Le marché de l'énergie solaire arrive à maturité et les acheteurs demandent de plus en plus une production d'énergie propre et garantie, quelles que soient les conditions météorologiques. Cette tendance à la fourniture ferme d'énergie solaire est visible dans les engagements des entreprises à fonctionner avec une énergie sans carbone 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, 365 jours par an.
Les accords d'achat d'électricité (AAE) sont en train d'évoluer d'un système de régulation unitaire - dans lequell'énergie solaire variable est achetée au fur et à mesure de sa production - vers des blocs d'énergie solaire ferme. Les contrats d'achat d'électricité sont structurés de telle sorte que l'exploitant de la centrale solaire garantit la production d'électricité à un moment précis et assume la responsabilité de tout déficit de production. Dans ce scénario, les propriétaires de centrales solaires peuvent être tenus d'assumer le risque lié à la météo (ou à la forme) ou de financer une couverture adéquate contre tout déficit.
Les centrales solaires peuvent être conçues de manière à atténuer certains de ces risques pour l'exploitant de la centrale. Pour ce faire, il faut toutefois modifier le processus de conception des centrales et développer de nouveaux outils pour créer des conceptions qui optimisent le capital. Bien que les centrales solaires et de stockage de nouvelle génération ou hybrides puissent être plus complexes à concevoir, à construire et à exploiter, elles offrent des avantages clés tels que la réduction de l'intermittence solaire et la fourniture de services d'équilibrage du réseau. Selon des chercheurs du Berkeley Lab, les centrales hybrides peuvent augmenter la valeur du réseau de 48 dollars par MWh. La prise en compte de la stratégie opérationnelle lors de la conception peut permettre aux développeurs de centrales photovoltaïques de réduire davantage les coûts d'investissement.
Des recherches ont montré que les producteurs d'énergie renouvelable, comme le solaire photovoltaïque, peuvent gérer efficacement le risque météorologique et minimiser le coût de la fourniture d'énergie solaire ferme grâce à une combinaison de stockage sur batterie, de surdimensionnement du courant continu et de stratégies de répartition qui tirent parti des prévisions solaires. Malgré toute l'attention accordée au stockage d'énergie, il est peu probable que le stockage d'énergie à lui seul permette de minimiser les coûts. L'analyse des séries chronologiques est essentielle pour comprendre l'ensemble des scénarios de production possibles et la quantité de stockage (ou d'échange d'énergie) qui sera nécessaire pour respecter les obligations contractuelles.
Alors, quelle est la place des prévisions solaires ?
Les prévisions solaires et les prévisions a posteriori sont des éléments clés pour la fourniture ferme d'énergie solaire.
Des prévisions solaires précises peuvent aider les exploitants de centrales solaires à prendre de meilleures décisions en matière d'engagement d'unités et de répartition économique, réduisant ainsi l'incertitude liée à la production minimale et aux exigences de montée en puissance. L'optimisation de la répartition du stockage d'énergie grâce à des prévisions solaires précises signifie que moins de stockage d'énergie est nécessaire. Si les stratégies opérationnelles - y compris l'utilisation des prévisions solaires - sont prises en compte lors de la conception du projet, les coûts de construction et d'exploitation des centrales solaires avec stockage d'énergie peuvent être réduits.
Une étude récente, réalisée en collaboration avec l'Université d'Albany (SUNY-Albany), s'est intéressée à une stratégie permettant de surconstruire de manière optimale les centrales solaires et de dimensionner le stockage par batterie afin de compenser toute erreur de prévision de la production d'électricité. Les résultats montrent que la conception optimale d'une centrale dépend fortement de la précision des prévisions de production d'énergie qui seront utilisées pour l'exploitation de la centrale solaire. Par conséquent, il est important d'utiliser des prévisions solaires précises au niveau opérationnel, ainsi que de prendre en compte les prévisions solaires avant la construction.
L'étude a révélé que la qualité des prévisions a une incidence sur la prime de coût nécessaire pour construire et exploiter un système de production d'énergie ferme lorsque le coût moyen pondéré du capital et les coûts d'exploitation sont pris en compte. Sur l'ensemble des scénarios analysés dans l'étude, l'utilisation de SolarAnywhere® Forecast dans le cadre de l'exploitation et de la prévision rétrospective correspondante lors de la conception du projet a permis de réduire les coûts de 172 à 293 dollars par kW (soit 37 à 50 %) par rapport à des sources telles que la persistance intelligente, le GFS et le CEPMMT.
Conscient de la valeur des prévisions solaires pour optimiser la conception et l'exploitation d'une centrale solaire et de stockage, Clean Power Research propose désormais des " hindcasts " de prévisions solaires. Les prévisions rétrospectives simulent les prévisions solaires spécifiques au site qui auraient été disponibles au cours d'une période passée pour la prise de décision opérationnelle. Grâce aux prévisions rétrospectives, les développeurs peuvent évaluer la précision et la variabilité des prévisions solaires sur le site d'un projet. Ces informations peuvent être utilisées pour améliorer les algorithmes de répartition et réduire les exigences matérielles - et le coût - de la fourniture d'énergie solaire ferme.
Les hindcasts sont disponibles avec SolarAnywhere Sites, notre service de données chronologiques pour le financement et l'exploitation des projets solaires. Les clients existants de SolarAnywhere Sites ont désormais accès aux données hindcast à partir de janvier 2019. Pour l'essayer, sélectionnez n'importe quel site actif et utilisez le menu des paramètres pour définir le type de données sur " hindcast ". Si vous n'avez pas d'accès Sites, vous pouvez toujours tester gratuitement l'hindcasting pour plus de 30 sites dans le monde avec SolarAnywhere Public.