Dans un récent rapport du Rapport du NRELles entretiens menés auprès de 13 entités d'exploitation de l'Interconnexion de l'Ouest ont révélé que "la prévision de la génération variable (GV) est largement considérée comme un moyen clé d'intégrer l'énergie éolienne et solaire de manière efficace et fiable, alors que ces ressources deviennent de plus en plus courantes".
Cela inclut la prévision non seulement des centrales éoliennes et solaires à l'échelle du service public, mais aussi de la production distribuée " derrière le compteur ". En fait, la moitié des entités opérationnelles interrogées ont déclaré que la prévision de la production derrière le compteur était un "besoin imminent", même si le rapport du NREL reconnaît qu'il s'agit d'une technologie émergente. "Si la prévision solaire en est à ses débuts, la prévision solaire distribuée en est à un stade encore plus rudimentaire. Les entités d'exploitation se demandent quelles sont les données auxquelles elles peuvent accéder et comment elles peuvent les utiliser. "
Les prévisions relatives au solaire distribué se développent
La prévision précise de la production d'un parc photovoltaïque derrière le compteur présente des défis uniques, car la production d'un système photovoltaïque (PV) donné à un moment donné est soumise à une variété de variables - de la ressource solaire disponible et des caractéristiques uniques de chaque système PV, aux exigences de prévisions fréquentes et précises pour répondre aux horizons temporels requis pour les opérations d'équilibrage de la charge et de répartition des réserves.
La California Solar Initiative (CSI) a été un champion de la prévision solaire et, grâce à de récents prix de recherche, de développement, de démonstration et de déploiement (RD&D), les technologies de prévision progressent rapidement. Les lauréats de deux prix Prix CSI RD&D et d'un projet complémentaire CEC PIER nous, à Clean Power Research, avons développé et testé de nouvelles technologies de prévision du PV derrière le compteur. Ces projets nous ont permis de développer des capacités qui font partie intégrante de la génération de prévisions, notamment une base de données de pointe sur les ressources solaires pour l'ensemble de l'État de Californie, des méthodologies de simulation de parcs et une architecture massivement parallèle utilisant l'informatique en nuage pour effectuer des simulations rapides.
Grâce au projet le plus récent, le California Independent System Operator (ISO) reçoit aujourd'hui toutes les trente minutes une prévision de la plupart des systèmes PV distribués sur son territoire de service. Chaque prévision résulte d'une série de calculs :
- Créer une prévision solaire à l'aide de données satellitaires à haute résolution, d'approches vectorielles du mouvement des nuages et de modèles de prévision numérique du temps.
- Corréler les données de séries chronologiques des ressources solaires spécifiques à un emplacement avec chaque système inclus dans la prévision. Aujourd'hui, cela représente environ 185 000 systèmes photovoltaïques, mais ce nombre continue de croître.
- Simuler la production d'énergie PV pour chaque système individuel.
- Agréger les résultats en fonction de cinq régions californiennes définies par l'ISO.
- Fournir des prévisions à l'ISO de Californie.
Ces projets ont démontré non seulement que des données de haute résolution sur les ressources solaires peuvent être produites avec précision, mais aussi qu'elles peuvent être combinées avec les spécifications des systèmes PV pour simuler avec précision la production du parc PV. En outre, nous avons montré qu'en utilisant les ressources informatiques appropriées et l'architecture de système sous-jacente, le processus de simulation peut être exécuté assez rapidement - même lors de la prévision de la production de centaines de milliers de systèmes - pour répondre aux exigences des applications réelles d'équilibrage de charge ISO.
Les arguments en faveur d'un démarrage précoce
Les personnes interrogées dans le cadre de la recherche du NREL sur l'amélioration des prévisions de la VG dans l'Ouest ont conseillé de "commencer tôt plutôt que tard, car il faut du temps pour planifier, préparer et former une prévision". C'est un conseil judicieux. La précision des prévisions dépend de la précision de ses entrées. Les spécifications détaillées du système PV, y compris le fabricant et le modèle du PV, le nombre de panneaux, le fabricant et le modèle de l'onduleur, le nombre d'onduleurs, l'azimut du système, l'inclinaison du système et d'autres données, constituent une entrée clé.
Si les prévisions de California ISO sont possibles aujourd'hui, c'est grâce à l'attention portée très tôt par le CSI à l'administration efficace des incitations. Notre site PowerClerk a soutenu l'administration du programme CSI depuis sa création. Tout en traitant les incitations par le biais de PowerClerk, la Californie a simultanément développé une base de données complète qui comprend des informations sur tous les systèmes PV qui ont reçu des incitations dans le cadre du programme CSI.
Les prévisions de California ISO incluent la "plupart" des systèmes PV distribués sur son territoire, mais pas tous. Au fur et à mesure que la Californie réalise la vision originale de CSI d'un monde sans incitations où les consommateurs installent des systèmes PV sans incitations de CSI - et ceci plusieurs années avant l'échéance initiale de 2016 - les spécifications détaillées des systèmes ne sont plus saisies de manière unifiée pour l'État de Californie.
La capture des spécifications du système pour tous les systèmes PV derrière le compteur est plus critique aujourd'hui que jamais. Nous pensons que le processus d'interconnexion est le meilleur moyen d'y parvenir. C'est pourquoi nous nous appuyons sur les leçons apprises au cours de la dernière décennie en traitant environ trois quarts des incitations PV distribuées aux États-Unis pour développer un outil d'interconnexion basé sur le Web : PowerClerk® Interconnect™.
Soutenu par un Prix DOE SunShot IncubatorPowerClerk Interconnect apporte la puissance de PowerClerk au traitement de l'interconnexion. En plus de rationaliser de façon spectaculaire le processus d'interconnexion, PowerClerk Interconnect fournit l'élément essentiel des spécifications détaillées du système PV requises pour une prévision précise du parc PV derrière le compteur.
L'avenir
Il y a une voie claire à suivre pour prévoir la production du parc photovoltaïque derrière le compteur. En tant qu'industrie, nous devons continuer à recueillir les spécifications détaillées des systèmes PV, très probablement par le biais du processus d'interconnexion. En tant qu'entreprise, nous poursuivons l'amélioration des modèles de prévision afin d'accroître la précision, et nous contribuons à l'intégration des prévisions dans les outils logiciels utilisés par les services publics et les organisations internationales de normalisation pour l'équilibrage des charges et les opérations de répartition des réserves. Nous nous efforçons également d'étendre notre disponibilité à travers les États-Unis afin de répondre au " besoin imminent " de prévisions de parcs photovoltaïques derrière le compteur.
Ressources
CSI RD&D Solicitation 3 : Intégration du PV dans les outils de planification et d'exploitation des services publics.
CSI RD&D Solicitation 1 : Modélisation et vérification avancées pour le PV à haute pénétration