I n d on e s ian   Jou r n al   o f   E lec t r ica l   E n gin e e r in a n d   Com p u t e r   S c ience   Vo l .   3 7 ,   N o .   3 M a r c h   20 2 5 ,   pp.   1 87 4 ~ 1 88 6   I S S N:  2 502 - 4 7 52 ,   DO I 10 . 1 1591/i j e e cs .v 3 7 . i 3 . pp 1 87 4 - 1 88 6             1874     Jou r n al  h o m e page ht tp: // ij e e cs . iaes c or e . c om   M ac h in e   le ar n in m od e ls  i n  r e n e w ab le  e n e r g y   f or e c as t in g:     a sy st e m at ic  l ite r at u r e   r e v i e w       M oh am e d   Yas s in e   Rhaf e s 1 Om ar   M ou s s aou i 1 , M ar ia  S im on R ab oac a 2   1 M A T S I   L a b o r a t or y , E S T O , M o ha mm e d F i r s U ni ve r s it y , O uj d a , M o r o c c o   2 I C S I   E ne r g y  D e pa r t me nt , N a ti o na R e s e a r c h a nd D e ve l o pm e nt  I ns ti tu te   f or  C r y oge n ic s  a nd I s o t o pi c   T e c hn ol o gi e s   R m. Va lc e a ,   R oma ni a       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve A pr   14 ,   202 4   R e vi s e Oc t   1 202 4   A c c e pt e Oc t   7 ,   202 4       D u ri n g   t h p as t   y e ars ,   t h e   co n v e rg en ce   o m a ch i n l e ar n i n g   (ML )   t e ch n o l o g i e s   w i t h   r en ew ab l e n e r g y   s ec t o rs   h as   b eco me   a   s i g n i f i c an t   k ey   are o i n n o v at i o n   as   a   k ey   ar e a   o f   i n n o v at i o n ,   e n h an ci n g   t h e ffi ci e n cy   a n d   p re d i c t ab i l i t y   o s u s t ai n ab l e   en e rg y   s o u r ce s .   ML   a l g o ri t h m s ,   a d e p t   at   h an d l i n g   c o m p l e x   d at a,   h av b eco me   e s s en t i al   i n   f o r ec as t i n g   en e r g y   o u t p u t s   fro v ar i ab l e   s o u r ce s   l i k s o l ar   an d   w i n d .   T h i s   i n t e g r at i o n   h as   l ed   t o   t h d ev e l o p men t   o s m art e r,   m o r e   a d ap t i v e   g ri d   s y s t em s ,   cap ab l e   o e ffi ci e n t l y   m an a g i n g   t h e   v ari ab i l i t y   o ren ew ab l e   en e rg y   s o u r ce s .   T h i s   rev i ew   p ap e r   fo cu s e s   o n   s e v e ra l   k ey   ar e as :   f i rs t l y ,   i t   p ro v i d e s   s u mm ar y   o r el at ed   w o r k ,   s p e c i f i c al l y   f o c u s i n g   o n   ML   i n   t h e   r en ew ab l e   e n e r g y   fi el d .   S eco n d l y ,   i t   d el v e s   i n t o   ML   mo d el s   an d   e v a l u at i o n   me t ri c s   u s ed   fo s o l ar  an d   w i n d   e n e r g y   fo r ec as t i n g .   T h i rd l y ,   i t   an a l y z e s   2 1   s t u d i e s   p u b l i s h e d   fro 2 0 1 9   t o   2 0 2 3 ,   p ri m ari l y   ce n t e r e d   o n   s o l ar  e n e r g y   (6 0 % an d   w i n d   en e r g y   (4 0 % ),   w i t h   an   em p h as i s   o n   v ar i o u s   fo r ec as t i n g   h o r i zo n s ,   h i g h l i g h t i n g   t h r e s u l t s   o f   t h ML   al g o r i t h m s   u s e d   an d   t h p e rf o r m an ce  me t ri c s   t o   e v a l u at t h e i r   e ff ec t i v en e s s .   Fi n al l y ,   i t   i d en t i fi e s   g ap s   an d   o p p o rt u n i t i e s   i n   t h i s   fi el d .   T h s t a t e - of - the - art   rev i ew   an d   i t s   fi n d i n g s   c a n   o ff e s o l i d   fo u n d at i o n   f o fu t u r re s e ar ch   i n i t i at i v e s .   K e y w o r d s :   F o r e c a s t i n g   M a c hi ne   l e a r ni ng   R e n e wa bl e   e n e r g y   S o l a r   e n e r g y   W i nd  e n e r g y   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din A u th or :   M o h a m e Ya s s i ne   R ha f e s   M A T S I   L a b o r a tor y ,   E S T O,   M o h a m m e F i r s t   Univ e r s i t y   Ou j d a ,   M o r o c c o   E m a i l m o h a m e d y a s s i ne . r ha f e s @ u m p. a c . m a       1.   I NT RODU C T I ON   T h e   e v o l ut i o n   o f   e l e c t r o m o bi li t y ,   a l o n w i t h   de v e l o p m e n t s   i n   a gr i c u l t ur e   a n f a r m i ng,   t e l e c o m m u ni c a t i o ns ,   a n ot h e r   d o m a i ns ,   ha s   l e d   to   a n   i n c r e a s e de m a n f o r   e l e c t r i c i t y   f r o m   r e n e wa ble   e n e r g y   s o ur c e s   [ 1] .   T hi s   gr o wi n ne e i s   a   r e f l e c t i o n   o f   t h e   gl o b a l   t r a n s f o r m a t i o n   to wa r ds   c l e a ne r ,   m o r e   s us t a i n a bl e   e n e r g y   f o r m s .   I n   r e c e n t   y e a r s ,   r e n e wa bl e   e n e r g y   r e s e a r c h   a n de v e l o p m e n t   h a s   gr o wn  s i g nif i c a n t l y   du e   to   t h e   de m a n f o r   s us t a i n a bl e   e n e r g y   s o l ut i o ns   [ 2] .   Ho we v e r ,   t h e   a do p t i o n   o f   r e n e wa bl e   e n e r g y   i s   v e r y   c h a ll e n g i ng,   pr i m a r il y   due   to   t h e   v a r i a bil i t y   a n d   un pr e d i c t a bil i t y   a s s o c i a t e wi t h   we a t h e r   c o n d i t i o n s .   W i n e n e r g y ,   f o r   e x a m p l e ,   i s   hi g hly   d e pe n de n t   o n   we a t h e r   pa tt e r n s ,   whi c h   c a n   b e   c h a ll e n g i ng  t f o r e c a s t   wi t h   a c c ur a c y   [ 3] .   Al s o ,   t h e   pr o duc t i o n   o f   s o l a r   e n e r g y   i s   a f f e c t e by   we a t h e r   pa tt e r n s   s uc h   a s   s e a s o na c h a n ge s   i n   s u nli g h t ,   c l o ud  c o v e r ,   a n ot h e r s   [ 4] .   T h e s e   c h a ll e n g e s   pr e s e n t   o b s t a c l e s   to   i n t e gr a t i n t h e   po w e r   gr i w i t h   r e n e wa bl e   e n e r g y   s y s t e m s .   T m e e t   t h e   i n s t a bil i t y   c a u s e by   w e a t h e r   pa tt e r n s   o f   r e n e wa bl e   e ne r g y   s o ur c e s ,   i t   b e c o m e s   e s s e n t i a l   f o r   ph o to v o l t a i c   ( P V)   s y s t e m s   a n w i n f a r m s   to   p r o vi de   a d v a n c e e l e c t r i c i t y   ge n e r a t i o n   f o r e c a s t s   [ 5] T r a d i t i on a l   f or e c a s t i n g   m e th od s ,   w h i c h   e m pl o y e d   f or   d e c a d e s ,   d e p e n d   on   s ta ti s t i c a l   a n d   p h y s i c a l   a p p r oa c h e s   [ 6 ] ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       M ac hine  lear ning  mode ls   in  r e ne w able  e ne r gy   f or e c as ti ng     ( M ohame Y as s ine  R haf e s )   1875   o f t e n   f a i l   to   h a n d l e   t h e   c o m p l e x   a n n o nli ne a r   da t a   o f   r e n e wa bl e   e n e r g y   c h a r a c t e r i s t i c s   [ 7] I n   t h e   l a s t   f e y e a r s ,   m a c hi ne   l e a r ni ng  ( M L )   ha s   e m e r ge a s   a e f f e c t i ve   s o l ut i o n   i t h e   r e n e wa bl e   e n e r g y   i n du s t r y .   M L   m o de l s   c a n   h a n d l e   a n l e a r n   f r o m   v a s t   qua n t i t i e s   o f   da t a ,   i n c l ud i ng  t i m e   s e r i e s ,   m e t e or o l o g i c a l ,   a n d   ge o gr a phi c a l   da t a .   T hi s   m a ke s   M L   a   s u i t a bl e   s o l ut i o n   f o r   a ddr e s s i n t h e   c h a ll e n ge s   i n   r e n e wa bl e   e n e r g y   da t a   a n a ly s i s ,   ba s i c a ll y   e nh a n c i ng  t h e   e f f i c i e nc y   a n i nt e gr a t i o n   o f   r e n e wa bl e   e ne r g y   s y s t e m s .   Nu m e r o us   s t udi e s   h a v e   r e vi e we t h e   li t e r a t ur e   o n   M L   m o de l s   i t h e   r e n e wa bl e   e n e r g y   s e c t or .   T a bl e   1   ( i n   A pp e n d i x )   [ 8] - [ 18 ]   s u m m a r i z e s   s e l e c t e r e l a t e w o r ks   s pa nni ng  f r o m   2019  to   2023 .   