dc.creator.ID |
SILVA, C. C. |
pt_BR |
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/1170293319687757 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
GOMES, Helber Barros. |
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dc.contributor.advisor1ID |
GOMES, H. B. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/9092859070852767 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor2 |
MENDEZ, Malaquias Peña. |
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dc.contributor.referee1 |
SILVA , Madson Tavares. |
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dc.contributor.referee2 |
EMILIAVACA, Samira de Azevedo Santos. |
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dc.description.resumo |
Nos últimos anos, a energia solar tem conquistado significativa relevância devido à sua natureza
renovável, considerada uma das fontes com impacto quase nulo sobre o meio ambiente e
economicamente viável. Devido às condições geográficas do Nordeste do Brasil (NEB), a
utilização de energia fotovoltaica se torna uma ótima opção para a diversificação das fontes
energéticas. Nesse contexto, esta pesquisa tem como motivação a análise da aplicação de técnicas
de Aprendizagem Profunda, conhecida como "Deep Learning" (DL), para o prognóstico de
geração de energia solar no NEB, visando ampliar o conhecimento e facilitar aplicações de
estudos na área. Para isso, utilizou-se dados de reanálise do ERA5 no período de 2009 a 2019,
incluindo informações como Irradiação Solar Incidente no Topo da Atmosfera (SSRD),
Irradiação Global Horizontal (GHI), Temperatura em 2 metros (T2M), Precipitação Total (TP) e
Cobertura Total de Nuvens (TCC), além de dados do Instituto Nacional de Meteorologia
(INMET) de Irradiação Global Horizontal (Rg). Dados de geração de energia, incluindo Geração
de Energia Verificada (GEV), Capacidade de Geração de Energia (CGE) e Capacidade Instalada
(CI), foram obtidos do Operador Nacional de Sistemas Elétricos (ONS). Ao analisar os dados
meteorológicos, observou-se correlações entre T2M, Rg e outras variáveis meteorológicas. Com
os dados de eficiência na geração de energia solar, identificou-se que as usinas com maiores
potenciais de CI estão concentradas no Piauí e Bahia, regiões onde o GHI possui valores médios
horários elevados, atingindo aproximadamente 200 Wh/m². Essas regiões também apresentam
maiores valores de T2M e SSRD, e menores valores de TCC e TP. A eficiência dos modelos de
previsão foi examinada com mais detalhes para os Conjuntos Bom Jesus, Horizonte, Nova
Olinda, Rio Alto e Sol do Futuro, localizados na Bahia, Piauí, Paraíba e Ceará, destacando o
método Gated Recurrent Unit (GRU) e combinações que o envolvem, como superiores em
termos das métricas Erro Quadrático Médio (Root Mean Squared Error - RMSE) e Erro Médio
Absoluto (Mean Absolute Error - MAE), mantendo consistência para diferentes tamanhos de
passos. A validação, através da comparação do previsto com os dados observados, reforçou que
o GRU, ou combinações que o envolvem, apresentam resultados mais eficazes na tarefa de
prognóstico para os conjuntos de dados estudados. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN |
pt_BR |
dc.publisher.program |
PÓS-GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIA |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UFCG |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
Meteorologia. |
pt_BR |
dc.title |
Avaliação de técnicas de Deep Learning para prognósticos de energia solar. |
pt_BR |
dc.date.issued |
2024-02-20 |
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dc.description.abstract |
In recent years, solar energy has gained significant relevance due to its renewable nature,
considered one of the sources with almost no impact on the environment and economically viable.
Due to the geographic conditions of the NEB, the use of photovoltaic energy becomes a great
option for the diversification of energy sources. In this context, this research is motivated by the
analysis of the application of Deep Learning techniques, known as "Deep Learning" DL, for the
prognosis of solar energy generation in the NEB, aiming to expand knowledge and facilitate study
applications in the area. For this, ERA5 reanalysis data was used from 2009 to 2019, including
information such as SSRD, GHI, T2M, TP and TCC, in addition to data from INMET of Rg. Power
generation data, including GEV, CGE and CI, were obtained from ONS. When analyzing
meteorological data, correlations were observed between T2M, Rg and other meteorological
variables. With the efficiency data in solar energy generation, it was identified that the plants with
the highest IC potential are concentrated in Piauí and Bahia, regions where the GHI has high hourly
average values, reaching approximately 200 Wh/m². These regions also present higher T2M and
SSRD values, and lower TCC and TP values. The efficiency of the forecast models was examined
in more detail for the Bom Jesus, Horizonte, Nova Olinda, Rio Alto and Sol do Futuro Complexes,
located in Bahia, Piauí, Paraíba and Ceará, highlighting the GRU method and combinations that
involve it, such as superior in terms of RMSE and MAE metrics, maintaining consistency for
different step sizes. Validation, through comparison of predicted with observed data, reinforced
that the GRU, or combinations that involve it, present more effective results in the prediction task
for the data sets studied. |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/37773 |
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dc.date.accessioned |
2024-09-17T19:32:29Z |
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dc.date.available |
2024-09-17 |
|
dc.date.available |
2024-09-17T19:32:29Z |
|
dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.subject |
Radiação solar |
pt_BR |
dc.subject |
Nordeste - Brasil |
pt_BR |
dc.subject |
Módulos fotovoltaicos |
pt_BR |
dc.subject |
Métricas de desempenho |
pt_BR |
dc.subject |
Solar radiation |
pt_BR |
dc.subject |
Northeast – Brazil |
pt_BR |
dc.subject |
Photovoltaic modules |
pt_BR |
dc.subject |
Performance metrics |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.creator |
SILVA, Cleiza Cristiano. |
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dc.publisher |
Universidade Federal de Campina Grande |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Evaluation of Deep Learning techniques for solar energy forecasts. |
pt_BR |
dc.identifier.citation |
SILVA, Cleiza Cristiano. Avaliação de técnicas de Deep Learning para prognósticos de energia solar. 2024. 172 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Programa de Pós-Graduação em Meteorologia, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2024. |
pt_BR |