Development of a Real-time Solar Panel Power Prediction Model Using the Long Short-term Memory
DOI:
https://doi.org/10.25077/TEKNOSI.v12i2.2026.363-368Kata Kunci:
Long Short-Term Memory, Solar power prediction, Microgrid, Time-series forecasting, Renewable EnergyAbstrak
Indonesia’s remote islands face significant challenges in electricity access due to the high cost and logistical difficulties of extending the national grid, leading many communities to rely on expensive and polluting diesel generators. Solar-based microgrids offer a sustainable alternative, yet the intermittent nature of solar energy, driven by fluctuating weather conditions, poses major obstacles to a reliable power supply and efficient system sizing. This study addresses these issues by developing a real-time solar panel power prediction model using Long Short-Term Memory (LSTM) networks. A 50 Wp solar panel system equipped with an INA260 current sensor, a voltage sensor, a DHT-22 temperature sensor, and an ESP32 microcontroller was constructed to collect real-time voltage, current, and temperature data at 10-second intervals. The collected data underwent preprocessing, feature engineering, and transformation into supervised learning sequences for training. Three temporal resolutions of the LSTM model were systematically evaluated: 3-minute, 2-minute, and 1-minute, all with 30 output timesteps. Performance was assessed using rolling-window predictions on the held-out test set with metrics including RMSE, MAPE, and R². Results demonstrated that finer temporal resolution significantly improves forecasting accuracy. The 1-minute variation achieved the best performance with the lowest RMSE and highest R², effectively capturing both diurnal patterns and short-term fluctuations in solar power output. The developed LSTM model enables accurate short-term predictions (30–90 minutes ahead), supporting proactive energy management, including optimized battery charging, load scheduling, and reduced grid dependency. Future work will incorporate additional meteorological variables and seasonal data to improve model robustness further.Referensi
M. Talaat, M. H. Elkholy, A. Alblawi, and T. Said, “Artificial intelligence applications for microgrids integration and management of hybrid renewable energy sources,” Artificial Intelligence Review 2023 56:9, vol. 56, no. 9, pp. 10557–10611, Feb. 2023, doi: 10.1007/S10462-023-10410-W.
P. Mallikarjun et al., “Economic energy optimization in microgrid with PV/wind/battery integrated wireless electric vehicle battery charging system using improved Harris Hawk Optimization,” Scientific Reports 2025 15:1, vol. 15, no. 1, pp. 1–30, Mar. 2025, doi: 10.1038/s41598-025-94285-7.
M. A. Shehu et al., “Control and energy management of standalone microgrids in remote areas: A review of recent advances, challenges, and opportunities for future research,” Engineering Science and Technology, an International Journal, vol. 75, p. 102288, Mar. 2026, doi: 10.1016/J.JESTCH.2026.102288.
L. Vankudoth and A. Q. H. Badar, “Development and analysis of scheduling strategies for utilizing shared energy storage system in networked microgrids,” J. Energy Storage, vol. 97, p. 112691, Sep. 2024, doi: 10.1016/J.EST.2024.112691.
W. M. Figueredo, O. R. Saavedra, P. B. Leite Neto, and D. Q. Oliveira, “Design and operational challenges of renewable-powered isolated microgrids: a zero-carbon approach,” Scientific Reports 2025 15:1, vol. 15, no. 1, pp. 45296-, Nov. 2025, doi: 10.1038/s41598-025-28882-x.
T. Mosetlhe, A. Yusuff, T. Ayodele, and A. Ogunjuyigbe, “Sustainable rural electrification through micro-grids in developing nations — A review of recent development,” Energy Reports, vol. 13, pp. 1171–1177, Jun. 2025, doi: 10.1016/J.EGYR.2024.11.040.
L. Dong, H. Lin, J. Qiao, T. Zhang, S. Zhang, and T. Pu, “A coordinated active and reactive power optimization approach for multi-microgrids connected to distribution networks with multi-actor-attention-critic deep reinforcement learning,” Appl. Energy, vol. 373, p. 123870, Nov. 2024, doi: 10.1016/J.APENERGY.2024.123870.
S. Punitha, N. P. Subramaniam, P. Ajay, and V. Raj, “A comprehensive review of microgrid challenges in architectures, mitigation approaches, and future directions,” Journal of Electrical Systems and Information Technology 2024 11:1, vol. 11, no. 1, pp. 1–21, Dec. 2024, doi: 10.1186/S43067-024-00188-4.
B. Lindemann, T. Müller, H. Vietz, N. Jazdi, and M. Weyrich, “A survey on long short-term memory networks for time series prediction,” Procedia CIRP, vol. 99, pp. 650–655, Jan. 2021, doi: 10.1016/J.PROCIR.2021.03.088.
R. Prater, T. Hanne, and R. Dornberger, “Generalized Performance of LSTM in Time-Series Forecasting,” Applied Artificial Intelligence, vol. 38, no. 1, Dec. 2024, doi: 10.1080/08839514.2024.2377510.
H. Sikora, S. Shridevi, and S. Groppe, “Weather forecasting using quantum-based LSTM: A comparative analysis,” Results in Engineering, vol. 28, p. 107995, Dec. 2025, doi: 10.1016/J.RINENG.2025.107995.
S. Li, N. Deng, X. Lee, S. Yan, and C. Chen, “Optimal configuration of photovoltaic microgrid with improved ant colony dynamic programming,” J. Energy Storage, vol. 83, p. 110714, Apr. 2024, doi: 10.1016/J.EST.2024.110714.
R. Rituraj, S. Ali, and A. R. Várkonyi-Kóczy, “Modeling of a Microgrid and Its Time-Series Analysis Using the Prophet Model,” pp. 139–176, 2024, doi: 10.1007/978-3-031-58257-8_9.
