07/11/2016 - Ils développent un logiciel libre pour simuler la production d'une installation photovoltaïques

Menéame

Une équipe de chercheurs Institut de l'énergie solaire (IES) Université polytechnique de Madrid (UPM) a développé un modèle permettant de prédire la production d'énergie d'un système photovoltaïque à partir d'une information météorologique minimale. Le modèle a été incorporé dans un programme de simulation de systèmes photovoltaïques et a montré qu ' il était utile à la fois pour la recherche et pour les enseignants et pour les professionnels. Récemment, il a également été mis à la disposition du grand public avec une version Internet appelée SISIFO qui permet de simuler des systèmes connectés au réseau.

Actuellement, l'utilisation la plus importante de l'électricité solaire d'origine photovoltaïque est la production d'énergie par des systèmes photovoltaïques connectés au réseau électrique, dont la puissance varie généralement de quelques minuscules − pour de petits systèmes installés dans des maisons ou des bâtiments − à plusieurs centaines de mégawatts des grandes centrales photovoltaïques.

La prévision de l'énergie produite par les systèmes est effectuée au début des projets afin d'optimiser leur conception, de maximiser leur production ou d'analyser leur viabilité économique. À cette fin, les ingénieurs photovoltaïques utilisent des programmes de simulation qui exigent, comme des données d'entrée, des séries temporelles de rayonnements solaires et de températures ambiantes provenant de diverses sources (par exemple, des agences d'État de météorologie ou des bases de données satellitaires). Toutefois, ces séries temporelles ne sont pas toujours disponibles sur le site du projet et il faut recourir à des séries synthétiques (artificielles) produites à partir d'un ensemble plus réduit d'informations météorologiques.

Production photovoltaïque d'une installation

Les chercheurs de l'IES-UPM ont présenté un modèle qui permet de prédire la production d'énergie d'un système photovoltaïque en ne disposant que des 12 valeurs mensuelles de rayonnement solaire, la turbidité de Linke (un paramètre qui indique comment l'atmosphère est transparente) et la température ambiante. Le modèle a été comparé à des séries horaires provenant de plus de 200 stations météorologiques et les différences entre les deux stations sont inférieures à 2%, ce qui est une excellente approche compte tenu des informations limitées dont il est fait état.

Ce modèle est l'un de ceux qui intègrent le programme de simulation de systèmes photovoltaïques IESPRO, développé par le Groupe des systèmes photovoltaïques de l'IES-UPM au cours des 10 dernières années. Ce programme, rédigé en langue de programmation MatLab, est utilisé non seulement à des fins de recherche, mais aussi à des fins professionnelles - il a été transféré à plusieurs entreprises du secteur photovoltaïque - et pour l'enseignement, en le mettant à la disposition des élèves dans divers diplômes officiels de l'UPM.

IESPRO permet de simuler des systèmes avec des générateurs photovoltaïques de différentes technologies, montés sur des structures statiques (situées au sol ou toitures) ou dotés de suivi solaire, sur un ou deux axes, et avec la possibilité de rétro-suivi ou back-tracking, une stratégie de contrôle qui consiste à cesser de viser le soleil pour éviter les ombres mutuelles entre les adeptes. IESPRO simule des séries de données de n'importe quelle résolution temporelle (entre secondes et heures) et de toute longueur, ce qui permet d'utiliser le programme, par exemple, pour prédire la puissance instantanée générée par le système photovoltaïque en temps réel ou pour analyser son comportement énergétique à moyen et à long terme.

Récemment, IESPRO a été mis à la disposition du grand public avec une version Internet appelée SISIFO (simulateur de systèmes photovoltaïques) accessible via le site Web. www.sisifo.info. SISIFO est logiciel libre, ce qui permet aux utilisateurs de télécharger le code source du programme, écrit dans le langage PHP, qui comprend tous les modèles et algorithmes.

Pour l'instant, SISIFO ne simule que des systèmes connectés au réseau, mais les chercheurs avancent que "à l'avenir, les utilisateurs pourront simuler d'autres applications photovoltaïques qui sont déjà disponibles dans IESPRO, telles que les systèmes de pompage d'eau, les systèmes hybrides photovoltaïques, les systèmes de ventilation et de climatisation, ou les systèmes autonomes d'alimentation électrique dans des endroits isolés du réseau."

 

Réf.

J. FOUILLE, O. PARPIGNAN. "A simple model for the prediction of yearly energy yields for grid-connected PV systems starting from monthly meteorological data." Renewable Energy, Volume 97, November 2016, Pages 680-688, ISSN 0960-1481. http://dx.doi.org/10.1016/j.renene.2016.06.023

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UPM

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