EVALUATION OF MACHINE LEARNING MODELS IN SOLAR RADIATION PREDICTION FOR PHOTOVOLTAIC SYSTEM DESIGN

Authors

  • Barrera-Rojas Ambar Jocabed Universidad Técnica de Cotopaxi. Riobamba, Ecuador.
  • Pazuña-Naranjo William Paul Universidad Técnica de Cotopaxi. Riobamba, Ecuador.
  • Vásquez-Carrera Paco Jovanni Universidad Técnica de Cotopaxi. Riobamba, Ecuador.
  • Paguay-Llamuca Alex Iván Universidad Técnica de Cotopaxi. Riobamba, Ecuador.

Keywords:

Solar radiation, sizing, costs, Ecuador

Abstract

DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v8i15.0255

This study evaluates the technical and economic feasibility of a photovoltaic microgenerator in Ecuador, tailored to the residential, commercial, and industrial sectors. A Support Vector Machine (SVM) model was used to predict solar radiation, achieving metrics of precision (0.96), sensitivity (0.96), and accuracy (0.92). In the residential sector, the system requires 11.76 kW and 39 panels to meet a daily demand of 50 kWh, with an initial investment of $4,950 USD and an annual saving of $1,200 USD, reaching the break-even point in 4.12 years. In the commercial sector, 11.76 kW is needed for a similar daily demand, while in the industrial sector, 78.43 kW and 261 panels are required to cover 333.33 kWh/day. The developed tool optimizes system sizing, considering factors such as panel efficiency, battery capacity, inverter power, and days of autonomy. It also analyzes installation costs and return on investment, demonstrating that photovoltaic systems are cost-effective and reduce CO₂ emissions. The results highlight the feasibility of these systems to diversify Ecuador's energy matrix, maximizing economic and environmental benefits.

Keywords: Solar radiation, sizing, costs, Ecuador.

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Published

2025-04-10

How to Cite

Barrera-Rojas, A. J., Pazuña-Naranjo, W. P., Vásquez-Carrera, P. J., & Paguay-Llamuca, A. I. (2025). EVALUATION OF MACHINE LEARNING MODELS IN SOLAR RADIATION PREDICTION FOR PHOTOVOLTAIC SYSTEM DESIGN. Scientific Journal INGENIAR: Engineering, Technology and Research, 8(15), 478-501. Retrieved from http://journalingeniar.org/index.php/ingeniar/article/view/305