報告書番号

V06025

タイトル（和文）

気象モデルと統計的手法を用いた風予測の精度改善手法

タイトル（英文）

Improvement of wind prediction method using non-hydrostatic meteorological model and statistical method

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

風力発電予測を目的として、気象庁 GPV (領域モデル)の出力を初期値・境界条件として用いた気象モデルと、統計的な手法を組合わせた、予測手法MOS の精度改善を行った。そのために、(1)説明変量である、地上風速とそのベクトル成分、上層850hPaの風速とそのベクトル成分の6個の時系列をそれぞれ、時間スケール毎に5個の時系列に分け合計30個の時系列を説明変量候補とする、(2)多くの説明変量の候補に対して、目的変量との相関の大小に基づき順位付けを行い、AIC に基づいて使用する説明変量の個数を決定する、という方式を考案した。北海道の22気象官署の風速を対象として、上記の改良方式(MOS2)を適用して検証を行い、平均誤差(RMSE)1.51 m/s, 相関係数 0.68 を得た。これは、改良を行う前に比べ、RMSE で 7%, 相関係数で 0.07 の改善である。更に、同じ手法を風速の東西および南北のそれぞれの成分について適用し、得られた値より、風向を求めた。検証の結果、誤差が16方位の隣の区分以内に収まる頻度が65% に向上した。また、この割合は全ての地点について 60% 以上であり、また半数以上の地点で 70 % 以上を得た。

概要 （英文）

For the purpose of the wind speed prediction for the prediction of wind power generation, the combination prediction method of the model output statistics (MOS) and weather model forecast where the GPV of RSM provided by Japan Meteorological Agency (JMA) is used for initial and boundary condition, have been improved. For the improvement, two method was developed; (1) time series of predictors, surface wind speed and its vector components and those at upper aire 850 hPa, are divided into 5 components with different time scale, (2) many candidate of predictors are ordered on the basis of correlation coefficient with predictant, and the number of predictor is properly decided on the basis of Akaike's Information Criteria, AIC. The wind speed prediction by the improved method (MOS2) was validated and it is in good agreement with observational data of JMA; its average RMSE(root mean square error) and correlation coefficient are 1.51 m/s and 0.68, respectively.
These values are better 7 % in RMSE and 0.06 in correlation coefficient, as compared with those by our previous mothod (MOS1) before improvement. MOS2 was applied for east west and north south components of wind to predict wind direction. The cases increase into 65 %, where the difference between wind directoins by the MOS2 and observation is zero or the neighboring direction in the 16 directions system.

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