ارزيابي روش هاي فازي، عصبي و فازي- عصبي در تخمين تابش خورشيدي كشور

تابش خورشيدي در تعيين محل بهينه ي نيروگاه هاي خورشيدي و در مطالعات زمين شناسي و اكولوژيكي عاملي تاثيرگذار بوده و پارامتر اصلي بسياري از مدل هاي هواشناسي و هيدرولوژيكي مي باشد. در ايران 63 ايستگاه تابش سنجي موجود است كه در قياس با گستره ي كشور تراكم پاييني براي شبكه پايش تابش خورشيدي محسوب مي شود. در تحقيق حاضر به منظور افزايش تراكم شبكه تابش سنجي و در نتيجه پهنه بندي دقيق تابش خورشيدي، از اطلاعات هواشناسي موجود در ايستگاه هاي سينوپتيك استفاده شد. با توجه به همبستگي بالاي موجود بين مشاهدات تابش خورشيدي و اطلاعات هواشناسي (ساعات آفتابي، دماي بيشينه و همبستگي معكوس بالا با متوسط فشار از سطح آب هاي آزاد)، از اين اطلاعات جهت محاسبه ي تابش خورشيدي در ايستگاه هاي سينوپتيك استفاده شد. در اين تحقيق از روش هاي عمده محاسبات نرم همچون سيستم هاي استنتاج فازي (FIS) با خوشه بندي فازي، شبكه ي عصبي مصنوعي (ANN) و سيستم هاي استنتاج تطبيقي عصبي-فازي (ANFIS) بهره گرفته شد. نتايج حاصل از روش هاي مذكور توسط معيارهاي دقت RMSE، MAE و MBE مقايسه شدند. نتايج نشان دادند كه روش فازي سوگنو با خوشه بندي فازي RMSEاي برابر با 07/28 وات بر مترمربع دارد كه 18% درصد بهتر از روش شبكه عصبي؛ 39% بهتر از سيستم استنتاج عصبي-فازي با تقسيم بندي گريدي و 42% درصد بهتر از خوشه بندي كاهشي است. نتايج حاصل از MAE و MBE نيز حاكي از قابليت بالاي روش فازي سوگنو بود. اين روش براي مدل سازي سيستم هاي پيچيده و غيرخطي انعطاف پذيرتر بوده و در پيش بيني مكاني تابش خورشيدي راحت تر و سريع تر (هم از نظر اجراي كاربر و هم به لحاظ نرم افزاري) قابل اجرا مي باشد. تابش خورشيدي برآورد شده براي 333 ايستگاه سينوپتيك كشوري با روش كريجينگ عادي پهنه بندي شد. اطلس تابش خورشيدي حاصل از اين تحقيق براي شناسايي نواحي پرتابش ايران به منظور كاربردهاي مهندسي و برنامه ريزي انرژي مناسب مي باشد. اطلس تابشي حاصل نشان داد كه 32 درصد از مناطق كشور داراي تابش خورشيدي بالاي w/m2 500 (مقدار تابش معيار براي نيروگاه هاي خورشيدي) هستند.