O. Motamedisedeh, S. Omrani, A. Karim, R. Drogemuller, and G. Walker, “A comprehensive review of optimum integration of photovoltaic-based energy systems,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 207, p. 114935, Jan. 2025, doi: 10.1016/J.RSER.2024.114935.
D. Hu, Y. Fan, and W. Shao, “Optimal sizing and operation of microgrid considering renewable energy uncertainty based on scenario generation,” J. Energy Storage, vol. 109, p. 115174, Feb. 2025, doi: 10.1016/J.EST.2024.115174.
C. Reinert, N. Nolzen, J. Frohmann, D. Tillmanns, and A. Bardow, “Design of low-carbon multi-energy systems in the SecMOD framework by combining MILP optimization and life-cycle assessment,” Comput. Chem. Eng., vol. 172, p. 108176, Apr. 2023, doi: 10.1016/J.COMPCHEMENG.2023.108176.
D. Kumar, H. D. Mathur, S. Bhanot, and R. C. Bansal, “Forecasting of solar and wind power using LSTM RNN for load frequency control in isolated microgrid,” International Journal of Modelling and Simulation, vol. 41, no. 4, pp. 311–323, Jul. 2021, doi: 10.1080/02286203.2020.1767840.
E. Zarate-Perez and R. Sebastian, “Assessment and Optimization of Residential Microgrid Reliability Using Genetic and Ant Colony Algorithms,” Processes 2025, Vol. 13, Page 740, vol. 13, no. 3, p. 740, Mar. 2025, doi: 10.3390/PR13030740.
R. Inomoto, A. J. S. Filho, J. R. Monteiro, and E. C. M. da Costa, “Genetic algorithm based tuning of sliding mode controllers for a boost converter of PV system using internet of things environment,” Results in Control and Optimization, vol. 14, p. 100389, Mar. 2024, doi: 10.1016/J.RICO.2024.100389.
A. Khayat, M. Kissaoui, L. Bahatti, A. Raihani, K. Errakkas, and Y. Atifi, “Efficient day-ahead energy forecasting for microgrids using LSTM optimized by grey wolf algorithm,” e-Prime - Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy, vol. 13, p. 101054, Sep. 2025, doi: 10.1016/J.PRIME.2025.101054.
Unduhan
Telah diserahkan
Diterima
Diterbitkan
Cara Mengutip
Terbitan
Bagian
Lisensi
Hak Cipta (c) 2026 Jurnal Nasional Teknologi dan Sistem Informasi

Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Hak cipta untuk artikel ini ditransfer ke Jurnal Nasional Teknologi dan Sistem Informasi (TEKNOSI) jika dan ketika artikel diterima untuk publikasi. Yang bertanda tangan di bawah ini dengan ini mentransfer setiap dan semua hak di dalam dan ke kertas termasuk tanpa batasan semua hak cipta untuk TEKNOSI. Yang bertanda tangan di bawah ini dengan ini menyatakan dan menjamin bahwa makalah tersebut asli dan bahwa ia adalah pembuat makalah, kecuali untuk bahan yang secara jelas diidentifikasi sebagai sumber aslinya, dengan pemberitahuan izin dari pemilik hak cipta jika diperlukan. Yang bertanda tangan di bawah ini menyatakan bahwa ia memiliki kekuatan dan wewenang untuk membuat dan melaksanakan penugasan ini.
Kami menyatakan bahwa:
- Makalah ini belum diterbitkan dalam bentuk yang sama di tempat lain.
- Makalah ini tidak akan dikirimkan di tempat lain untuk publikasi sebelum penerimaan/penolakan oleh Jurnal ini
- Izin hak cipta diperoleh untuk materi yang diterbitkan di tempat lain dan yang memerlukan izin ini untuk reproduksi.
Selanjutnya, Saya/kami dengan ini mentransfer hak publikasi yang tidak terbatas dari makalah yang disebutkan di atas secara keseluruhan kepada TEKNOSI. Transfer hak cipta mencakup hak untuk mereproduksi dan mendistribusikan artikel, termasuk cetak ulang, terjemahan, reproduksi foto, mikroform, bentuk elektronik (offline, online) atau reproduksi lain yang serupa.
Penulis yang sesuai menandatangani dan menerima tanggung jawab untuk merilis materi ini atas nama setiap dan semua penulis bersama. Perjanjian ini harus ditandatangani oleh setidaknya salah satu penulis yang telah memperoleh persetujuan dari rekan penulis jika berlaku. Setelah pengajuan perjanjian ini ditandatangani oleh penulis yang sesuai, perubahan kepengarangan atau dalam urutan penulis yang tercantum tidak akan diterima.
Hak / Syarat dan Ketentuan yang dipertahankan :
- Penulis memiliki semua hak kepemilikan dalam setiap proses, prosedur, atau artikel manufaktur yang dijelaskan dalam Karya ini.
- Penulis dapat mereproduksi atau mengotorisasi orang lain untuk mereproduksi karya ini atau karya turunannya untuk penggunaan pribadi penulis atau untuk penggunaan perusahaan, dengan ketentuan bahwa sumber dan menyatakan hak cipta dimiliki TEKNOSI, salinan tidak digunakan dengan cara apa pun yang menyiratkan pengesahan TEKNOSI atas suatu produk atau layanan dari pihak mana pun, dan salinannya sendiri tidak ditawarkan untuk dijual.
- Meskipun penulis diizinkan untuk menggunakan kembali semua atau sebagian dari karya ini dalam karya lain, ini tidak termasuk mengabulkan permintaan pihak ketiga untuk mencetak ulang, menerbitkan ulang, atau jenis penggunaan ulang lainnya.