T h e   n o v e l t y   o f   t hi s   wo r l i e s   i n   i t s   f o c us e r e vi e o f   r e c e n t   a dv a n c e s   i n   M L   m e t h o ds   f o r   f o r e c a s t i n g   s o l a r   a n w i n po we r ,   o f f e r i n a   pe r s pe c t i ve   o n   t h e   i n t e gr a t i o n   o f   a r t i f i c i a l   i n t e ll i ge n c e   i n   e nh a nc i n t h e   pr e d i c t a bil i t y   a n e f f i c i e n c y   o f   R E   s y s t e m s .   B y   e x t r a c t i n de e i nf o r m a t i o n   f r o m   21  c a r e f u ll y   s e l e c t e pa pe r s ,   t hi s   s t ud y   pr o vi de s   a n   a n a ly s i s   o f   t h e   pe r f o r m a n c e ,   c h a ll e n ge s ,   a n o pp o r t uni t i e s   o f   v a r i o us   M L   m o de l s   i t h e   c o n t e x t   o f   r e n e wa bl e   e n e r g y   f o r e c a s t i n g.   A dd i t i o n a ll y ,   t h e   e x a mi na t i o n   o f   f o r e c a s t i n h o r i z o n s   hi g hli g h t s   t h e   a da pt a bi li t y   a n e f f e c t i v e n e s s   o f   t h e s e   m o de l s   a c r o s s   v a r i o us   t e m po r a l   s c a l e s .   T h e   s t r uc t ur e   o f   t hi s   pa pe r   i s   a s   f o l l o ws s e c t i o n   e x p l o r e s   t h e   m a t e r i a l s   a n m e t h o ds .   I n   t hi s   s e c t i o n ,   we   p r o vi de   i n - de pt h   e x p l a na t i o ns   o f   t h e   ML   a l go r i t hm s ,   t h e   m e t r i c s   us e to  e v a l ua t e   f o r e c a s t i n g   pe r f o r m a n c e ,   a n t h e   d if f e r e n t   f o r e c a s t i n h o r i z o n s   e m p l o y e i n   t h e   r e vi e we s t ud i e s .   W e   a l s o   o u t l i ne   t h e   m e t h o do l o g y   us e f o r   s e l e c t i n r e l e v a n t   r e s e a r c h   a r t i c l e s   f o r   t h e   l i t e r a t ur e   r e vi e w.   I n   s ec t i o n   i s   de d i c a t e to  t h e   di s c u s s i o n   o f   t h e   r e s u l t s .       2.   M AT E RI AL S   AN M E T HO DS   2. 1.     M ac h in e   l e ar n in g   ML ,   a   b r a n c h   o f   a r t i f i c i a l   i n t e ll i ge n c e ,   i nv o l v e s   th e   us e   o f   a l go r i t hm s   t un c o v e r   hi dde n   pa tt e r n s   w i t hi n   da t a .   I wa s   f i r s t   de f i ne i n   1959  by   A r t h ur   S a m u e l   a s   t h e   f i e l o f   s t udy   t h a t   e n a bl e s   c o m p ut e r s   to  l e a r n   w i t h o ut  e x p l i c i t   pr o gr a m mi ng”   [ 19] .   M L   a l go r i t hm s   a r e   t y p i c a ll y   c a t e go r i z e d   i n t o   t h r e e   m a in   t y pe s s upe r vi s e l e a r ni ng,   un s upe r vi s e l e a r ni ng,   a n s e m i - s upe r vi s e l e a r ni ng.   F i gur e   i l l u s t r a t e s   t h e   d i f f e r e n t   c a t e g o r i e s   o f   M L   a l go r i t hm s .           F i gur e   1.   C a t e gor i e s   o f   ML   a l go r i t hm s       I n   t hi s   r e vi e w,   we   f o c us   o n   s upe r vi s e l e a r ni ng,   s pe c i f i c a l ly   o n   r e gr e s s i o n   pr o bl e m s ,   a s   s h o wn   i T a bl e   2   ( i n   A ppe n d i x )   [ 21] - [ 37 ] .   T hi s   f o c us   i s   r e l e v a n t   i n   t h e   c o n t e x o f   r e n e wa bl e   e n e r g y ,   s uc h   a s   s o l a r   a n d   w i n po we r ,   wh e r e   ML   m o d e l s   a r e   us e t o   f o r e c a s t   e n e r g y   o ut pu t .   R e gr e s s i o n   m o de l s   a r e   a pp li e t o   pr e di c t   c o n t i n uo us   v a l ue s   b a s e o n   hi s t o r i c a l   a n e nvi r o nm e n t a l   da t a ,   a n   e s s e n t i a l   s t e i n   o p t i m i z i ng  t h e   e f f i c i e n c o f   r e n e wa bl e   e n e r g y   s y s t e m s .     2. 2.     M ac h in e   l e ar n in a l go r it h m s   u s e d   in   s ol a r   an d   w in d   e n e r gy   P r e vi o us ly ,   w e   i d e n t i f i e t h a t   pr e d i c t i n po we r   out pu t   i n   r e n e wa bl e   e n e r g y   s y s t e m s   f u n da m e n t a l ly  c o n s t i t ut e s   a   r e gr e s s i o n   pr o bl e m .   T a bl e   2   ( i n   A ppe n d i x )   pr e s e n t s   c o m m o n   m o de l s   us e i n   s e l e c t e s tud i e s .     2. 3.     M e as u r e m e n t s   of   f o r e c as t in p e r f o r m an c e   M e a s ur e m e n t s   o f   pe r f o r m a n c e   r e f e r s   to   a   s e t   o f   s t a t i s t i c a l   t oo l s   a n m e t h o ds   us e to   e v a l ua t e   a n d   qua n t i f y   t h e   e f f e c t i ve n e s s   o f   a   m o de l   i n   r e pr e s e n t i ng  r e a l - wo r l ph e n o m e n a   [ 38 ] .   A s   pr e vi o us l y   m e n t i o n e d,   f o r e c a s t i n s o l a r   a n w i n e n e r g y   f a ll s   u n de r   t h e   c a t e g o r y   o f   s upe r vi s e l e a r ni n g,   pa r t i c u l a r l y   f o c us i n o r e gr e s s i o n   pr o bl e m s .   T h e r e f o r e ,   o u r   f o c us   w i ll   b e   o n   e v a l ua t i n pe r f o r m a n c e   m e t r i c s   s pe c if i c   t s upe r vi s e d   l e a r ni ng  m e t h o ds .   T a bl e   pr e s e n t s   c o m m o n   pe r f o r m a n c e   m e t r i c s   us e i n   s e l e c t e s t udi e s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m S c i Vo l .   3 7 ,   N o .   3 M a r c h   20 2 5 :   1 87 4 - 1 88 6   1876   T a bl e   3.   C o m m o n   pe r f o r m a n c e   m e t r i c s   us e i n   s e lec t e s t udi e s   M e tr i c   F or mul a   C o mp o n e nt s   M A E   1 ̂ = 1         is  t he  numbe r   of   o bs e r v a ti o ns .     is  t he  a c tu a v a lu e .   ̂   is  t he  pr e di c te v a lu e .   ̅   is  t he  me a of   th e  a c tu a v a lu e s .   M S E   1 (   ̂ ) 2 = 1     R M S E   1 (   ̂ ) 2 = 1     M e a n   bi a s  e r r o r   ( M B E )   1 ( ̂ ) = 1   M e a a bs o lu te  p e r c e nt a g e   e r r or   ( M A P E )   100 | ̂ | = 1   R2 - s c or e   ( co e f f i c i e nt   of   de t e r mi na ti o n)   1 ( ̂ ) 2 = 1 ( ̅ ) 2 = 1   N o r ma li z e d   m e a n a bs o lu t e   e r r or   ( nM A E )    ̅   N o r ma li z e r oo m e a ns   s qua r e  e r r o r   ( nR M S E )    ̅   N o r ma li z e m e a n bi a s   e r r or   ( nM B E )    ̅   N o r ma li z e m e a n a bs o lu t e   pe r c e nt a ge   e r r o r   ( nM A P E )   ̅       2. 4.     F or e c a s t in h or i z on s   F o r e c a s t i n h o r i z o n s   r e f e r   to   t h e   t i m e   pe r i o ds   o v e r   whi c h   pr e d i c t i o ns   a r e   m a d e ,   r a n g i ng  f r o m   a   f e w   mi nut e s   to   s e v e r a l   m o n t hs   or   e v e n   y e a r s .   I n   t h e   f i e l o f   r e n e wa bl e   e n e r g y ,   pa r t i c u l a r ly   f o r   s o l a r   a n w i n d   po we r ,   t h e   l e n gt h   o f   t h e   f o r e c a s t i n h o r i z o n   p l a y s   a   c r uc i a l   r o l e   i n   d e t e r m i n i ng  t h e   a c c ur a c y   a n e f f e c t i v e n e s s   o f   t h e   pr e di c t i o n s   [ 17 ] F o r e c a s t i n h o r i z o n s   a r e   t y p i c a ll y   c l a s s if i e i n t di f f e r e n t   c a t e g o r i e s   b a s e o n   t h e   pr e d i c t i o n   dur a t i o n ,   s uc h   a s   s h o r t - te r m ,   m e d i u m - t e r m ,   a n l o n g - t e r m   f o r e c a s t i n g.   T a bl e   pr o vi de s   a o v e r vi e o f   f o r e c a s t i n h o r i z o n s   us e i n   r e ne wa ble  e n e r g y   pr e d i c t i o n .       T a bl e   4.   F o r e c a s t i n h o r i z o n s   i n   r e n e w a bl e   e n e r g f o r e c a s t i n [ 17 ]   T y p e   D e s c r ip ti o n   S hor t - t e r m   F e w  mi nut e s   o r  h o ur s  u p t o  72 h o ur s  a he a d   M e di um - t e r m   F r o m a r o und 72 h o ur s  t o  a   f e w  w e e ks  a he a d   L o ng - t e r m   F r o m s e ve r a w e e ks  t o  s e ve r a m o n th s  o r   e ve y e a r s  a he a d       2. 