Forecast of Solar Irradiance Based on the Cloud Motion Vector Derived from Satellite Images

Q: 이 논문에서 정의한 구름 이동 벡터란 무엇인가?

구름 이동 벡터는 위성 이미지에서 구름의 움직임 정보를 제공하는 것으로, 연속된 두 위성 이미지에서 구름의 위치 변화를 분석하여 미래의 구름 분포를 예측하는 데 사용된다. 이는 광학 흐름 모델을 통해 구름의 변위를 추정하며, 태양 복사량 예측의 핵심 요소로 활용된다.

Q: 위성 이미지 기반의 GHI 예측 모델은 3시간 예측에서 어떤 성능을 보이는가?

연구 결과, 위성 이미지 기반의 GHI 예측 모델은 3시간 예측에서 물리 모델의 경우 30.85%, 준경험적 모델의 경우 38.06%의 상대 제곱근 평균 오차(rRMSE)를 보였다. 특히 FARMS 모델은 Hammer 모델보다 30분에서 180분 예측에서 더 나은 성능을 나타냈다.

Pranda MP Garniwa; Raihan Kamil; Rial Arifin; Hyunjin Lee

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자료유형: 학술대회자료

저자정보: Pranda MP Garniwa (Kookmin University) Raihan Kamil (Kookmin University) Rial Arifin (Kookmin University) Hyunjin Lee (Kookmin University)

저널정보: 대한설비공학회 대한설비공학회 학술발표대회논문집 대한설비공학회 2021년도 동계학술발표대회 논문집

발행연도: 2021.11

수록면: 433 - 436 (4page)

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Photovoltaic (PV) technology is one of the most promising renewable energy sources for replacing fossil fuels. Along with a big surge of PV systems, the unpredictability of solar irradiance has become a major issue, which degrades reliability, reduces economic advantages, and shortens system lifetime. An easy and cheap remedy to mitigate the unpredictability is the control and operation of PV power based on solar irradiance forecast. This work presented a method to forecast 3-hours ahead global horizontal irradiance (GHI). First, the future cloud distribution is predicted by the optical flow model that simulates cloud movement based on two sequential satellite images. Then, the cloud information at a specific location is imported to semi-empirical and physical conversion models to predict future GHI. The predicted GHI data were compared with measurement data using a pyranometer at a ground station. The comparison demonstrated that relative root-mean-square errors (rRMSE) of the semi-empirical and physical models for 3-hours ahead GHI prediction are 38.06% and 30.85%, respectively.

#Satellite image #solar irradiance prediction #cloud motion vector #PV power

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