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CUBE : technologie de calibration

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Campagne de mesure complète sur site

 

durée de la mesure

Illustration de l'incertitude du GHI annuel

12 mois de mesures pour capter les fluctuations météorologiques spécifiques à chaque saison

La technologie de calibration des données d’irradiance estimées par satellite CUBE repose sur une campagne de mesure menée sur site d’une durée de 12 mois.

 

Cette durée de 12 mois consécutive, faite le plus souvent durant la phase d’étude d’impact en temps masqué, est idéale pour constituer un historique de données suffisant. Elle permet de capter les fluctuations météorologiques spécifiques à chaque saison sans contraindre le calendrier de projet.

Des travaux menés par CalibSun (https://hal.science/hal-03337523v3) ont démontré que les résultats de calibration sont très robustes sur 12 mois, et qu’il faudrait prolonger jusqu’à 24 pour voir une petite amélioration. Faire une campagne d’une durée intermédiaire n’apporterait rien et risquerait même de dénaturer la performance, des saisons ayant été vu deux fois et certaines qu’une seule.

données mesurées

Illustration d'erreur dans la base de données satellite et calibration

Une cabine de mesure météorologique clé-en-main et personnalisable

La cabine de mesure météorologique inclus des pyranomètres pour mesurer l’irradiance, mais pas seulement.

 

Une série de capteurs météo permet de mesurer 24h/24 des variables utiles pour le dimensionnement de projet telles que la température, la vitesse et direction du vent, l’humidité relative et absolue… De plus, la cabine embarque un capteur de mesure d’encrassement, permettant d’affiner les hypothèses prises dans les modèles.

A noter que l’offre des capteurs installés sur CUBE est adaptable en fonction de besoins spécifiques. En particulier, il est possible de rajouter en option des capteurs adaptés à des projets bifaciaux/agrivoltaïques (albédomètres, mesure de diffus…).

 

CalibSun est conscient que la qualité des mesures est primordiale pour assurer une calibration de données satellites performante et fidèle à la réalité du site. C’est pourquoi tous les capteurs utilisés sont de classe A, avec une attention toute particulière sur les pyranomètres qui sont calibrés avant chaque campagne, montés sur un système de chauffage/ventilation, et nettoyés régulièrement durant la période de mesure (inclus dans l’offre).

CUBE est 100% autonome, avec un système photovoltaïque batteries surdimensionné, et donc adapté à une installation off-grid sur des sites de prospection.

Contrôle des données récoltées sur site

 

contrôle des données

Maintenance sur site régulière pour offrir une grande disponibilité des données

CalibSun inclus dans son offre CUBE le monitoring opérationnel des données récoltées sur site afin de déclencher une intervention en cas de nécessité.

Ceci permet de maintenir le niveau le plus haut possible de disponibilité des données mais également surveiller toute suspicion de dérive de capteurs. En particulier, l’horizontalité, la calibration et la propreté des pyranomètres sont régulièrement vérifiés, tout début de dérive étant corrigé sur site.

Les clients de CUBE ont un accès temps réel aux données remontées pour vérifier la disponibilité des mesures.

QUALITY CHECK

Validation de la qualité des données récoltées en amont de la calibration

Avant d’effectuer sa calibration sur les données récoltées, CalibSun s’assure d’écarter tout point de mesure suspecté d’être défaillant.

 

De multiples tests de qualité sont appliqués, couvrant toutes les anomalies de mesure non visibles à l’œil nu. Ces tests incluent par exemple les tests d’extrême valeur limite, d’ombrage ponctuel par horizon proche, de détection d’outlier…etc.

La time-series d’irradiance mesuré est alors vierge de données suspicieuses, ce qui entraîne une calibration des données satellites uniquement par rapport à la réalité des phénomènes météorologiques locaux, et non pas sur des erreurs imputables à la mesure.

CALIBRATION

Un algorithme de correction basé sur le quantile mapping,

L’algorithme de correction de biais utilisé dans la solution CUBE est basé sur du « quantile mapping », reconnu comme étant une des méthodes les plus efficaces pour la calibration de données météorologiques.

 

 CalibSun a amené de nombreuses modifications méthodologiques à cette approche pour optimiser les performances pour le cas de données d’irradiance, avec une réduction du biais des bases de données satellites très proches de la perfection.Sur la base de ses études scientifiques publiées et présentées dans des comités scientifiques (https://hal.science/hal-03337523v3), CalibSun est capable d’affirmer que la réduction de l’incertitude sur les bases de données satellites passe de 3% à 0.5%. Ceci permet d’avoir un productible P50 fiable et une distance P50/P90 réduite.