5.     M e t h od   T h e   pr o c e s s   f o l l o we t o   f i n p e r t i n e n t   r e s e a r c h   a r ti c l e s   i nv o l v e s   f o ur   s t a ge s c h o o s i n ke y wo r ds   a n d   s e l e c t i n a   da t a b a s e ,   s e tt i n c r i t e r i a   f o r   f i l t e r i n g   t h e   s e a r c h ,   s e l e c t i n r e s e a r c h   a r t i c l e s ,   a n c o n duc t i n a   m a n ua l   s c r e e ni ng.   F i gur e   i l l u s t r a t e s   t h e   pr o p o s e a ppr o a c h .           F i gur e   2.   M e t h o d o l o gy   pr o c e s s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       M ac hine  lear ning  mode ls   in  r e ne w able  e ne r gy   f or e c as ti ng     ( M ohame Y as s ine  R haf e s )   1877   2. 5. 1 .     C h oos in k e ywor d s   an d   s e l e c t in a   da t ab as e   T h e   s e l e c t i o n   o f   t h e   S c o pus   da t a b a s e   f o r   s o ur c i n a r t i c l e s   wa s   b a s e o n   i t s   r e put a t i o n   f o r   de l i ve r i ng   da t a   o f   s up e r i o r   qua l i t y .   S c o pus   pr o vi de s   a   c o m pr e h e ns i ve   c o l l e c t i o n   o f   d i ve r s e   pu bli c a t i o ns ,   e n c o m pa s s i ng   a r t i c l e   a n c o nf e r e n c e   pa p e r s ,   b o o ks ,   a n v a r i o u s   we b s i t e s   a c r o s s   ke y   d i s c i p li ne s   [ 39 ] .   Nu m e r o us   que r y   s t r i n gs   w e r e   e m p l o y e to   i de n t i f y   pu bl i c a t i o n s   r e l e v a n t   to   o u r   to pi c ,   i nc l ud i ng  t e r m s   l i k e   m a c hi ne   l e a r ni ng” ,   f o r e c a s t i n g ,   pr e d i c t i o n ,   a n o t h e r s   r e l a t e to   r e n e wa bl e   e n e r g y   s uc h   a s   r e n e wa bl e   e n e r g y” s o l a r   e n e r g y ,   w i n e n e r g y ,   po we r   pr e d i c t i o n   a n ot h e r s .   Us i n t h e s e   t a r ge t e ke y wo r ds ,   we   c o l l e c t e a   l a r ge   n u m be r   o f   pa pe r s .     2. 5. 2 S e t t in c r it e r ia  f o r   f i l t e r in t h e   s e ar c h   I n   t h e   pr o c e s s   o f   r e f i n i ng  o ur   s e a r c h   f o r   r e l e va n t   r e s e a r c h   a r t i c l e s ,   s pe c i f i c   c r i t e r i a   we r e   e s t a bl i s he d   to  f il t e r   t h e   r e s u l t s ,   e n s ur i ng  b o t h   r e l e v a n c e   a n qua l i t y .   F i r s t l y ,   t h e   do c um e n t   t y pe   wa s   r e s t r i c t e to   j o ur n a l   a r t i c l e s ,   a   c h o i c e   m a de   t o   f o c us   o n   pe e r - r e vi e we a c a de m i c   r e s e a r c h .   R e ga r d i n t h e   pu bli c a t i o n   y e a r ,   we   n a r r o we o u r   s c o pe   to   a r t i c l e s   pu bli s h e b e t we e n   2019  a n 2023.   T hi s   t i m e   f r a m e   wa s   s e l e c t e to  c a pt ur e   t h e   m o s t   r e c e n t   de v e l o p m e n t s   a n t r e n ds ,   e n s ur i ng  t h a t h e   a n a ly s i s   i s   b a s e o n   up - to - da t e   i nf o r m a t i o n   a nd   m o de r n   r e s e a r c h   f i nd i ngs .   L a s t l y ,   l a n gu a ge   wa s   a   c r i t i c a l   f il t e r ,   we   l im i t e o ur   s e a r c h   to  a r t i c l e s   wr i tt e n   e n t i r e ly   i n   E n g li s h .   T h e s e   c r i t e r i a   we r e   e s s e n t i a l   i n   s im p li f yi ng  t h e   s e a r c h   a n o b t a i ni ng  t h e   m o s r e l e v a n t   a n hi g h - qua l i t y   pa pe r s .     2. 5. 3 S e l e c t in r e s e a r c h   ar t ic l e s   F o r   o ur   a n a ly s i s ,   we   c a r e f u l ly   c h o s e   a r t i c l e s   t h a t   w e r e   s pe c i f i c a ll y   f o c us e o n   s o l a r   a n w i n e n e r g y ,   w i t h   a n   a dd i t i o n a l   e m p ha s i s   o n   t h e i r   r e l a t i o n s hi w i t h   M L .   T hi s   pr e c i s e   c r i t e r i o n   wa s   c r uc i a l   t e n s ur e   t h a o ur   r e vi e r e m a i ne f o c u s e o n   t h e   i n t e r s e c t i o o f   R E   a n t e c hn o l o g i c a l   a d v a n c e m e n t s   i n   M L .   T a bl e   pr e s e n t s   t h e   a r t i c l e s   s e l e c t e f o r   t hi s   s t ud y .       T a bl e   5.   P a pe r s   s e l e c t e f o r   r e vi e w   Y e a r   R e f   S o u r c e s   of   e ne r g y   2019   [4 0 ] - [4 4 ]   S o la r   [4 4 ] , [ 4 5 ]   W in d   2020   [4 6 ] , [ 4 7 ]   S o la r   [4 8 ] , [ 49 ]   W in d   2021   [5 0 ] , [ 5 1 ]   S o la r   [5 2 ] , [ 5 3 ]   W in d   2022   [5 4 ] , [ 5 5 ]   S o la r   [5 6 ] , [ 5 7 ]   W in d   2023   [5 8 ] , [ 59 ]   S o la r   [6 0 ]   W in d       2. 5. 4.   M an u al   s c r e e n in g   C o n t i n u i ng  w i t h   o ur   r e s e a r c h   pr o c e s s ,   t h e   upc o m i ng  s e c t i o n   w i ll   d i s p l a y   i n - d e pt h   r e s u l t s   f r o m   o ur   m a n ua l   s c r e e ni ng .   T hi s   pa r t   o f   o ur   s t udy   i s   de d ica t e to   c l o s e ly   e xa m i n i ng  t h e   a r t i c l e s   we   i n i t i a ll y   c h o s e ,   s pe c i f i c a l ly   c o n c e n t r a t i n o n   t h e   r e s u l t s   of   t h e i r   r e l e v a n c e   to  s o l a r   a n w i n e n e r g y   a n t h e i r   c onn e c t i o   w i t h   M L .       3.   RE S UL T S   AN DI S CU S S I ON   I n   t hi s   s e c t i o n ,   we   wi ll   de t a i l   t h e   s t ud i e s   c h o s e n   f r o m   t h e   e a r l i e r   s e c t i o n .   W e   s t a r by   de s c r i bi ng  t h e   c o m pa r i s o n   c r i t e r i a   o ut l i ne i n   T a bl e s   a n d   6   ( i n   A ppe n d i x ) :     M o de l s t h e   f o r e c a s t i n m o de l s   us e i n   e a c h   s t udy .     Da t a s e t :   t h e   da t a   u t i l i z e f o r   tr a i ni n g,   t e s t i n g,   a n e v a l ua t i n e a c h   m o de l .     F e a t ur e s t h e   i n put   v a r i a bl e s   us e i n   t h e   m o de l   t r a i ni ng  pr o c e s s .       T a r ge t s t h e   pr e d i c t e o u t c o m e s   f r o m   t h e   m o de l s .       F o r e c a s t i n h o r i z o n t h e   t i m e   s p a n   t h e   pr e di c t i o ns   c o v e r .       M e t r i c s th e   e v a l ua t i o n   t e c hni que s   e m p l o y e to   m e a s ur e   a n i m pr o v e   t h e   m o de l s   e f f e c t i v e n e s s .       B e s t   m o de l t h e   m o de l   t h a t   a c hi e v e t h e   hi g h e s t   pe r f o r m a n c e   i n   t h e   t e s t   s e t .   V1:  gl o b a l   h o r i z o n t a l   i r r a d i a t i o n ,   V2:  t e m p e r a t ur e ,   V3:  wi n s p e e d ,   V4:  r e l a t i v e   h u m i d i t y   V5:  a t m o s ph e r i c   pr e s s ur e V6:  d i f f us e   h o r i z o n t a l   i r r a d i a n c e ,   V7:  t i m e s t a m p V8:  pr e c i p i t a t i o n V9:  wi n d   d i r e c t i o n ,   V10:  P V   s ur f a c e   t e m pe r a t ur e V11:  r a d i a t i o n V12:  b e a m   n o r m a l   i r r a d i a n c e ,   V13:  c l e a r - s k y   g l o b a h o r i z o n t a l ,   V14:  s o l a r   po we r ,   V15:  v a po r   p r e s s ur e V16:  r a i nf a l l   t y pe ,   V17:  s k y   t y pe ,   V18:  e l e v a t i on   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m S c i Vo l .   3 7 ,   N o .   