Logothetis, Stavros and Salamalikis, Vasilios and Wilbert, Stefan and Remund, Jan and Zarzalejo, L. F. and Xie, Yu and Nouri, Bijan and Ntavelis, Evangelos and Nou, Julien and Hendrikx, Niels and Visser, Lenard and Sengupta, Manajit and Pó, Mário and Chauvin, Remi and Grieu, Stephane and Blum, Niklas and van Sark, Willfried and Kazantzidis, Andreas (2022) Benchmarking of solar irradiance nowcast performance derived from all-sky imagers. Renewable Energy (199), pp. 246-261. Elsevier. doi: 10.1016/j.renene.2022.08.127. ISSN 0960-1481.
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Official URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960148122013027?via%3Dihub
Abstract
Fluctuations of the incoming solar irradiance impact the power generation from photovoltaic and concentrating solar thermal power plants. Accurate solar nowcasting becomes necessary to detect these sudden changes of generated power and to provide the desired information for optimal exploitation of solar systems. In the framework of the International Energy Agency’s Photovoltaic Power Systems Program Task 16, a benchmarking exercise has been conducted relying on a bouquet of solar nowcasting methodologies by all-sky imagers (ASI). In this paper, four ASI systems nowcast the Global Horizontal Irradiance (GHI) with a time forecast ranging from 1 to 20 min during 28 days with variable cloud conditions spanning from September to November 2019 in southern Spain. All ASIs demonstrated their ability to accurately nowcast GHI, with RMSE ranging from 6.9% to 18.1%. Under cloudy conditions, all ASIs’ nowcasts outperform the persistence models. Under clear skies, three ASIs are better than persistence. Discrepancies in the observed nowcasting performance become larger at increasing forecast horizons. The findings of this study highlight the feasibility of ASIs to reliably nowcast GHI at different sky conditions, time intervals and horizons. Such nowcasts can be used either to estimate solar power at distant times or detect sudden GHI fluctuations.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/188299/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | Benchmarking of solar irradiance nowcast performance derived from all-sky imagers | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 3 September 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Renewable Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1016/j.renene.2022.08.127 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | pp. 246-261 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | Elsevier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Series Name: | Renewable Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 0960-1481 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | All-sky imagers Benchmarking Solar irradiance nowcasting Forecasting | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Materials and Technologies for the Energy Transition | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | High-Temperature Thermal Technologies | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | E SW - Solar and Wind Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | E - Condition Monitoring | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Solar Research > Qualification | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Nouri, Bijan | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 30 Sep 2022 09:40 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 01 Sep 2024 03:00 |
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