تنبؤ بالإشعاع الشمسي على المدى القصير قائم على تصوير السماء بالكامل باستخدام شبكات الذاكرة طويلة وقصيرة المدى

تؤدي الطبيعة المتقطعة للإشعاع الشمسي، وخاصة بسبب تحركات السحب، إلى تقلبات سريعة على المدى القصير في ناتج الطاقة لأنظمة الطاقة الشمسية (PV). تشكل هذه التقلبات تحديًا كبيرًا في دمج هذا المصدر المتجدد للطاقة في شبكة الكهرباء. إن التنبؤ الدقيق بالإشعاع الشمسي ليس فقط أمرًا حيويًا ولكنه أيضًا متعدد الفوائد. فإنه يمكّن من إدارة الشبكة بشكل أكثر دقة من خلال السماح للمشغلين بتوقع تقلبات ناتج الطاقة وضبط استراتيجيات توزيع الطاقة وتخزينها وفقًا لذلك. هذا النهج الاستباقي يقلل من الاعتماد على مصادر الطاقة الاحتياطية، التي غالبًا ما تكون أقل استدامة وأكثر تكلفة. علاوة على ذلك، فإن التنبؤات الدقيقة تعزز الكفاءة العامة وموثوقية أنظمة الطاقة من خلال تقليل تأثير تقلبات الطاقة على الشبكة، مما يدعم توفير طاقة أكثر استقرارًا واستدامة. استجابة لهذه الحاجة، تركز دراستنا على تطوير نموذج للتنبؤ من خلال هندسة ميزات مبتكرة، وتصميم منهجي لخصائص محددة، وتحسين طول التسلسل. النموذج مُصمم للعمل بكفاءة عبر ظروف الطقس المختلفة ويقدم تنبؤات لأفق زمني يمتد من 0 إلى 20 دقيقة في المستقبل. باستخدام نموذج الذاكرة الطويلة والقصيرة المدى (LSTM)، نحقق درجة مهارة تنبؤ رائعة بنسبة 39% في الظروف المشمسة و25% في الظروف جزئيًا غائمة. لا تساهم هذه العمل فقط في الأدبيات الموجودة ولكنه يقدم أيضًا منهجية رائدة لدمج الطاقة الشمسية، مبرزًا أهمية وتطبيق التنبؤ الدقيق بالإشعاع الشمسي على المدى القصير.