3 M a r c h   20 2 5 :   1 87 4 - 1 88 6   1878   V19:  we e k l y   i nde x V20:  dus a c c u m u l a t i o n ,   V21:  c l o ud   ( a n ot h e r s   r e l a t e to  c l o ud  c o v e r ) ,   V22:   P p o we r   o u t pu t,   V23:  c o n c e n t r a t e s o l a r   r a d i a t i o n ,   V24:  no n - c o n c e n t r a t e s o l a r   r a d i a t i o n ,   V25:  da i ly   a v e r a ge   w i n d   s pe e d,   V26:  da i ly   a v e r a ge   s u n s hi ne   dur a t i o n ,   V27:  da i ly   a v e r a ge   t e m pe r a t ur e ,   V28:  A z im ut h ,     V29:  de c l i na t i o n   a n g l e ,   V30:  m a xim u m   po we r   o f   th e   c e ll ,   V31:  U l t r a vi o l e t ,   V32:   de p o i n t   t e m pe r a tur e .   T h e   r e s u l t s   pr e s e n t e i n   T a bl e   de m o ns t r a t e   t h e   d i v e r s i t y   o f   ML   m o de l s   us e i t h e s e   s t ud i e s     [4 0] - [ 4 4 ] ,   [4 6 ] ,   [ 4 7 ] [5 0 ] ,   [ 5 1 ] [5 4 ] ,   [ 5 5 ] [5 8 ] ,   [ 59 ] .   T hi s   d i ve r s i t y   r e f l e c t s   t h e   v a r i e da t a s e t s   e m p l o y e i e a c h   s t ud y ,   i n d i c a t i n t h a t   n o   uni v e r s a l   m o de l   i s   s u i t a bl e   f o r   a l l   c a s e s .   I n   t h e   c o n t e x t   o f   i de n t i f yi ng   t h e   b e s t   m o de l   f o r   e a c h   s t udy ,   we   f o un t h a de c i s i o n   t r e e   ( DT ) ,   pa r t i c u l a r ly   r a n do m   f o r e s t   ( RF ) ,   de m o n s t r a ted  b e tt e r   a c c ur a c y ,   w i t h   42. 9% ,   f o l l o we by   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t wor ( A NN )   a n K - ne a r e s t   n e i g hb o r   ( K - NN )   w i t h   14. 3%   e a c h ,   a n s uppo r v e c to r   r e gr e s s i o n   ( S VR ) e x t r e m e   l e a r ni ng  m a c hi ne   ( E L M ) ,   L i g h t GB M ,   a nd  R i dg e   w i t h   7. 1%   e a c h .   T h e s e   r e s u l t s   s ugge s t   t h a t   R F ,   A NN ,   a n K - NN   a r e   m o r e   s ui t a bl e   f o r   h a n d li ng  c o m p l e x   da t a   a n u n c o v e r i ng  hi dde n   we a t h e r   pa tt e r n s   i n   da t a s e t s .   W e   c o n c l ud e   t h a t   f ut ur e   w o r k   s h o u l f o c us   o n   c om bi ni n th e s e   m ode l s   i n to  a   hy b r i m o de l ,   whi c h   c ou l d   b e   i m p o r tan f or   a c hi e vi n b e tt e r   a c c u r a c y .   F i gu r e   3   pr e s e n t s   t h e   d i s t r i b ut i o n   o f   t h e   to p - pe r f o r m i ng  m o de l s   i n   s e l e c t e s t udi e s .   I n   t h e   r e a l m   o f   f e a t ur e s   us e i n   e a c h   s t ud y ,   t h e r e   i s   s i g ni f i c a n t   v a r i a t i o n ,   b ut   s o m e   a r e   c o m m o nly  s e l e c t e d.   Gl o ba l   h o r i z o n t a l   i r r a d i a t i o n   a n t e m pe r a t ur e   we r e   us e i n   12. 1%   o f   t h e   s t ud i e s ,   w i n s p e e a nd   r e l a t i v e   h u mi d i t y   i 7. 6%   e a c h ,   a n A t m o s p h e r i c   pr e s s ur e   i n   6. 1% .   D i f f u s e   h o r i z o n t a l   i r r a d i a n c e ,   t i m e s t a m p,   a n pr e c i p i t a t i o n   a ppe a r e i 4. 5%   o f   t h e   s t udi e s   e a c h ,   whil e   w i nd  d i r e c t i o n ,   P s ur f a c e   t e m pe r a t ur e ,   a n r a d i a t i o n   we r e   i n c l ude i n   3. 0%   e a c h .   T h e   ot h e r   f e a t ur e s   we r e   us e i n   1. 5%   o f   t h e   s t udi e s   e a c h .   W e   c o n c l ude   t h a t   f ut ur e   w o r s h o ul pr i o r i t i z e   t h e   r e f i ne m e n t   o f   f e a t ur e s   t h r o ugh   t h e   us e   o f   f e a t ur e   s e l e c t i o n   t e c hni que s .   F i gur e   pr e s e n t s   t h e   di s t r i b ut i o n   o f   t h e   f e a t ur e s   i n   s e l e c t e s t udi e s .             F i gur e   3.   D i s t r i b ut i o n   o f   t h e   to p - pe r f o r m i n m o de ls   i n   s e l e c t e s o l a r   e ne r g y   s t ud i e s     F i gur e   4.   Di s t r i b ut i o n   o f   f e a t ur e s   i n   s e l e c t e s o l a r   e n e r g y   s t ud i e s       I de n t i f yi ng  t h e   f o r e c a s t i n h o r i z o n   i s   a n   i mpo r t a n s t e p   i n   r e n e w a bl e   e n e r g y   pr e d i c t i o n .     S t udi e s   [4 0 ] - [4 4 ] [4 6 ] ,   [ 4 7 ] [5 1 ] [5 4 ] ,   [ 5 5 ] [5 8 ] ,   [ 59 ]   f o c us   o n   s h o r t - t e r m   pr e d i c t i o n ,   w hi l e   o nl y   s t ud y   [5 0 ]   a ddr e s s e s   m e d i u m - t e r m   a n l o ng - t e r m   f o r e c a s t i n g .   T h e s e   f i n d i ng s   hi g hli g h a   ga p   i n   m e d i u m - t e r m   a n l o n g - t e r m   f o r e c a s t i n g,   s ugge s t i n t h a t   f ut ur e   w o r s h ou l f o c us   o n   t h e s e   a r e a s .   F i gur e   pr e s e n t s   t h e   d i s t r i b ut i o o f   f o r e c a s t i n h o r i z o n s   i n   s e l e c t e s t udi e s .           F i gur e   5.   Di s t r i b ut i o n   o f   f o r e c a s t i n h o r i z o n s   i n   s e l e c t e s o l a r   e n e r g y   s t udi e s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       M ac hine  lear ning  mode ls   in  r e ne w able  e ne r gy   f or e c as ti ng     ( M ohame Y as s ine  R haf e s )   1879   V1:  w i n s pe e d,   V2:  w i n d i r e c t i o n ,   V3:  t i m e s t a m p,   V4:  wi n p o we r ,   V5:   A t m o s phe r i c   pr e s s ur e   V6:  t e m pe r a t ur e ,   V7:   a v e r a ge   o f   w i n s pe e d,   V8:  s t a n da r de vi a t i o n   o f   w i n s pe e d,   V9:  w i n c o m po n e n t s ,   V10:  w i n n o r m ,   V11:  l o n g i t ude ,   V12:  l a t i t ude ,   V 13:  h e i g h t ,   V14:  r o l l ,   V15:  p i t c h ,   V16:  y a w,   V17:  s a t e l l i t e   c o un t ,   V18:  t o wi n s pe e d,   V19:  c o n t r o l   li ne   len gt h ,   V20:  m a ne u v e r   t y pe ,   V21:  n u m be r   o f   s a t e l li t e s ,     V22:  t h e o r e t i c a l   po we r ,   V23:   l o c a l i z a t i o n   o f   w i nd  t ur bi n e s ,   V24:  r e l a t i v e   h u mi d i t y V25:  M e t m a s t   we a t h e r   m e a s ur e m e n t s ,   V26:  w i n d f a r m   c ur t a i lm e n t ,   V27:  a ggr e ga t e   p o we r ,   V28:  n u m b e r   o f   t ur bi ne s   o nl i ne   V29:  t ur bi n e   po we r ,   V30:   t ur bi n e   we a t h e r ,   V31:  b l a de   a n g l e ,   V32:  t u r bi n e   c ur t a i l m e n t .   T h e   r e s u l t s   pr e s e n t e i n   T a bl e   i n   A ppe n d i x   de mo n s t r a t e   t h e   di v e r s i t y   o f   M L   m o de l s   us e f o r   wi n d   e n e r g y   f o r e c a s t i n i n   t h e s e   s t udi e s   [4 4 ] ,   [ 4 5 ] [4 8 ] ,   [ 49 ] [5 2 ] ,   [ 5 3 ] [5 6 ] ,   [ 5 7 ] [6 0 ] S i mi l a r ly ,   to   s o l a r   e n e r g y   f o r e c a s t i n s t ud i e s ,   t hi s   d i v e r s i t y   de m o ns t r a t e s   t h a n o   uni v e r s a l   m o de l   i s   s u i t a bl e   f o r   a l l   c a s e s .   T h e   c h o i c e   o f   t h e   m o s t   a ppr o pr i a t e   m o de l   de pe n ds   o n   t h e   s pe c i f i c   a pp l i c a t i o n   a n t h e   da t a   f r o m   t h e   l o c a l   c li m a t i c   z o n e .   Am o n t h e   b e s t   m o de l s   i de n t i f i e i n   e a c h   s t udy ,   DT ,   i nc l ud i n R F ,   GB M ,   a n e x t r e m e   gr a d i e n t   b o o s t i n g   ( XG B oo s t ) ,   a r e   t h e   m o s t   f r e que n t l y   us e d,   a c c o un t i n f o r   66. 7%   o f   c a s e s ,   f o l l o we by   A NN ,   GB R ,   S VR ,   a n d   v o t i n r e gr e s s o r   ( VR ) ,   e a c h   a t   8 . 3% .   F i gur e   pr e s e n t s   t h e   d i s t r i b ut i o n   o f   t h e   to p - pe r f o r m i ng  m o de l s   in  s e l e c t e s t udi e s .   