- CalibSun | Expertise
Spatialisation de l'irradiance pour les centrales photovoltaïques à grande échelle
Les données GHI à un point ne suffisent pas pour les centrales photovoltaïques d'une puissance supérieure à 50 MWc
En ce qui concerne les centrales photovoltaïques à grande échelle d'une puissance supérieure à 50 MWc, un seul pyranomètre ne suffit pas à représenter le rayonnement solaire atteignant les modules. À mesure que la superficie des parcs solaires passe de quelques centaines de mégawatts à plusieurs gigawatts, l'irradiance devient spatialement hétérogène à la surface du sol.
Un nuage de passage fait rarement de l'ombre l'intégralité du site d'un seul coup
On observe localement des baisses de production, tandis que d'autres secteurs bénéficient d'un ciel dégagé. A Le pyranomètre ne mesure qu'un seul emplacement. Cette approche ne tient pas compte de ces configurations spatiales complexes et affaiblit la corrélation entre l'IRH (irradiance horizontale globale) mesurée et la production énergétique réelle.
Cette limitation est désormais reconnue par le Tâche 16 du PVPS de l'AIE les recommandations, qui préconisent environ une mesure GHI pour 10 MWc afin de caractériser le champ d'irradiance sur de grandes installations. Dans la pratique, la plupart des prestataires de prévisions s'appuient exclusivement sur des données satellitaires et ne tiennent pas compte de cette densité de données au sol. Aucun d'entre eux ne l'exploite au moyen d'une analyse spatiale rigoureuse.
CalibSun est le seul fournisseur qui intègre nativement les données de terrain et effectue une véritable spatialisation de l'indice GHI. Cette méthode repose sur des recherches scientifiques internes, validées par des échanges avec l’un des principaux contributeurs de la Task 16 de l’AIE, et appliquée en exploitation sur des centrales de grande taille, où elle s’est classée première sur sept fournisseurs de prévision lors d’un benchmark en aveugle de trois mois conduit par le client sur trente sites photovoltaïques.
L'approche géospatiale de CalibSun en matière de spatialisation de l'irradiance
CalibSun a mis au point une méthodologie de spatialisation du GHI afin de combler cette lacune. Ce processus ne nécessite pas un nombre fixe de pyranomètres. Il requiert, comme donnée d'entrée principale, la localisation précise de chaque capteur au sein de la centrale.
Une fois que les positions des capteurs sont connues, CalibSun utilise des méthodes géospatiales et géostatistiques pour modéliser la covariance (la variabilité spatiale) entre chaque paire de capteurs. Cette étape permet de quantifier la relation entre l'irradiance en un point donné et les conditions observées ailleurs à la surface du site.
CalibSun utilise ensuite le krigeage, une méthode d'interpolation géostatistique, pour estimer le rayonnement solaire local sur l'ensemble de l'empreinte au sol de la centrale. La configuration du réseau de capteurs détermine la précision de cette estimation. Il en résulte une représentation spatiale continue du champ d'irradiance. À partir de ce modèle de surface, calculé case par case, on obtient une valeur moyenne spatiale du GHI.
Cette valeur reflète l'indice GHI réel de la centrale avec bien plus de précision que n'importe quel capteur indépendant. Elle permet d'obtenir une corrélation nettement plus forte avec la production d'électricité mesurée.
Une victoire décisive pour des centrales de très grande taille
Plus la centrale est grande, plus la spatialisation revêt une importance cruciale. CalibSun envisage l'approche recommandée à partir de 50 MWc et obligatoire au-delà de 100 MWc, et l'intègre dans NEXT. À cette échelle, cela marque un tournant dans la qualité des prévisions.
Seul un champ d'irradiance spatialisé permet de rendre compte des baisses localisées de production dues à une couverture nuageuse non uniforme sur l'ensemble des champs spatiaux. Les données GHI ponctuelles donnent systématiquement une image faussée de ces baisses.
En analysant les structures spatiales et la variabilité à court terme, la spatialisation GHI ou GTI améliore à la fois les prévisions à court terme et les prévisions day-ahead.. L'impact est immédiat : une planification plus précise, des positions de trading mieux ciblées et des décisions plus éclairées en matière d'équilibrage du réseau.
Recherche interne innovante
mis en œuvre sur le terrain dans une centrale solaire de +1,4 GWp
Une exclusivité CalibSun
- Questions
Foire aux questions sur les indices GHI & GTI spatialisés
Qu'est-ce que la spatialisation GHI ?
La spatialisation de l'IRH permet de reconstituer le champ d'irradiance horizontale globale (IRH) sur l'ensemble d'une centrale solaire, plutôt que de se baser sur des données ponctuelles d'IRH. À partir de l'emplacement des capteurs et d'une interpolation géostatistique (krigeage), elle génère une représentation spatiale continue du rayonnement solaire ainsi qu'une IRH moyennée dans l'espace qui présente une forte corrélation avec la production réelle.
Pourquoi un seul pyranomètre ne suffit-il pas ?
Dans les grandes centrales, la couverture nuageuse est rarement homogène. Un pyranomètre mesure l'irradiance en un seul point et ne détecte pas les baisses de production localisées ailleurs. Cela affaiblit le lien entre le GHI mesuré et la production réelle.
À partir de quelle taille de centrale la spatialisation devient-elle nécessaire ?
CalibSun le recommande à partir de 50 MWc et le considère comme obligatoire au-delà de 100 MWc, où la variabilité spatiale influe fortement sur la production.
Qu'est-ce que le krigeage et à quoi sert-il ?
Le krigeage est une méthode d'interpolation géostatistique qui permet d'estimer des valeurs sur une surface continue à partir de la covariance entre des points connus. CalibSun l'utilise pour calculer un indice GHI optimal, moyenné spatialement, à l'échelle de la centrale.
