Artan enerji ihtiyacı ve çevre hassasiyetleri, güneş enerjisinin kullanılmasını çok
daha önemli kılmıştır. Bir güneş enerji sisteminin boyutlandırılmasında ise
gerçekleşecek olan güneş ışınım değerlerinin tahmin edilmesi büyük önem arz
etmektedir. Bu tez çalışmasında, güneş ışınımının saatlik tahmini için üç yeni yöntem
geliştirilmiştir. Bu yöntemlerden birincisi, çok boyutlu doğrusal tahmin filtreleridir. 9
farklı filtre şablonunu kullanan 14 farklı model geliştirilmiş ve bu modeller ile
Afyonkarahisar iline ait saatlik güneş ışınım verileri tahmin edilmiştir. Önerilen
yöntemin başarısını göstermek için elde edilen sonuçlar, literatürde daha önce
kullanılmış olan iki boyutlu filtreler kullanılarak elde edilen sonuçlar ile
karşılaştırılmıştır. Önerilen tüm yeni modeller ile eski yönteme göre daha başarılı
sonuçlar elde edilirken, tahmin başarısında %1 ila %40 arasında değişen oranlarda
iyileşme sağlanmıştır. İkinci yöntemde görgül modeller kullanılarak güneş ışınım
tahmini yapılmıştır. Güneş ışınımının geçmiş değerleri, dünya dışı ışınım ve bulutluluk
indeksine bağlı olarak beş farklı model oluşturulmuş ve bu modeller kullanılarak
Afyonkarahisar, Ankara ve Çanakkale şehirlerine ait güneş ışınım değerleri tahmin
edilmiştir. Geliştirilen görgül yöntemlerden elde edilen ışınım tahmin değerleri
literatürde çok yaygın kullanılan Angstrom-Prescott eşitliklerinden elde edilen tahmin
değerleri ile karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada geliştirilen görgül modellerin en önemli
avantajı sabit katsayılar kullanmamasıdır ve deney sonuçları bu modellerin başarısını
açıkça ortaya koymaktadır. Tez çalışmasında üçüncü olarak benzerliğe dayalı tamamen
yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Bu yeni yöntemde, tahmin edilecek güne ait güneş
ışınım değerleri, geçmişteki değişimler ile arasında bir benzerlik kurularak belirlenmiş
ve benzerlik Öklit mesafesine göre kurulmuştur. Farklı güneşlenme karakteristiğine
sahip 5 farklı şehre ait güneş ışınım verileri üzerinde yapılan deneylerde yüksek tahmin
başarımları elde edilmiştir.
Growing energy needs and environmental sensitivities have made it more
important to use of solar energy. The sizing of a solar power system for estimating
solar radiation is of great importance. In this study, three new methods for estimating
hourly solar radiation have been developed. The first of these methods is multidimensional
linear prediction filters. 9 different filters templates using by the help of 14
different models have been developed and these models were employed to estimate
hourly solar radiation data of Afyonkarahisar region. To show the success of the
proposed method, results obtained with new method are compared with the results
which have previously been developed from two-dimensional filters. While with all
new proposed models are achieved better results than with the old one, rates ranging
from 1% to 40% recovery was achieved in forecasting success. In second method, new
empirical models are developed for hourly solar radiation forecasting. Five different
models depend on past samples of solar radiation, extraterrestrial radiation and
clearness index are designed and by using these models, the solar radiation values
belong to Afyonkarahisar, Ankara and Çanakkale are predicted. To show the success of
proposed models, forecasting results are compared with results obtained by using
Angstrom-Prescott equations which is widely used in the literature. The most important
advantage of the proposed new empirical models is the lack of fixed coefficients and the
experimental results clearly demonstrate the success of these models. In the third stage
of this study, a totaly new method based on similarity is developed. In this novel
method, solar radiation values belong the actual day are determined by establishing
similarity with variations in past days and similarity is established according to
Euclidean distance. Very good results are obtained in the experiments on data belong
the five different cities which have different insolation characteristics.