T h e   d i ve r s i t y   o f   da t a s e t s   e m p l o y e i e a c h   s t ud y   hi g hli g h t s   t h e   v a r i e t y   o f   f e a t ur e s   us e a c r o s s   t h e   s t udi e s ,   a l t h o ugh   s o m e   a r e   c o m m o nly   s e l e c t e i n   w i n e ne r g y   f o r e c a s t i n g.   W i nd  s pe e wa s   e m p l o y e i 12. 5%   o f   t h e   s t udi e s ,   w i n d i r e c t i o n   i n   8. 3% ,   wi n po we r   a n t i m e s t a m i n   6. 3%   e a c h ,   a n a t m o s ph e r i c   pr e s s ur e ,   t e m p e r a t ur e ,   a v e r a ge   w i n s pe e d,   a n t h e   s t a n da r de vi a t i o n   o f   w i nd  s pe e e a c h   i n   4. 2% .   T h e   ot h e r   f e a t ur e s   we r e   us e i n   2. 1%   o f   t h e   s t udi e s   e a c h .   F i g ur e   p r e s e n t s   t h e   d i s t r i b ut i o n   o f   f e a t ur e s .             F i gur e   6.   D i s t r i b ut i o n   o f   t h e   to p - pe r f o r m i n m o de ls   i n   s e l e c t e w i n e n e r g y   s t ud i e s     F i gur e   7.   Di s t r i b ut i o n   o f   f e a t ur e s   i n   s e l e c t e w i n e n e r g y   s t ud i e s       S i m il a r   to  s o l a r   e n e r g y   f o r e c a s t i n g,   de t e r m i n i ng  f o r e c a s t i n h o r i z o n s   i n   w i n e n e r g y   i s   a   c r uc i a s t e p.   S t udi e s   [4 4 ] [ 49 ] [5 2 ] ,   [ 5 3 ] [5 6 ] ,   [ 5 7 ] [6 0 ]   f o c us   o n   s h o r t - t e r m   f o r e c a s t i n h o r i z o n ,   whil e   o nly   s t ud i e s   [4 4 ] ,   [4 8 ]   a ddr e s s   l o n g - t e r m   f o r e c a s t i n h o r i z o n .   T hi s   a l s o   hi g hli g h t s   a   s i mi l a r   ga i w i nd   e n e r g f o r e c a s t i n f o r   m e d i u m - t e r m   a n l o n g - t e r m   h o r i z o n s ,   s ugge s t i n t h a t   f ut ur e   w o r s h o ul c o n c e n t r a t e   o n   t h e s e   a r e a s .   F i gur e   8   pr e s e n t s   t h e   d i s t r i b ut i o n   o f   f o r e c a s t i ng  h o r i z o ns   i n   s e l e c t e s t udi e s .           F i gur e   8 .   Di s t r i b ut i o n   o f   f o r e c a s t i n h o r i z o n s   i n   s e l e c t e w i n e n e r g y   s t ud i e s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m S c i Vo l .   3 7 ,   N o .   3 M a r c h   20 2 5 :   1 87 4 - 1 88 6   1880   B ot h   s o l a r   a n w i nd   e n e r g y   f o r e c a s t i n s t ud i e s   e m p l o y   a   v a r i e t y   o f   e v a l ua t i o n   m e t r i c s ,   i n c l ud i ng   M A E ,   r oot  m e a n   s qua r e e r r or   ( R M S E ) ,   R 2 - s c o r e ,   M S E ,   M A P E ,   M B E ,   M R E ,   F S ,   t - s t a t,   n R M S E ,   n M A E ,   a n n M B E   to  a s s e s s   m o de l   pe r f o r m a n c e .   T hi s   di ve r s i t y   i m e t r i c s   un de r s c o r e s   t h a t   n s i n g l e   e va l ua t i o m e t r i c   i s   uni ve r s a ll y   a pp li c a bl e   to   a l l   m o de l s .   Ho we v e r ,   s o m e   m e t r i c s   a r e   m o r e   c o m m o nly   s e l e c t e t h a ot h e r s M A E   wa s   e m p l o y e i 26. 6%   o f   s t udi e s ,   f o l l o we by   R M S E   i n   24. 6% ,   R 2 - s c o r e   i n   18. 5% ,   a n M S E   i 12. 3% .   L e s s   f r e que n t l y   us e m e t r i c s   i n c l ud e   nR M S E   a t   4 . 6% ,   M A P E   a n n M A E   a t   3. 1%   e a c h ,   a nd  M B E ,   M R E ,   n M B E ,   F S ,   a n t - s t a t,   e a c h   a 1 . 5% .   F i gur e   9   pr e s e n t s   t h e   d i s t r i b ut i o n   o f   e v a l ua t i o n   m e t r i c s   i n   s e l e c t e s t udi e s .           F i gur e   9 .   Di s t r i b ut i o n   o f   e v a l ua t i o n   m e t r i c s   i n   s e l e c t e s o l a r   a n w i n e n e r g y   s t udi e s       4.   CONL USI ON   T hi s   pa pe r   pr e s e n t s   a   c o m pr e he n s i ve   s y s t e m a t i c   l i t e r a t ur e   r e vi e o n   t h e   us e   o f   ML   m o de l s   f o r   f o r e c a s t i n r e n e wa bl e   e n e r g y   o u t pu t s ,   pa r t i c u l a r l y   f o c us i ng  o n   s o l a r   a n w i nd  e n e r g y .   An   a n a ly s i s   o f   21   s t udi e s   publi s h e f r o m   2019  to   2023   de m o n s t r a t e d   t h a t h e   m o de l s   e m p l o y e i n   t h e s e   r e s e a r c h   e f f o r t s   can   m a n a g e   t h e   c o m p l e xi t i e s   a n un pr e d i c t a bil i t y   c h a r a c t e r i s t i c   o f   r e ne wa bl e   e n e r g y   r e s o ur c e s .   I t s   n o t e d   t h a t   DT   we r e   t h e   m o s t   us e m e t h o i n   f o r e c a s t i n r e n e wa bl e   e n e r g y   o ut pu t s .   A dd i t i o n a ll y ,   f o r   s o l a r   e ne r g y ,   t h e   c o m m o nly   u s e f e a t ur e s   a r e   gl o b a l   h o r i z o n t a l   i r r a d i a t i o n ,   t e m pe r a t ur e ,   wi n s pe e d,   r e l a t i ve   hu m i d i t y ,   a t m o s phe r i c   pr e s s ur e ,   di f f us e   h o r i z o n t a l   i r r a d i a nc e ,   t i m e s t a m p,   pr e c i p i t a t i o n ,   w i n d i r e c t i o n ,   P s ur f a c e   t e m pe r a t ur e ,   a n r a di a t i o n .   F o r   w i n e ne r g y ,   t h e   c o m m o nly   u s e f e a t ur e s   i nc l ud e   w i n s p e e d,   w i n d i r e c t i o n ,   w i n po we r ,   t i m e s t a m p,   a t m o s ph e r i c   pr e s s ur e ,   t e m pe r a t ur e ,   a v e r a ge   w i n s pe e d,   a n t h e   s t a n da r de vi a t i o o f   w i nd  s pe e d.   S t udi e s   i b o t h   t h e   s o l a r   a n w i n e n e r g y   f i e l ds   f o c us   o n   s h o r t - t e r m   f o r e c a s t i n ho r i z o n s .   F i na ll y ,   M A E ,   R M S E ,   R 2 - s c o r e ,   a n M S E   a r e   t h e   e v a l ua t i o n   m e t r i c s   m o s t   c o m m o nly   us e c o m pa r e to   ot h e r   m e t r i c s .   B u i l d i ng  o n   t h e   f i nd i ng s   o f   t hi s   li t e r a t ur e   r e vi e w,   f ut ur e   w o r k   s h o u l f o c us   o n   t h e   ut i li z a t i o n   o f   hy br i m o de l s   t h a t   i n c o r p o r a t e   DT ,   a i m i ng  t o   l e v e r a ge   t h e   s t r e n gt h s   o f   va r i o us   m o de l i ng  t e c hni que s   to  e nh a nc e   f o r e c a s t i n a c c ur a c y .   A dd i t i o n a ll y ,   t h e r e   i s   a   c r i t i c a l   n e e f o r   t h e   de v e l o p m e n t   a n a pp l i c a t i o n   o f   a dv a nc e f e a t ur e   s e l e c t i o n   t e c hni qu e s   to  i de n t i f y   t h e   m o s a de qua t e   f e a t ur e s   f o r   s pe c i f i c   r e n e wa bl e   e n e r g y   f o r e c a s t i n c o n t e x t s .   A s   de m o ns t r a t e i n   t hi s   s t ud y ,   n o   s i n g l e   m o de l   e xc e l s   i n   a l l   s c e n a r i o s .   M o r e o v e r ,   whi le   s h o r t - t e r m   f o r e c a s t i n ha s   b e e n   t h e   pr i m a r y   f o c us ,   e x pa n d i ng  r e s e a r c h   t i n c l ude   m e d i um - t e r m   a n l o n g - t e r m   f o r e c a s t i n h o r i z o ns   c o ul pr o vi d e   s i g nif i c a n t   i n s igh t s   a n b e n e f i t s .       AP P E ND I X       T a bl e   1.   L i t e r a t u r e   r e vi e ws   s e l e c t e o n   ML   m o de l s   i n   r e n e wa bl e   e n e r g y   R e f   Y e a r   D e s c r ip ti o n   [ 8]   2019   T h e  pa p e r  p r e s e nt s  a  r e vi e w   of   ML   m o d e ls  a ppl ie d   in  e n e r g y  s ys te ms f o c us in o n s tu di e s  c o ndu c t e d b e twe e n 201 5   a nd  2018.  