Στοχαστική ανάλυση και προσομοίωση ταχύτητας ανέμου και ηλιακής ακτινοβολίας για βιώσιμη παραγωγή ενέργειας

ΗΗ παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στη στοχαστική ανάλυση και προσομοίωση μετεωρολογικών δεδομέων ανέμου και ηλιακή ακτινοβολίας σε ημερήσια κλίμακα, τα οποία προέρχονται από το αεροδρόμιο Schiphol του Άμστέρνταμ. Στόχος είναι η παραγωγή συνθετικών χρονοσειρών που διατηρούν σημαντικά στατιστικά και εξαρτησιακά χαρακτηριστικά των αρχικών δεδομένων, με σκοπό τη χρήση τους στη βιώσιμη παραγωγή ενέργειας. Η ανάλυση περιλαμβάνει τη μελέτη εποχικότητας, αυτοσυσχέτισης, ετεροσυσχέτισης, καθώς και της δομής διατήρησης μακροπρόθεσμης εμμονής των δεδομένων μέσω της δυναμικής Hurst–Kolmogorov. Για την παραγωγή συνθετικών δεδομένων χρησιμοποιείται το μοντέλο Συμμετρικού Κινουμένου Μέσου (SMA), το οποίο αξιολογείται ως προς την ικανότητα του να διατηρεί βασικά στοχαστικά χαρακτηριστικά . Επιπλέον, εφαρμόζονται μέθοδοι αναδιάταξης ώστε να παραχθούν μη Γκαουσιανές χρονοσειρές με συγκεκριμένη δομή εξάρτησης και διατήρηση της συσχέτισης μεταξύ διαφορετικών μεταβλητών. Διερευνώνται επίσης, φαινόμενα μεροληψίας των κατανομών κατά την διαδικασία προσομοίωσης, τρόποι και μέθοδοι διατήρησης της εποχικότητας της ασυμμετρίας, όπως και περιπτώσεις διατήρησης της ετεροσυσχέτισης μεταξύ δεδομένων φυσικών διεργασιών, τα οποία ακολουθούν διαφορετικές κατανομές. Τα αποτελέσματα της εργασίας συμβάλλουν στην καλύτερη κατανόηση της στοχαστικής συμπεριφοράς φυσικών φαινομένων και ενισχύουν τη δυνατότητα μοντελοποίησης για εφαρμογές στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.