Clean Power Research® publie chaque année une nouvelle version des données SolarAnywhere®. La mise à jour de cette année répond à l'évolution des besoins de l'industrie solaire alors que les projets s'étendent à des sites plus septentrionaux et enneigés avec un risque de vent appréciable, en offrant de nouvelles données sur l'irradiation aux latitudes élevées.

Comme les années précédentes, nous avons également publié notre livre blanc annuel sur la validation afin de communiquer la précision de nos données dans les différentes régions. La validation des données de la version 3.8 (V3.8) comprend des informations plus approfondies sur les performances du modèle par type de climat en plus de la géographie.

Données d'irradiation à haute latitude

Pourquoi les données relatives aux hautes latitudes sont-elles importantes ?

Alors que le développement solaire à grande échelle s'étend à des zones traditionnellement non conventionnelles, le besoin de données de qualité sur les ressources solaires se fait sentir. Ceci est particulièrement vrai dans les régions de haute latitude qui connaissent de fortes variations de la longueur du jour en fonction de la saison de l'année, comme l'Alaska1 et les paysnordiques2.

La figure 1 illustre le développement croissant des centrales solaires d'une capacité supérieure à 20 MW dans les hautes latitudes des États-Unis. Cette tendance devrait se poursuivre en raison de la baisse des coûts de l'énergiesolaire3 et des progrès de la technologie et de lamodélisation4.

En dehors des États-Unis, les systèmes photovoltaïques à grande échelle sont également de plus en plus répandus. Dans les pays nordiques et dans d'autres régions à latitude élevée, plusieurs facteurs contribuent à l'adoption de l'énergie photovoltaïque :

  • Sécuritéénergétique5 - Les pays dont les ressources en combustibles fossiles sont limitées et/ou dont la situation géopolitique est complexe accordent la priorité aux sources d'énergie renouvelables afin de renforcer la sécurité énergétique.
  • Objectifs climatiques6 - De nombreuses nations situées dans des régions à latitude élevée en dehors des États-Unis ont des objectifs climatiques ambitieux, ce qui stimule l'investissement dans des solutions énergétiques propres.
  • Incitations etpolitiques7 - Des politiques favorables, des subventions et des tarifs de rachat encouragent le déploiement de l'énergie photovoltaïque.
  • Progrèstechnologiques8 - Les progrès réalisés en matière d'efficacité photovoltaïque et d'intégration au réseau rendent l'énergie solaire de plus en plus viable dans le monde entier.

Dans l'ensemble, les données sur l'irradiation aux hautes latitudes sont importantes pour informer les stratégies de développement aux latitudes extrêmes qui permettent l'adoption continue de l'énergie photovoltaïque au niveau mondial.

Figure 1 : Les centrales photovoltaïques à l'échelle des services publics aux États-Unis s'étendent aux latitudes élevées

Les centrales photovoltaïques américaines à l'échelle des services publics s'étendent aux hautes latitudes
Offres de données d'irradiation à haute latitude de SolarAnywhere

À partir de la version 3.8, SolarAnywhere fournit des données de base sur l'irradiation et les conditions météorologiques à haute latitude, de +/-60 à +/-80 degrés, sous la forme d'ensembles de données sur l'année météorologique type(TMY) et le résumé de l'année moyenne(AYS), qui conviennent à la prospection et à la conception préliminaires de l'énergie solaire.

Comme pour les données de nos principales régions de couverture, nous fournissons des mesures d'incertitude validées par un réseau de stations terrestres11 afin que les utilisateurs aient confiance dans la qualité et l'incertitude des données.

Figure 2 : Carte de couverture géographique de SolarAnywhere
Figure 3 : Comparaison des modèles de perte de neige du NREL et de Townsend

Données sur le vent

SolarAnywhere V3.8 inclut également des données éoliennes importantes pour la modélisation des systèmes photovoltaïques et pour l'évaluation des risques des projets. Ces champs sont disponibles à la fois dans notre portail de données en ligne et dans l'API pour tous les types de licences historiques. Ces nouveaux champs permettront de mieux informer les développeurs de projets et les ingénieurs des risques physiques liés aux conditions météorologiques extrêmes.

De nombreux systèmes de repérage permettent désormais de spécifier les angles d'arrimage dans leur conception. En outre, diverses stratégies d'arrimage12 avec contrôle indépendant des rangées sont envisagées par les propriétaires et les exploitants pour limiter les dégâts lors de grossestempêtes13. Les stratégies de rangement peuvent inclure des déclencheurs de rafales de vent maximales pour déclencher le rangement, la protection des rangées intérieures par des rangées extérieures, l'optimisation des angles de rangement et la définition de conditions de sécurité pour la sortie du rangement.