I c la s s if i e s   th e   m o d e ls   in t o   10  c a t e g o r i e s DT e ns e mbl e   m e th o ds s uppo r ve c t o r   ma c hi n e   ( S V M ) ,   h y br id   m o d e ls A N N de e l e a r ni ng  ( D L ) E L M mul ti - la y e r   pe r c e pt r o ( M L P ) a da pt iv e   ne ur o - f u z z y   in f e r e n c e   s y s te ( A N F I S ) a nd  w a v e l e n e ur a n e tw o r ( W N N ) T h e   m ode ls   a r e   e v a lu a te ba s e o two   k e y   m e tr i c s R M S E   a nd c o r r e la ti o c oe f f i c i e nt T h e  pa p e r   c o n c lu de s  t ha h y br id  M L   m o de ls   of f e r  t h e  be s p e r f or ma nc e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       M ac hine  lear ning  mode ls   in  r e ne w able  e ne r gy   f or e c as ti ng     ( M ohame Y as s ine  R haf e s )   1881   T a bl e   1.   L i t e r a t u r e   r e vi e ws   s e l e c t e o n   ML   m o de l s   i n   r e n e wa bl e   e n e r g y   ( C onti nue d )   R e f   Y e a r   D e s c r ip ti o n   [ 9]   2019   T h e  pa pe r  pr e s e nt s  a  l it e r a tu r e  r e v i e w   of  s hor t - t e r m  w in d p o w e r   f o r e c a s ti ng, c ove r in g s tu di e s   f r o m 2017  t o  2019.  I t   f in ds   th a h y br id   M L   m o de ls pa r ti c ul a r l y   th o s e   us in A N N a r e   c o mm o nl y   e mpl oy e d.  T h e   e v a lu a ti o of   th e s e   mo d e ls   t y p ic a ll y   r e li e s   o M A E   a nd  r oo M S E F r e qu e nt l y   ut il i z e c li ma ti c   v a r ia bl e s   in   th e s e   m o d e ls   in c lu d e   w in d   s pe e d, a mbi e nt  t e mp e r a tu r e , a tm o s phe r ic  p r e s s ur e , a nd r e la ti v e   humi di t y .   [ 10]   2020   T h e   pa pe r   pr e s e nt s   a   s ur v e y   f oc us e o th e   a ppl ic a ti o of   M L   m o d e ls   in   pr e di c ti ng  r e n e w a bl e   e n e r g y   o ut put s ,   c ove r in s tu di e s   f r o 2017  t o   2019.  I c o n c lu d e s   th a th e r e   is   a in c r e a s e   in   th e   us e   of   h y b r id   M L   mo d e ls   in   s o la r   a nd  w in e ne r g y   f o r e c a s ti ng.  A ddi ti o na l l y th e   de c o mp o s it i on  me th o is   a   c o m m o nl y   us e da ta   pr e - p r o c e s s in g   te c hni que   in  t he s e  m o d e ls . F in a ll y , S V M  a nd E L M   of t e e mpl oy  m e ta he u r is ti c s   f or  pa r a me t e r  s e l e c ti o n.   [ 11]   2020   T h e   pa p e r   pr e s e nt s   a   r e v i e w   of   r e c e nt   a ppl i c a ti o ns   of   M L   a n D L   t e c hni qu e s   f o r   PV   o ut put   p o w e r   f or e c a s ti ng,   c ove r in s tu di e s   f r o 2010  t o   2019.  I c o n c lu d e s   th a M L   mo d e ls   a r e   us e m o r e   f r e qu e nt l y   th a D L   m o de ls .   A ddi ti o na ll y , m o s r e s e a r c f oc us e s   o f or e c a s ti ng p o w e r  a a  s in gl e  l oc a ti o n. S h or t - t e r m  a nd l o ng - t e r f or e c a s ti ng   h o r i z o ns   a r e   th e   m o s in ve s ti ga te d.  F in a ll y h y br id   m o d e ls   a r e   c o ns id e r e th e   o pt im a c h o i c e   f or   im p r ov in g   f or e c a s ti ng a c c ur a c y .   [ 12]   2021   T h e   pa p e r   pr e s e nt s   a   s ta te   of   a r o M L   in   v a r i o us   f ie ld s   of   s o la r   e n e r g y T h e s e   a ppl i c a ti o ns   in c lu d e   f or e c a s ti ng   s o la r   ir r a di a nc e a nd  p o w e r   pr o du c ti o n,  pr e di c ti ng   e l e c tr ic i t y   p r ic e s f or e c a s ti ng  e n e r g y   d e ma nd  a nd  o th e r s ,   c ove r in s tu di e s   f r o 2018  to   2021.  I c o n c lu de s   f o r   P V   pr o du c ti o f o r e c a s ti ng  is   th e   mo s r e s e a r c h e a r e a   w it a   f oc us   o n s hor t - t e r f or e c a s ts .   [ 13]   2021   T h e   pa pe r   pr e s e nt s   a   r e vi e w   of   th e   us e   of   M L   m o d e ls   f or   pr e d i c ti ng  gl o ba s o la r   r a di a ti o b y   a na l y z in 232  s tu di e s   f oc us e o in put   pa r a m e te r s f e a tu r e   s e l e c ti o n,  a nd  mo d e de ve l o pme n t.   I c o n c lu d e s   th a da ta   f r o s ur f a c e   o bs e r v a ti o ns   pr ov id e   th e   hi gh e s a c c ur a c y A ddi ti o na ll y ,   f il t e r   m e th o ds   a r e   c o mput a ti o na ll y   e f f i c i e nt   but   l e s s   a c c u r a te w hi le   w r a ppe r   m e th o ds   a c hi e ve   o pt im a f e a tu r e   s ub s e ts   w it hi gh  c o mput a ti o na c o s ts a nd  e mb e dde d   me th o ds   ba la nc e   a c c ur a c y   a nd  c o mput a ti o na e f f i c ie n c y A ls o M L   m o d e ls   a r e   c la s s i f ie in t o   s e ve c a t e g o r i e s ,   in c lu di ng  g e ne r a li z e d,  e ns e mbl e - ba s e d,  c lu s te r - ba s e d,  d e c o mp o s it i o n - ba s e d,  de c o mp o s it i o n - c lu s t e r - ba s e d,   tr a ns it io n - ba s e d, a nd p o s t - p r o c e s s in g - ba s e d m o d e ls .   [ 14]   2021   T h e   pa pe r   pr e s e nt s   a   s y s t e ma ti c   r e v i e w   of   M L   m o d e ls   us e d   f or   w in d   a nd  s ol a r   p o w e r   f o r e c a s ti ng,  f oc us in o n   A N N r e c ur r e nt   ne ur a n e tw o r ks   ( R N N ) S V M a nd  E L M c ove r in s tu di e s   f r o 2012  t o   2020.  I c o n c lu d e s   th a s ta ti s ti c a me th o ds li ke   A R I M A a r e   f a vo r e f o r   s h o r t o   me di um - te r f o r e c a s ts   du e   to   th e ir   s im pl i c it y   a nd   e f f e c ti ve n e s s A ddi ti o na ll y A N N   is   e f f e c ti ve   f or   n o nl in e a r   s y s te ms R N N   e xc e ls   a c a pt ur in in f or ma ti o ove r   ti me   bu c a s u f f e r   f r o g r a di e nt   v a ni s hi ng  pr o bl e ms S V M   of f e r s   r e li a bl e ,   ge n e r a li z e m o d e ls   w it h   l o w e r   ma th e ma ti c a c o mp le x i t y but   s ti ll   f a c e   ov e r f it t in a nd  r e qui r e   c a r e f ul   k e r n e s e le c ti o a nd  pa r a m e t e r   o pt im i z a ti o n,   a nd  E L M   pr ov id e s   f a s c o n ve r g e n c e   but   is   o nl y   s ui ta bl e   f or   s im pl e   m o d e ls F in a ll y h y br id   M L   a lg o r it hms   a r e   th e   o pt im a c h o i c e  t o  e nha n c e   f o r e c a s ti ng a c c u r a c y .   [ 15]   2022   T h e   pa pe r   pr e s e nt s   a   r e v i e w   of   m e th o ds   in   w in po w e r   pr e di c ti o n,  c ove r in s tu di e s   f r o 2016  to   2021.  I t   c o n c lu de s   th a w in p o w e r   pr e di c ti o m e th o ds   c a b e   c a te g or i z e in t o   th r e e   c la s s e s   ba s e o pr e di c ti o h o r i z o ns :   ul tr a - s hor t - t e r m,  s h or t - t e r m,  a nd l o ng - t e r m. Addit i o na ll y ,  t im e   s e r i e s  me th o ds  a r e   of t e n l e s s   e f f e c ti ve   f or  pr e di c ti n g   w in po w e r   du e   t th e ir   li mi ta ti o ns   in   c a pt u r in th e   c o mpl e xi t y   a nd  n o nl in e a r it y   of   me t e or o l o gi c a l   pa tt e r ns I n   o pp o s it i o n,  D L   mo d e ls   de m o ns tr a t e   s upe r i o r   p e r f or ma nc e   b y   e f f e c ti ve l y   ma na gi ng  th e s e   c o mpl e x it ie s e x t r a c ti n g   c r it i c a f e a tu r e s a nd  a c hi e v in hi gh  a c c u r a c y F in a ll y th e   gr ow in tr e nd  of   h y b r id   mo d e ls w hi c ha v e   im pr ove d   th e  a c c ur a c y   of  p r e di c ti o ns .   [ 16]   2022   T h e   pa pe r   pr e s e nt s   a   r e v i e w   of   r a nd o mi z a ti o n - ba s e M L   m o de l s   in   r e ne w a bl e   e n e r g y   pr e di c ti o n.  