Shape-aware hybrid adaptive KDE for wind and solar irradiance probability modeling: Method validation and energy-yield demonstration in Kazakhstan

2026

Полный текст Открытый доступ: Hybrid Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1016/j.seta.2026.105279
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This study develops and validates a shape-aware hybrid adaptive kernel density estimation (SHA-KDE) method for probabilistic modeling of wind speed and solar irradiance. The method combines curvature-based and k-nearest-neighbor-based bandwidth components through a location-dependent weight, thereby preserving local distributional features while maintaining stable estimation in sparse and boundary regions. Meteorological data from NASA POWER for 2022–2024 were examined across 16 cities in Kazakhstan. Compared with the Weibull, Beta, standard KDE, and AKDE models, SHA-KDE generally achieved the best or near-best city-level goodness-of-fit performance for wind speed. For solar irradiance, it achieved the lowest CvM and A–D statistics and the highest log-likelihood in all surveyed cities. When the fitted densities were propagated through standardized wind-turbine and photovoltaic models, differences among the probability models produced city-level absolute AEP deviations of up to 4.83%. These results demonstrate the practical importance of accurate probability density estimation in renewable-energy applications.