demand and to provide sustainable energy source. In order to use the developing technologies efficiently, it is necessary to obtain energy source data, and this will ensure that the investments made in this way are more effective. Due to the insufficiency of solar energy measurement devices and the replacement or repair costs of equipment, it is necessary to use the data obtained from meteorological stations as input parameters in the literature and to calculate the solar adiation data with artificial intelligence methods. In this study, the monthly mean solar radiations of Adıyaman and Gaziantep stations are predicted using different input parameters, such as temperature, humidity, mean pressure, wind, number of clear days in a month, and month number. Three different kernel functions (Gaussian, Linear and Polynomial) of support vector machine are used to estimate the average monthly solar radiation. Coefficient of Determination (R2), Root Mean Square Error (RMSE) Mean Absolute Percentage Error (MAPE) Nash–Sutcliffe model efficiency coefficient (NSE) and Percent Bias (PBIAS) parameters are used to determine the performance of selected kernel functions. As a result of the study, it is seen that the Gaussian and Polynomial kernel functions of support vector machines generally show successful output to determine the solar radiation. In addition, it is determined that the models that used mean temperature and mean pressure as input parameters improve the estimation performance.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

DİNSEVER, L. D., GÜMÜŞ, V., ŞİMŞEK, O., AVŞAROĞLU, Y., KUŞ, M. (2021). Adıyaman ve Gaziantep İstasyonlarındaki Güneşlenme Şiddetinin Destek Vektör Makineleri ile Tahmini. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt: 8 - Sayı: 2, 753–769. https://ajindex.com/articles/393266

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (12)

  1. Senkal, O. & Kuleli, T. (2009). Estimation of solar radiation over Turkey using artificial neural network and satellite data. Applied Energy, 86(7-8), 1222-1228
  2. Badescu, V. (2014). Modeling solar radiation at the earth's surface. Berlin: Springer. 1, 517
  3. Droogers, P. & Allen, R. G. (2002). Estimating Reference Evapotranspiration Under Inaccurate Data Conditions. Irrigation and Drainage Systems, 16(1), 33-45
  4. Mellit, A. (2008). Artificial Intelligence technique for modelling and forecasting of solar radiation data: a review. International Journal of Artificial intelligence and soft computing, 1(1), 52-76
  5. Besharat, F., Dehghan, A. A. & Faghih, A. R. (2013). Empirical models for estimating global solar radiation: A review and case study. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 21, 798-821
  6. Guermoui, M., Abdelaziz, R., Gairaa, K., Djemoui, L. & Benkaciali, S. (2020). New temperature-based predicting model for global solar radiation using support vector regression. International Journal of Ambient Energy, 1-11
  7. Mohsenzadeh Karimi, S., Kisi, O., Porrajabali, M., Rouhani-Nia, F. & Shiri, J. (2020). Evaluation of the support vector machine, random forest and geo-statistical methodologies for predicting long-term air temperature. ISH Journal of Hydraulic Engineering, 26(4), 376-386
  8. Fan, J., Wang, X., Wu, L., Zhou, H., Zhang, F., Yu, X., Lu, X. & Xiang, Y. (2018). Comparison of Support Vector Machine and Extreme Gradient Boosting for predicting daily global solar radiation using temperature and precipitation in humid subtropical climates: A case study in China. Energy Conversion And Management, 164, 102-111
  9. Shiri, J., Kisi, O., Landeras, G., Lopez, J. J., Nazemi, A. H. & Stuyt, L. C. P. M. (2012). Daily reference evapotranspiration modeling by using genetic programming approach in the Basque Country (Northern Spain). Journal of Hydrology, 414, 302-316
  10. Landeras, G., Lopez, J. J., Kisi, O. & Shiri, J. (2012). Comparison of Gene Expression Programming with neuro-fuzzy and neural network computing techniques in estimating daily incoming solar radiation in the Basque Country (Northern Spain). Energy Conversion and Management, 62, 1-13
  11. Güçlü, Y. S., Yeleğen, M. Ö., Dabanlı, İ. & Şişman, E. (2014). Solar irradiation estimations and comparisons by ANFIS, Angström–Prescott and dependency models. Solar Energy, 109, 118-124
  12. Güçlü, Y. S., Dabanlı, İ. & Şişman, E. (2014). Short-and long-term solar radiation estimation me