T h e s e   m o d e ls   a r e   r e c o gni z e f or   th e i r   a bi li t y   t o   ba la nc e   pr e di c ti ve   a c c ur a c y   w it c o mput a ti o na e f f i c i e nc y T h e   r e v i e w   hi ghl ig ht s   th e   e f f e c ti ve   us e   of   r a nd o mi z a ti o n - ba s e M L   a lg or it hms   a c r o s s   di f f e r e nt   r e n e w a bl e   e n e r g y   s o ur c e s s uc a s   s o la r ,   w in d,  a nd  hy dr o p o w e r F u r th e r m o r e th e s e   m o d e ls   c o ns is te nt l y   o ut p e r f or me c o n ve nt i o na M L   m e th o ds   in   pr e di c ti ve   a c c ur a c y L a s tl y mul ti - la y e r e r a nd o mi z a ti o n - ba s e mo de ls   e x h ib it e s upe r i o r   p e r f or ma nc e   c o mpa r e d   t o  s in gl e - la y e r e d m o d e ls .   [ 17]   2023   T h e   pa pe r   pr e s e nt s   a   r e v ie w   of   c ur r e nt   M L   a ppr o a c h e s   f or   s o la r   P V   po w e r   f o r e c a s ti ng,  w it a   f oc us   o s h o r t - t e r m   pr e di c ti o ns e x a mi ni ng  s tu di e s   f r o 2010  t o   2020.  I c o n c lu d e s   th a s o la r   P V   po w e r   o ut put   is   s ig ni f ic a nt l y   a f f e c t e d   b y   w e a th e r   f a c t o r s pa r ti c ul a r l y   s ol a r   ir r a di a nc e   a nd  a mbi e nt   t e mp e r a tu r e S o la r   P V   p o w e r   f o r e c a s ti ng  is   f ur th e r   c la s s if i e in t o   di f f e r e nt   ti m e   ho r iz o ns ve r y   s h o r t - t e r m,  s ho r t - te r m,  me di um - t e r m,  a nd  lo ng - t e r m.  A m o ng  M L   mo d e ls   w it d e f a ul s e tt in gs gr a di e nt   b oo s a c hi e ve th e   b e s pe r f o r ma n c e w hi l e   R F   w it o pt im i z e d   h y p e r pa r a m e t e r s   w a s   id e nt if i e a s   th e   to p e r f or me r F in a ll y,  M L   mo d e ls   tr a in e o hi s to r i c a P V   po w e r   da ta   c o mbi n e d w it h pr e di c t e d w e a th e r   v a r ia bl e s   o ut pe r f o r me d ba s e l i ne  m e th o ds .   [ 18]   2023   T h e   pa p e r   pr e s e nt s   a   r e v ie w   of   M L   a nd  DL   t e c hni qu e s   f o r   w in po w e r   f o r e c a s ti ng,  a na l y z in s tu di e s   f r o 2010  t 2023.  I e x pl o r e s   v a r i o us   s tr a te gi e s   f o r   r e gi o na w in po w e r   pr e di c ti o n,  in c lu di ng  th e   a c c umul a ti o me th o d,   ups c a li ng  me th o d,  a nd  s pa ti a r e s o ur c e   ma tc hi ng  m e th o d.  T he   r e v i e w   c o n c lu d e s   th a th e   ups c a li ng  m e th o is   pa r ti c ul a r l y   e f f e c ti v e   in   mi ni mi z in da ta   r e qui r e m e nt s   a nd  r e d uc in c o mput a ti o na c o mpl e x it y F u r th e r m o r e DL   mo d e ls   of te o ut p e r f or tr a di ti o na M L   t e c hn iq ue s F in a ll y hy br i m o d e ls e s pe c ia ll y   th o s e   c o mb in in A da B oo s t   w it R F   o r   E L M   w it pa r ti c l e   s w a r o pt im i z a ti o n   ( P S O ) ,   de mo ns tr a t e   s up e r i o r   a c c ur a c y   c o mpa r e t o   s ta nda lo n e   mo d e ls .       T a bl e   2.   C o m m o n   m o de l s   us e i n   s e l e c t e s t udi e s   M o de l   S hor d e s c r ip ti o n   L in e a r   r e g r e s s io ( L R )   [ 20]   A  s ta ti s ti c a me th o d us e d t o   e s ta bl is h a  l in e a r  r e la ti o ns hi p b e tw e e n a  de p e nd e nt   v a r ia bl e  a nd  o n e   in de p e nde nt   v a r ia bl e B y   e mpl oy in g a  l in e a r   e qua ti o n, t hi s  t e c h ni que   e na bl e s  t h e  pr e di c ti o of  t h e   de p e nde nt   v a r ia bl e s  v a lu e  ba s e o n t h e  i nd e pe n d e nt   v a r ia bl e .   M ul ti pl e  l in e a r  r e gr e s s io ( M L R )   [ 20]   E xt e nds   L R  t o  i n c lu d e  t w o   o r  m or e  i nd e p e nd e nt   v a r ia bl e s .   L a s s o   r e g r e s s i o n ( L a s s o)   [ 21]   A  t y p e   of   L R  t ha in c lu d e s  r e gul a r i z a ti o n.  T h e  r e gul a r i z a ti o n t e r m a dde d h e lp s  i n s hr in ka ge  a nd  v a r ia bl e  s e l e c ti o n.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m S c i Vo l .   3 7 ,   N o .   3 M a r c h   20 2 5 :   1 87 4 - 1 88 6   1882   T a bl e   2.   C o m m o n   m o de l s   us e i n   s e l e c t e s t udi e s   ( C onti nue d )   M o de l   S hor d e s c r ip ti o n   R id ge   r e gr e s s io n ( R id g e )   [ 22]   S im il a r  t o   L R  but  i n c lu d e s  a  r e gul a r iz a ti o n t e r m t ha a dds  a  pe na lt y  t o  t h e  s iz e   of   c oe f f ic ie nt s  t o   r e du c e  m o de c o mp le x i t y  a nd pr e ve nt   ove r f it ti ng.   S V R   [ 23]     A  t y p e   of  S V M   [ 24]   us e f o r   r e g r e s s io n t a s ks . I pr e di c ts   c o nt in uo us   v a lu e s  b y  d e te r mi ni ng t h e  b e s h y p e r pl a n e  t ha ha s  t he   h e ig ht   numb e r   of  p o in ts  w it hi n a  pr e d e f in e d ma r gi of   t o le r a nc e , r a th e r  t ha c la s s if y in g da ta  i nt o   c a t e g o r i e s .   D T   [ 25]   A  me th o d t ha s pl it s  da ta  i nt o  br a n c h e s  a de c is io n n o d e s , l e a di ng t o  p o s s ib le   o ut c o m e s   o r   de c is io ns .   R F   [ 26] , [ 27]   A  me th o d t ha bui ld s  mul ti pl e  D T s  a nd c o mb in e s  t h e m t o  a c hi e ve  a  m o r e  a c c ur a t e  a nd s ta bl e   pr e di c ti o n.   K NN  [ 28]   A  no n - pa r a m e tr i c  t e c hni qu e  e mpl oy e f or  b o th   c la s s if i c a ti o n a n d r e gr e s s io ta s ks , w hi c h pr e di c th e   v a lu e   of  a  p o in a th e  k ne a r e s p o in ts .   G r a di e nt  b oo s ti ng ma c hi n e   ( G B M )   [ 29]   A n e ns e mbl e  m e th o ds  t e c hni qu e  t ha s e qu e nt ia ll y   c o ns tr u c ts  m o d e ls , w it h e a c h n e w  o n e   f oc us in o c o r r e c ti ng  e r r o r s   f r o m t h e  pr e v i o us   o n e s . I me r ge s  s e ve r a w e a k pr e d ic t or s  t o   f or m a  m o r e   po w e r f ul   m o de l.   A da pt iv e   b oo s ti ng  ( A da B oo s t)   [ 30]   A n e ns e mbl e  M L  t e c hni que   c o ns tr u c ts  a  s tr o ng p r e d ic t i v e  m o d e b y  i t e r a ti ve l y   c o mbi ni ng mu lt ip le   w e a k l e a r n e r s , s pe c i f ic a ll y  t un in g t he  w e ig ht s   of  i ns ta nc e s  ba s e d o n t h e ir  p r e v i o us  pr e di c ti o e r r o r s .   X G B oo s [ 31 ]   A  s c a la bl e  a nd a c c ur a t e  i mpl e m e nt a ti o of   G B M , kno w f or  i ts  pe r f or ma nc e  a nd s pe e d i n M L   c o mp e ti ti o ns .   C a te gor y  B oo s ti ng  ( C a tB oo s t)   [ 32]   A n a lg o r it hm ba s e o G B M   ov e r  D T s . I t s  kn o w f o r   it s  e f f e c ti ve n e s s  i n ha ndl in g c a te g or i c a da ta   di r e c tl y , w it h o ut   th e  n e e f o r   e x t e ns i v e  p r e - pr oc e s s in g. gi ve  a   mi ni ma s ho r d e s c r ip ti o n.   G a us s ia n pr oc e s s  r e gr e s s io ( G P R )   [ 33]   A  no n - pa r a m e tr i c  k e r n e l - ba s e d pr o ba bi li s ti c  m o de ba s e o n G a us s ia n P r o c e s s e s  a nd i s  us e d f or   pr e di c ti ng  c o nt in u o us   o ut put   v a r ia bl e s .   L ig ht  gr a di e nt  b oo s ti ng  ma c hi ne   ( L ig ht G B M )   [ 34 ]   A n i mpl e m e nt a ti o of  t h e   G B M   f r a m e w or k, i t s  kn o w f o r  i ts  s pe e d a nd pe r f or ma n c e e s pe c ia ll y   w it h l a r ge  da ta s e ts  a nd o li mi t e c o mput in g r e s o u r c e s   ANN  [ 35]   A  M L  m o d e c o mp o s e of  i n te r c o nn e c t e d n o d e s  o r  n e u r o ns , mi mi c ki ng t h e  huma n br a in  t o  m o d e c o mpl e x  pa tt e r ns  a nd s o l ve  pr e di c ti o n pr o bl e ms .   