Figure 3 : Champs de vent de la version 3.8 des données
Récemment encore, des conditions météorologiques extrêmes et des des vents violents ont causé des destructions massives14 pour les services publics traditionnels (non solaires). Comprendre le risque éolien géographique est la première étape pour éviter les coûts d'investissement élevés associés aux réparations imprévues et pour garantir la résilience du réseau en cas d'événements extrêmes.

Incertitude par type de climat

L'incertitude liée aux ressources solaires joue un rôle important dans le financement des projets et le rendement global. Les données d'irradiation de SolarAnywhere (GHI, DNI) sont validées par rapport à un réseau robuste de sites au sol afin de déterminer les mesures d'incertitude géographique telles que MBE, MAE et RMSE.

La version 3.8 comprend une analyse plus complète de l'incertitude par type de climat, en plus de la région de couverture satellitaire, afin de donner aux professionnels une perspective supplémentaire sur la qualité de nos données. Nous offrons la plus grande transparence sur les domaines dans lesquels notre modèle est le plus performant et ceux dans lesquels l'incertitude est la plus grande.

Les mesures d'incertitude temporelle sont fournies sous forme de moyennes à long terme, annuelles, mensuelles et journalières. Les mesures d'incertitude liées au type de climat sont classées selon les classifications climatiques de Koppen-Geiger15. La figure 4 ci-dessous illustre la diversité des climats au sein de chaque géographie.

Figure 4 : Classifications de Koppen-Geiger et sites de validation SolarAnywhere

Figure 3 : Comparaison des modèles de perte de neige du NREL et de Townsend

Recherche sur la détection de la neige

Dans le cadre de nos efforts continus pour améliorer le modèle SolarAnywhere, nous avons également mené des recherches sur les méthodes de détection de la neige et les cadres de validation. Il s'agit notamment de la détection de la neige à partir de l'imagerie satellite, qui a un effet direct sur l'albédo utilisé dans les simulations d'énergie photovoltaïque. Bien que la version 3.8 n'inclue pas encore ces mises à jour, nous prévoyons de finaliser nos recherches dans les prochaines versions.

Explorez nos ensembles de données

Les nouvelles fonctionnalités de SolarAnywhere V3.8 sont le fruit des innovations de Clean Power Research. Regardez la vidéo ci-dessous pour plus d'informations, ou contactez notre équipe pour obtenir des précisions sur les fonctionnalités, planifier une démonstration ou découvrir nos autres produits destinés à l'industrie solaire.

Références

1 Whitney, E. (2021, 5 octobre). Snow losses in photovoltaic systems. Programme de l'AIE sur les systèmes photovoltaïques. Lien

2 Agence suédoise de l'énergie. (2022). National Survey Report of PV Power Applications in Sweden (Rapport d'enquête nationale sur les applications photovoltaïques en Suède). Programme de l'AIE sur les systèmes d'alimentation photovoltaïques. Lien

3 Energy.gov. (n.d.). SunShot 2030. Lien

4 Zewe, A. (2023, 17 août). Améliorer le solaire : Looking Beyond Hardware. Massachusetts Institute of Technology. Lien

5 Nordic Energy Research. (2023, 11 octobre). Les systèmes énergétiques nordiques intégrés renforceront la sécurité et l'autosuffisance énergétiques. Lien

6 Nordic Energy Research. (2022). Stratégie de recherche énergétique nordique 2022-24. Lien

7 Parlement européen, Conseil de l'Union européenne. (2023, 18 octobre). Directive EU/2023/2413. Lien

8 PV Magazine. (2023, 12 décembre). Renforcer la transition énergétique : La nouvelle tâche 19 du PVPS de l'AIE ouvre la voie à une collaboration mondiale en matière d'intégration des systèmes photovoltaïques au réseau. Lien

9 EERSCMAP. (n.d.). Base de données des systèmes solaires photovoltaïques aux États-Unis. Lien

10 Administration américaine de l'information sur l'énergie. (n.d.). Données du formulaire EIA-860. Lien

11 BSRN. (n.d.). Stations BSRN. Pangée.

12 Array Technologies, Inc. (n.d.). The Challenge of High Winds at Utility-Scale Solar Sites. Lien

13 Weaver, J. (2021, 8 novembre). Storm damages shine spotlight on ways to mitigate impact of wind on PV arrays. PV Magazine. Lien

14 Faheid, D., Afshar, P., Kaiser, C., Sutton, J., Gilbert, M., Ward, T. (2024, 17 mai). At least 7 dead after hurricane-force winds pound Houston as power outages persistent amid rising temperatures. CNN. Lien

15 National Oceanic and Atmospheric Administration. (2024). Changements climatiques Köppen-Geiger 1901-2100. Science On a Sphere. Lien