Général

L'albédo est une mesure de la fraction de l'irradiance horizontale globale qui est réfléchie par le sol. L'albédo est sans unité et est exprimé sous forme de décimale, par exemple 0,20. Ce paramètre est essentiel pour estimer le gain des systèmes PV bifaciaux.

Les meilleures méthodes de détermination de l'albédo et de modélisation bifaciale continuent d'évoluer. Par exemple, Sandia National Laboratories facilite le projet Bifacial PV au sein du PV Performance Modeling Collaborative. Un excellent résumé des recherches relatives à la modélisation bifaciale est disponible sur le site Web du projet.

Méthodologie

SolarAnywhere propose des données d'albédo (dans la V3.5 et les versions plus récentes) pour soutenir la modélisation des systèmes bifaciaux. Ces données sont basées sur des observations satellitaires et la modélisation de l'albédo de la surface et de la couverture neigeuse. Les résolutions spatiales de ces données sont de 1 km et 4 km nominaux, respectivement. Les clients de SolarAnywhere peuvent accéder aux données d'albédo avec SolarAnywhere v3.5 et les versions plus récentes des données météorologiques. Les données sont disponibles dans toutes les régions géographiques et sont mises à jour mensuellement avec les données historiques de SolarAnywhere (décalage d'environ 1 à 2 mois par rapport au temps réel).

Les données d'albédo de SolarAnywhere sont créées en deux étapes principales.

1. Pour chaque emplacement, la moyenne mensuelle à long terme de l'albédo sans neige (ciel blanc MODIS MCD43GF, 0,3-5 µm) est calculée. Cela représente l'albédo du sol, sans neige, en supposant un éclairage diffus.
2. Les données quotidiennes sur la couverture neigeuse sont utilisées pour déterminer quand le sol est couvert de neige. Si de la neige est présente, l'albédo est fixé à l'albédo moyen de la neige (0,6). L'albédo moyen de la neige a été déterminé empiriquement en exploitant l'ensemble de données de référence publié par le consortium DuraMAT. La moyenne comprend une variété de lieux et de conditions de neige.

Des moyennes à long terme (2013-2017) sont utilisées pour l'albédo sans neige car, en général, le sol ne change pas beaucoup d'un jour à l'autre et d'une année à l'autre (c'est-à-dire que la variabilité quotidienne et annuelle a peu d'impact sur les simulations énergétiques). La couverture de neige, cependant, doit être une véritable entrée de série temporelle car la couverture de neige peut être éphémère, varie d'une année à l'autre et a un impact très important sur l'albédo et le gain bifacial.

Utilisation des données d'albédo de SolarAnywhere

Pour plus de commodité, les données d'albédo de SolarAnywhere sont disponibles avec tous les types de données : Année type de GHI/DNI (TGY/TDY), année moyenne, série chronologique et probabilité de dépassement (PXX). Il est recommandé d'utiliser les séries chronologiques ou les types de données de l'année moyenne pour déterminer l'albédo moyen à long terme.

SolarAnywhere utilise des méthodes de pointe pour générer des données d'albédo. Toutefois, les utilisateurs doivent tenir compte des limites des données d'albédo dérivées de sources distantes et de la manière dont elles se comparent aux mesures au sol :

• L'albédo peut varier considérablement dans une petite zone. Les données d'albédo de SolarAnywhere ont une résolution maximale d'environ 1 km. Les données peuvent ne pas être représentatives de l'emplacement spécifique sous le champ solaire. Ceci est particulièrement pertinent pour les petits projets et les toits commerciaux qui peuvent avoir une surface distincte. De même, les albédomètres au sol mesurent une surface relativement petite par rapport aux sources distantes.
• Les données relatives à l'albédo sont des moyennes historiques. Les changements dans l'utilisation des terres et la préparation du site peuvent modifier l'albédo de la surface. L'état de surface du site après la construction doit être pris en compte pour la modélisation du système bifacial.
• En général, des mesures minutieuses de l'albédo au sol, si elles sont disponibles, sont préférables pour le financement de projets solaires. Cependant, comme la couverture neigeuse varie d'une année à l'autre, l'impact de la neige devrait être dérivé d'une source à long terme telle que SolarAnywhere.
• L'étude suivante évalue les données d'albédo télédétectées disponibles dans la NSRDB du NREL par rapport aux mesures au sol pour estimer les performances du système bifacial :
  Marion, Bill. Données d'albédo mesurées et dérivées par satellite pour l'estimation de la performance des systèmes photovoltaïques bifaciaux. États-Unis : N. p., 2020. Web. doi:10.1016/j.solener.2020.12.050
• Si les données d'albédo de SolarAnywhere présentent plusieurs améliorations par rapport aux données de la NSRDB, notamment une résolution spatiale plus élevée et une valeur plus réaliste pour l'albédo moyen de la neige, la méthodologie est similaire.
• Il existe un problème connu ("représentation incorrecte des quantités d'aérosols") qui a un impact sur les données MODIS, en particulier sur les surfaces brillantes arides telles que les régions du Sahara et de la péninsule arabique. Ce problème affecte tous les produits C6 MCD43. Le problème sera corrigé dans les prochaines versions.