M ul ti la y e r   p e r c e p tr o n ( M L P )   [ 36]   A  t y p e   of  A N N  c omm o nl y  us e d i ML   f or  b o th   c la s s if i c a ti o n a nd r e gr e s s io ta s ks . I is  c o mp o s e of  a n i nput  l a y e r o n e   o r  m or e  hi dde n l a y e r s , a nd a n o u tp ut  l a y e r . I n a n M L P , a n a c ti v a ti o f un c ti o is  a ppl ie d t o  t he  w e ig ht e d s um  of  t h e  i nput s , e na bl in th e  m o d e to  l e a r n a nd ma k e  pr e di c ti o ns .   E L M   [ 37]   A  t y p e   of  A N N  us e d i ML   f or   c la s s if i c a ti o n, r e gr e s s io n, a nd  f e a tu r e  s e l e c ti o n t a s ks . S im il a r  t o   M L P E L M  a s s ig ns  r a ndo m i nput  w e ig h ts  t o  t h e  hi dd e n l a y e r w hi c h a r e  t he n k e pt   f i xe d t hr o ugh o ut   th e  t r a in in g p r o c e s s T hi s  a ppr o a c h a ll o w s  E L M  t o   e f f i c i e nt l y  h a ndl e  a  v a r ie t y   of  pr e di c ti ve  t a s ks   w it h f a s t e r  t r a in in g t im e s   c o mpa r e d t o  t r a di ti o na n e ur a n e tw o r ks .       T a bl e   6 .   R e s u l t s   o f   M L   m o de l s   i n   s o l a r   e n e r g y   f o r e c a s t i n g   R e f   F or e c a s ti ng  h o r i z o n   M o de ls   D a ta s e t   F e a tu r e s   T a r ge ts   M e tr i c s   B e s m o d e   [4 0 ]   S hor t - t e r m   A N N , R F s c a le pe r s is te n c e   P R O M E S  l a bo r a t o r y   lo c a te in  t he  s o ut of   F r a nc e  a O de i ll o .   V 1, V 6, V 12   G l o ba ho r i z o nt a ir r a di a ti o n,  B e a no r ma ir r a di a nc e D if f us e   ho r i z o nt a ir r a di a nc e   M A E R M S E nR M S E nM A E   RF   [4 1 ]   S hor t - t e r m   68 M L  m o d e ls   ( L R , S V R L A S S O X G B oo s t,  R F a nd  G B M )   N a ti o na s o la r   r a di a ti o da ta ba s e   ( N S R D B )   V 1, V 13   G l o ba ho r i z o nt a ir r a di a ti o n   nR M S E nM B E ,   FS  ( F o r e c a s S ki ll )   RF   [4 2 ]   S hor t - t e r m   L R , S V R A N N , D T , k - N N , A da B oo s t,   RF   Y e o nga m P V   p o w e r  pl a nt   in  S o ut K or e a  a nd  K o r e a   me t e o r o l o gi c a a dmi ni s tr a ti o n ( K M A )   V 2, V 3, V 4,  V 5, V 7, V 9,  V 11, V14,  V 15, V16,  V 17, V18,  V 19   S o la r  p o w e r   M S E R M S E , R 2 - s c or e   RF   [4 3 ]   S hor t - t e r m   L R G P R A N N , M 5P   tr e e   P V  s y s te m a Q a ta r   U ni ve r s it y   V 1, V 2, V 3,  V 4, V 10,  V 20   P V  po w e r   o ut put   M A E M S E R M S E , R 2 - s c or e   ANN   [4 4 ]   S hor t - t e r m   R F , G B M X G B oot   G l o ba e ns e mbl e   f or e c a s s y s te m   ( G E F S ) , pr ov id e b y  t h e  N a ti o na O c e a ni c   a nd A tm o s phe r ic   A dmi ni s tr a ti o ( N O A A )   V 2, V 4, V 5,  V 8, V 11,  V 21   S o la r  p o w e r   M A E   RF   [4 6 ]   S hor t - t e r m   S V R , R F , L R M L P   A  1.22 M W  P V  s y s te in s ta ll e d a th e  U ni ve r s it y   of  Q u e e ns la nd ( U Q ) B r is ba ne , A us tr a li a   V 7, V 22   P V  po w e r   o ut put   M A E M R E   RF   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       M ac hine  lear ning  mode ls   in  r e ne w able  e ne r gy   f or e c as ti ng     ( M ohame Y as s ine  R haf e s )   1883   T a bl e   6 .   R e s u l t s   o f   M L   m o de l s   i n   s o l a r   e n e r g y   f o r e c a s t i n g   ( C onti nue d )   R e f   F or e c a s ti ng  h o r i z o n   M o de ls   D a ta s e t   F e a tu r e s   T a r ge ts   M e tr i c s   B e s m o d e   [4 7 ]   S hor t - t e r m   S V R , A N N K - NN   E x p e r im e n ta r ig  b y  t h e   a ut ho r s   V 7, V 10,  V 23, V24   P V  po w e r   o ut put   M B E ,   R M S E , R 2 - s c or e t - s ta ti s ti c s  ( t - s ta t)   S V R k - NN   [5 0 ]   M e di um - te r m,  l o ng - te r m   L R , D T S V R R F , M L P po l y n o mi a r e gr e s s io n   H is t o r i c a w e a th e r  da ta   a nd a c tu a P V  po w e r   o ut put   f r o m t h e  d e s e r kno w l e dg e  A us tr a li a   C e nt r e   V 1, V 2, V 4,  V 6, V 8   P V  po w e r   o ut put   M A E M S E , R 2 - s c or e   RF   [5 1 ]   S hor t - t e r m   E L M , A N N   K a r a ma n pr ov in c e   o bt a in e f r o T ur k e y   G e ne r a D ir e c t o r a te   of   S ta te   V 25, V26,  V 27   S o la r   r a di a ti o n   M S E R M S E , R 2 - s c or e   E L M   [5 4 ]   S hor t - t e r m   24 M L  m o d e ls   ( L R L a s s o R id ge , S V R K N N , R F G B M X G B oo s t,   L ig ht G B M a nd o th e r s )   O f f ic ia me a s ur e m e nt s  of   16 gr o und - m o unt e d P V   pl a nt s  o pe r a te d b y  M V M   G r e e G e n e r a ti o L td  i H unga r y   V 1, V 2, V 3,  V 28, V29   P V  po w e r   o ut put   R M S E   R id ge   [5 5 ]   S hor t - t e r m   k - N N , M L R DT   M e te or o l o gi c a da ta   f r o K in g A bdul la h C it y   f o r   A to mi c  a nd R e n e w a bl e   E ne r g y  ( K A C A R E )   V 1, V 2, V 3,  V 30   P V  po w e r   o ut put   R M S E M A E nR M S E R2 - s c or e   k - NN   [5 8 ]   S hor t - t e r m   X G B oo s t L ig ht G B M C a tB oo s t   M e te or o l o gi c a da ta   f r o E D P  O pe n D a ta , c ol le c t e f r o m a  w e a th e r  s ta ti o n i F a r o P o r tu ga l   V 1, V 2, V 5,  V 6, V 8, V 9,  V 31   P V  po w e r   o ut put   M S E R M S E M A E , R 2 - s c or e   L ig ht G BM   [ 59 ]   S hor t - t e r m   M L R , A N N   E x p e r im e n ta s e t - up  of   P V  pa ne ls   V 1, V 2, V 3,  V 4, V 5, V 32   P V  P o w e r   o ut put   M A E M S E R M S E , R 2 - s c or e   ANN       T a bl e   7.   R e s u l t s   o f   M L   m o de l s   i n   w i nd  e n e r g y   f o r e c a s t i n g   R e f   F or e c a s ti ng  H o r i z o n   M o de ls   D a ta s e t   F e a tu r e s   T a r ge ts   M e tr i c s   B e s m o d e   [4 4 ]   S hor t - t e r m   R F , G B M X G B oo s t   N ume r i c a w e a th e r   pr e di c ti o ns   ( N W P ) pr ov id e d b y   E ur o p e a C e nt r e   f o r   m e di um - r a nge  w e a th e r   f or e c a s ts   ( E C M W F )   V 5, V 6, V 9 ( a s ur f a c e   le ve a nd 100   m) , V 10 ( a s ur f a c e   le ve a nd 100   m)   W in po w e r   M A E   R F X G B oo s t   [4 5 ]   L o ng - t e r m   L A S S O K N N X G B oo s t,   R F , S V R   F iv e   y e a r s   of  h o ur l y   w in d s pe e o bs e r v a ti o v a lu e s  i n N ig de , C e s m e M a ma k, B oz c a a da  a nd  S il i v r in   T ur k e y   V 7, V 8   W in po w e r   R M S E M A E R2 - s c or e   R F , S V R   ( us in o nl y   da il y   w in s pe e d)   [4 8 ]   L o ng - t e r m   D T , R F A da B oo s t,   X G B oo s t,   G B M   G ha da mga h   ( 36.104◦   no r th  a nd 59.066◦   e a s lo ngi tu de )  a nd K ha f   ( 34.567◦  n o r th  a nd  60.148◦   e a s lo ngi tu de )  w in f a r ms , I r a n   C a s e  1:  V 7, V 8 ( m e a s ur e a a  he ig ht   of  40 m e t e r s 10 - mi n s a mpl in g t im e )   C a s e  2:  V 1 ( m e a s ur e d a a   he ig ht   of  40 m e t e r s , w it 1 - h, 12 - h, a nd 24 - s a mpl in g t im e s )   C a s e  3:  V 1 ( m e a s ur e d a he ig ht s   of  30 m e t e r s  a nd  10 me t e r s , e x t r a p o la te d t o   40 me t e r s )   W in po w e r   M A E R M S E R2 - s c or e   X G B oo s t   [ 49 ]   S hor t - t e r m   V R , G B M D T l in e a r R id ge L a s s o E la s ti c  N e t,   A da B oo s t   E x p e r im e n ta ll y - c o ll e c te nume r i c a a nd  c a te g or i c a da ta  f r o mul ti pl e  s e ns or s  o n a   ki te  s y s t e m d e s ig ne d a K y us hu U ni ve r s it y   V 3, V 11, V12, V 13, V14,  V 15, V16, V 17, V18, V 19,  V 20, V21   T e th e r   f or c e   M S E R2 - s c or e   VR       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.