Title of article :
Modelling the Earth’s Solar Irradiance Across Some Selected Stations in Sub-Sahara Region of Africa
Author/Authors :
Aweda, F. O. Physics and Solar Energy Programme - College of Agriculture Engineering and Science - Bowen University - Iwo - Osun State, Nigeria , Samson, T. K. Statistics Programme - College of Agriculture - Engineering and Science - Bowen University - Iwo - Osun State, Nigeria
Pages :
8
From page :
204
To page :
211
Abstract :
Solar radiation is an important parameter in the study of electricity and/or thermal system installation. Direct monthly irradiance data measurements of the earth’s horizontal surface irradiance for the year 1985 to 2019 for nine stations (Sokoto, Birnin Kebbi, Maiduguri, Ilorin, Calabar, Port-Harcourt, Enugu, Iwo, and Ikeja) were collected from the achieve of HelioClim satellite website. The stationarity of the series was determined using the time plot of the irradiance data between the periods under study but the formal test of stationarity was carried out using the Augmented Dickey-Fuller (ADF) test with a p-value less than 0.05 signifying stationarity. Different autoregressive integrated moving average (ARIMA) models were fitted to the irradiance data for each of the selected stations. The results revealed that Sokoto, Maiduguri, and Kebbi have their maximum solar irradiance at about 450 𝑊𝑚−2 and their minimum at about 340 𝑊𝑚−2, while Ilorin has its maximum solar irradiance at about 440 𝑊𝑚−2 and its minimum solar irradiance at about 370 𝑊𝑚−2. Ikeja, Iwo and Port-Harcourt, Calabar and Enugu have their maximum solar irradiance <440 𝑊𝑚−2 and their minimum solar irradiance at about 390 𝑊𝑚−2. It is therefore concluded that for Kebbi, Iwo and Maiduguri, the best model was ARIMA (3,0,3), for Calabar and Sokoto, it was ARIMA (2,0,2) while for other locations like Enugu, Ikeja, Ilorin and Port Harcourt, ARIMA (2,0,3) was the best model for forecasting irradiance in these study areas. The forecasted values of irradiance between January till December 2020 with its corresponding 95% confidence levels indicate good prediction of solar irradiance for future occurrence.
Farsi abstract :
تابش خورشيد پارامتر مهمي در مطالعه نصب برق و / يا سيستم حرارتي است. اندازه گيري مستقيم داده هاي تابش ماهانه تابش افقي سطح زمين براي سال 1985 تا 2019 براي نه ايستگاه سوكووتو، بيرنين كبي، مايدوگوري، ايلورين، كالابار، بندر هاركورت، انوگو، ايوو و ايكجا از اهداف وبسايت ماهواره اي HelioClim جمع آوري شده است.. ثابت بودن اين مجموعه با استفاده از نمودار زماني دادههاي تابش بين دورههاي مورد مطالعه تعيين شد اما آزمون رسمي ايستايي با استفاده از آزمون ديكي-فولر افزوده (ADF) با مقدار p كمتر از 05 / 0 به معناي ثابت بودن انجام شد. مدلهاي متحرك خودكارگرايانه مختلف (ARIMA) به دادههاي تابش براي هر يك از ايستگاههاي انتخاب شده برازش داده شدند. نتايج نشان داد كه حداكثر تابش خورشيد Sokoto ، Maiduguri و Kebbi در حدود 450 2-Wm و حداقل آنها در حدود 340 2-Wm است، در حالي كه Ilorin حداكثر تابش خورشيدي خود را در حدود 440 2-Wm و حداقل تابش خورشيدي آن در حدود 370 2-Wm ، دارند. Ikeja ، Iwo و Harcourt-Port ، Calabar و Enugu حداكثر تابش خورشيدي خود را > 440 2-Wm و كمترين تابش خورشيد را در حدود 390 2-Wm دارند. بنابراين نتيجه گيري شد كه براي Kebbi ، Iwo و Maiduguri ، بهترين مدل ARIMA(3،0،3) ، براي Calabar و Sokoto ، ARIMA (2،0،2) بود، در حالي كه براي مكانهاي ديگر مانند Enugu ، Ikeja ، Ilorin و Port Harcourt ، ARIMA (2،0،3) بهترين مدل براي پيشبيني تابش در اين مناطق مورد مطالعه بود. مقادير پيشبيني شده تابش بين ژانويه تا دسامبر سال 2020 با سطح اطمينان 95% مربوطه، پيشبيني خوبي از تابش خورشيد براي وقوع در آينده را نشان ميدهد.
Keywords :
Autoregressive integrated moving average , Augmented dickey-fuller , Root mean square error , Solar irradiance
Journal title :
Iranian Journal of Energy and Environment
Serial Year :
2020
Record number :
2580913
Link To Document :
بازگشت