Στοχαστική διερεύνηση της χρονική μεταβολής της ηλιακής ακτινοβολίας

Κουντούρης, Ιωάννης; Koudouris, Ioannis

dc.contributor.author	Κουντούρης, Ιωάννης	el
dc.contributor.author	Koudouris, Ioannis	en
dc.date.accessioned	2018-02-09T10:06:01Z
dc.date.available	2018-02-09T10:06:01Z
dc.date.issued	2018-02-09
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46425
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14933
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/gr/	*
dc.subject	Kumaraswamy κατανομή	el
dc.subject	Συντελεστής αιθριότητας	el
dc.subject	Ψευδο-κυκλοστάσιμο μοντέλο αναπαραγωγής	el
dc.subject	Ωριαία ηλιακή ακτινοβολία	el
dc.subject	Παράμετρος Hurst	el
dc.subject	Kumaraswamy distribution	en
dc.subject	Clearness sky index	en
dc.subject	Pseudo-cyclostationary generation model	en
dc.subject	Hourly solar radiation	en
dc.subject	Hurst parameter	en
dc.title	Στοχαστική διερεύνηση της χρονική μεταβολής της ηλιακής ακτινοβολίας	el
dc.title	Investigation on the stochastic nature of the solar radiation process	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ηλιακή ακτινοβολία	el
heal.classification	Solar radiation	en
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85124537
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-11-06
heal.abstract	Με την πρόοδο της τεχνολογίας και την εκμετάλλευση όλο και περισσότερο του ορυκτού πλούτου της γης, εμφανίζεται επιτακτική η ανάγκη στροφής της ανθρωπότητας στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Από τις αρχές του 21ου αιώνα η επιστημονική κοινότητα, έχει πραγματοποιήσει τεράστια άλματα, με σκοπό την εκμετάλλευση όλων των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Μία από τις πλέον ευρέως γνωστές, είναι η ηλιακή ακτινοβολία, η οποία αποτελεί από τις βασικότερες μορφές, στην οποία ο ανθρώπινος παράγοντας, πρόκειται να στηριχθεί στο μέλλον. Όμως η μεταβλητότητα της ηλιακής ακτινοβολίας, επιδρά σε σημαντικό βαθμό στα συστήματα μετατροπής της ηλιακής ενέργειας, κυρίως στα φωτοβολταϊκά συστήματα, που χαρακτηρίζονται, από μια γρήγορη και μη γραμμική απόκριση στην προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία. Η πρόβλεψη απόδοσης αυτών των συστημάτων βασίζεται, σε ωριαία ή ημερήσια δεδομένα, επειδή αυτά τα δεδομένα, είναι συνήθως τα μόνα διαθέσιμα. Ωστόσο, λαμβάνοντας υπόψη ότι, η παρουσία των νεφών τροποποιεί την παγκόσμια ακτινοβολία και γνωρίζοντας ότι οι διαδικασίες που αφορούν τα σύννεφα, τείνουν να είναι πολύ δυναμικές, αναμένεται μεγάλη μεταβλητότητα των ημερήσιων και συνεπώς και των ωριαίων τιμών. Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας, είναι η προσπάθεια διερεύνησης της στοχαστικής φύσης και της χρονικής εξέλιξης της ηλιακής ακτινοβολίας, με ημερήσιο και ωριαίο βήμα, σε μηνιαίο επίπεδο, με τελικό στόχο την δημιουργία ενός στοχαστικού μοντέλου αναπαραγωγής ωριαίας ηλιακής ακτινοβολίας. Για το συγκεκριμένο αυτό σκοπό, πραγματοποιήθηκε ανάλυση, αρχικά σε σταθμούς στον ελληνικό χώρο και στην συνέχεια επεκτάθηκε η έρευνα σε παγκόσμια κλίμακα. Με την βοήθεια μίας κατανομής σε ημερήσια κλίμακα και ενός αθροίσματος δύο κατανομών σε ωριαία κλίμακα, κάνοντας χρήση του συντελεστή αιθριότητας (Κτ), λόγω της περιοδικότητας που εμφανίζει η διεργασία, επιτεύχθηκε η πλήρης περιγραφή της ηλιακής ακτινοβολίας. Εν συνεχεία, με την βοήθεια στατιστικών test υπόθεσης και κριτηρίων επιλογής κατανομών, επαληθεύθηκε η ερευνά. Έτσι πραγματοποιήθηκε η δημιουργία ενός ψευδο-κυκλοστάσιμου μοντέλου μακροπρόθεσμης εμμονής, με σκοπό την αναπαραγωγή του συντελεστή αιθριότητας ΚΤ και συνεπώς της ωριαίας ηλιακής ακτινοβολίας σε παγκόσμια κλίμακα. Το μοντέλο ελέγχεται και ικανοποιεί την διατήρηση της κατανομής, συνεπώς των τεσσάρων κεντρικών ροπών (μέση τιμή, τυπική απόκλιση, ασυμμετρία και κύρτωση), καθώς και την παράμετρο Hurst που εκφράζει την (μακροπρόθεσμη) εμμονή και συσχέτιση.	el
heal.abstract	With the progress of technology and the increasingly exploitation of the mineral wealth of the earth, there is an urgent need to turn humanity into renewable energy sources. Since the beginning of the 21st century, the scientific community has made huge leaps to exploit all renewable energy sources. One of the most widely known is solar radiation, which is one of the most important forms in which the human factor is going to rely in the future. However, the variability of solar radiation has a significant impact on solar energy conversion systems, mainly in photovoltaic systems, characterized by a fast and non-linear response to incident solar radiation. The performance prediction of these systems is based on hourly or daily data because these are usually the only ones available. However, given that the presence of clouds modifies global radiation and knowing that the processes concerning the clouds tend to be very dynamic, great variability of the daily and hence hourly values is expected. The aim of this work is to investigate the stochastic nature and time evolution of solar radiation process in a daily and hourly step on a monthly basis scale, with the ultimate goal of creating a stochastic model capable of generating hourly solar radiation. For this purpose, an analysis was initially made at stations in the Greek area and then the research was expanded on a global scale. We propose a distribution that can adequately describe daily radiation and a new distribution consist of the sum of two distributions that is capable of fitting hourly solar radiation. Also, we use the clear sky index coefficient (ΚT) due to the double periodicity of the process, so a complete description of the solar radiation in all scales was achieved. As an extension we use statistical case tests and selection criteria, in order to verify the good fitting of the distribution. Finally, we propose the first pseudo-cyclostationary with long term persistence behaviour model capable of reproducing the clear sky index coefficient (KT) and so the hourly solar radiation. The model can maintain and preserve the probability density function and so the first four central moments i.e. (mean, standard deviation, asymmetry and kurtosis) and also the parameter Hurst which indicates correlation and a long-term persistence behaviour.	en
heal.advisorName	Κουτσογιάννης, Δημήτριος	el
heal.advisorName	Koutsoyiannis, Demetris	en
heal.committeeMemberName	Κουτσογιάννης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Μαμάσης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Παναγούλια, Διονυσία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	104 σ.
heal.fullTextAvailability	true