تقدير غير خطي للإشعاع الشمسي الساقط على فنلندا باستخدام منعمات كالمان الممتدة في الزمن المتقطع

الملخص

ثعد الحرارة والضوء الشمسي الساقط مصدراً هائلاً للطاقة، خاصةٌ في المناطق الباردة في دول الشمال الأوروبي مثل فنلندا. فبالنسبة لدولة تقع على مقربة من القطب الشمالي، تعاني فنلندا من ظروف باردة معظم العام، بالإضافة إلى حجب ضوء الشمس، باستثناء فصلي الربيع والصيف القصيرين للغاية، حيث تبقى الشمس في السماء لمدة تقارب 22 ساعة يوميا في المتوسط. وبالتالي، يُصبح تدفق الحرارة الشمسية والإشعاع الشمسي مصدرين أساسيين للطاقة بين أبريل وسبتمبر سنوياً. ومع ذلك، فإن الإشعاع الشمسي هو كمية فيزيائية تتأثر بشدة بعدم اليقين الاحتمالي الموجود في العديد من الظروف الجوية، وسلوك الشمس على مدار العام، ووقت اليوم، والموقع الجغرافي. في هذه المقالة، نقترح طريقة لتقدير الإشعاع الشمسي تعتمد على خوارزميات كالمان الممتدة. أجريت التجربة بين عامي 2014 و2016 ، حيث قمنا بتركيب أجهزة استشعار للإشعاع الشمسي تحت الارض وعلى سطح مبنى داخل حرم جامعة فاسا. جُمعت القراءات عبر نظام مُدمج مُصمم خصيصًا لهذه التجربة. وأظهرت النتائج قدرة الخوارزمية على التنبؤ بالإشعاع الشمسي الساقط على مديئة فاسا (فئلئدا) بدقة مقبولة.