การประเมินความเสี่ยงเชิงปริมาณของการพยากรณ์รังสีอาทิตย์รายชั่วโมงด้วยวิธีมอนติคาร์โล: กรณีศึกษาเปรียบเทียบเสถียรภาพแบบจำลอง CPR ในประเทศไทย
คำสำคัญ:
มอนติคาร์โลซิมูเลชัน, รังสีอาทิตย์รายชั่วโมง, แบบจำลอง CPR, การวิเคราะห์ความเสี่ยงบทคัดย่อ
การบริหารจัดการระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพจำเป็นต้องอาศัยข้อมูลรังสีรวมรายชั่วโมงที่แม่นยำ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์ความเสี่ยงเชิงปริมาณและสร้างช่วงความเชื่อมั่น (Confidence Interval) ของการพยากรณ์รังสีอาทิตย์ด้วยแบบจำลอง Collares-Pereira and Rabl (CPR) โดยประยุกต์ใช้เทคนิคการจำลองแบบมอนติคาร์โล (Monte Carlo Simulation) จำนวน 10,000 รอบ ภายใต้ข้อสมมติฐานการแจกแจงความคลาดเคลื่อนแบบปกติ (Normal Distribution Assumption) โดยใช้ข้อมูลค่ารากที่สองของค่าเฉลี่ยความแตกต่างยกกำลังสอง (Root Mean Square Difference: RMSD) และค่าความเอนเอียงเฉลี่ย (Mean Bias Difference: MBD) จากสถานีตรวจวัดมาตรฐานในจังหวัดเชียงใหม่และอุบลราชธานี ซึ่งเป็นตัวแทนพื้นที่ที่มีความผันผวนต่ำและสูงตามลำดับ ผลการวิจัยพบว่า แม้ค่าเฉลี่ยการพยากรณ์ของทั้งสองสถานีจะใกล้เคียงกัน แต่สถานีอุบลราชธานีมีความกว้างของช่วงความเชื่อมั่นที่ 95% กว้างกว่าสถานีเชียงใหม่ถึงร้อยละ 49.8 และมีโอกาสที่ความคลาดเคลื่อนจะสูงเกินกว่าร้อยละ 10 มากกว่าถึง 3 เท่า ผลลัพธ์นี้ชี้ให้เห็นว่าการออกแบบระบบในพื้นที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือจำเป็นต้องกำหนดค่าเผื่อความปลอดภัย (Safety Margin) ที่สูงกว่าพื้นที่ภาคเหนือ เพื่อรองรับความผันผวนของความไม่แน่นอนที่สูงกว่า อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ดังกล่าวขึ้นอยู่กับสมมติฐานการแจกแจงของความคลาดเคลื่อน ซึ่งควรมีการตรวจสอบเพิ่มเติมในงานวิจัยอนาคต
เอกสารอ้างอิง
J. Widén and J. Munkhammar, Solar Radiation Theory. Uppsala, Sweden: Uppsala University, 2019, doi: 10.33063/diva-381852.
H. Khorasanizadeh, A. Aghaei, H. Ehteram, R. Dehghani Yazdeli, and N. Hataminasar, “Attaining optimum tilts of flat solar surfaces utilizing measured solar data: Case study for Ilam, Iran,” Iranica Journal of Energy and Environment, vol. 5, no. 3, pp. 224–232, 2014, doi: 10.5829/idosi.ijee.2014.05.03.01.
W. B. Wan Nik, M. Z. Ibrahim, K. B. Samo, and A. M. Muzathik, “Monthly mean hourly global solar radiation estimation,” Solar Energy, vol. 86, no. 1, pp. 379–387, Jan. 2012, doi: 10.1016/j.solener.2011.10.008.
A. Madhlopa, “Solar radiation climate in Malawi,” Solar Energy, vol. 80, no. 8, pp. 1055–1057, Aug. 2006, doi: 10.1016/j.solener.2005.08.007.
M. J. Ahmad and G. N. Tiwari, “Solar radiation models–A review,” International Journal of Energy Research, vol. 35, no. 4, pp. 271–290, Mar. 2011, doi: 10.1002/er.1690.
M. Iqbal, An Introduction to Solar Radiation. NY, USA: Academic Press, 1983, doi: 10.1016/B978-0-12-373750-2.X5001-0.
เสริม จันทร์ฉาย, รังสีอาทิตย์. นครปฐม: เพชรเกษมการพิมพ์, 2557. [ออนไลน์]. เข้าถึงได้: https://phy.sc.su.ac.th/book/solar_book.pdf
B. Y. Liu and R. C. Jordan, “The interrelationship and characteristic distribution of direct, diffuse and total solar radiation,” Solar Energy, vol. 4, no. 3, pp. 1–19, Jul. 1960, doi: 10.1016/0038-092X(60)90062-1.
M. Collares-Pereira and A. Rabl, “The average distribution of solar radiation-correlations between diffuse and hemispherical and between daily and hourly insolation values,” Solar Energy, vol. 22, no. 2, pp. 155–164, 1979, doi: 10.1016/0038-092X(79)90100-2.
K. Runghathaithum, K. Tohsing and S. Janjai, "Simplified models for obtaining monthly average hourly global solar radiation from daily radiation data at four main regions in Thailand," KKU Science Journal, vol. 53, no. 3, pp. 390–400, Oct. 2025, doi: 10.14456/kkuscij.2025.31.
N. Metropolis and S. Ulam, “The Monte Carlo method,” Journal of the American Statistical Association, vol. 44, no. 247, pp. 335–341, Sep. 1949, doi: 10.2307/2280232.
Thai Meteorological Department, Climatological Data of Thailand (30-Year Period: 1981-2010). Bangkok: Thai Meteorological Department, 2012. [Online]. Available: https://www.tmd.go.th/weather/province/last30years-1981-2010/
P. Lauret, M. David, and H. T. Pedro, “Probabilistic solar forecasting using quantile regression models,” Energies, vol. 10, no. 10, 2017, Art. no.1591, doi: 10.3390/en10101591.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
หมวดหมู่
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2026 วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนายเรืออากาศ
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
- เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนายเรืออากาศ ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรง กองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใด ๆ
- บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนายเรืออากาศถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนายเรืออากาศ หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ หรือเพื่อกระทำการใด ๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักอักษรณ์จากวารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนายเรืออากาศ ก่อนเท่านั้น
