Minimiser les incertitudes et les risques liés aux ressources solaires, SolarAnywhere® offre des services d'adaptation de site pour ajuster les données historiques de SolarAnywhere à des données de haute qualité mesurées au sol. Études d'adaptation de site SolarAnywhere (également connues sous le nom de études d'adaptation au sol ) utilisent une méthodologie avancée d'adaptation de site pour ajuster les données de ressources solaires à long terme, couvrant jusqu'à 27 ans, aux mesures au sol.
Adaptation des données satellitaires aux données au sol
Lors de l'analyse pré-construction d'un nouveau site, les développeurs doivent obtenir des données de haute qualité sur les ressources solaires, avec une incertitude connue et rapportée, afin de quantifier les risques liés aux ressources solaires. Des données précises sur les ressources solaires peuvent être collectées en installant des stations météorologiques solaires (MET) sur le site ou en les téléchargeant à la demande par l'intermédiaire d'un fournisseur de données commerciales tel que SolarAnywhere.
Les ensembles de données commerciales sur les ressources solaires sont le plus souvent générés à partir d'images satellites collectées par des organismes de recherche tels que la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ou EUMETSAT. Des méthodologies d'adaptation au site ont été développées pour combiner ces deux sources indépendantes de données d'irradiation afin de produire un ensemble de données qui tire parti des avantages des deux.
Pour comprendre la variabilité à long terme de la ressource solaire, il faut disposer d'un long historique de données sur l'irradiation et les conditions météorologiques. Les ensembles de données d'irradiation par satellite comme SolarAnywhere utilisent des archives de plus de 27 ans d'imagerie satellite pour fournir cet historique. Cependant, les modèles basés sur les satellites seront toujours limités à la résolution de l'image satellite disponible et ne sont donc pas en mesure de capturer la même précision que les stations MET sur site. Si une station météorologique solaire est équipée de de pyranomètres de classe A bien entretenus et spectralement plats. bien entretenus, les données collectées sur l'irradiation, la température et le vent peuvent donner lieu à des mesures très précises avec une incertitude minimale. Cependant, les campagnes de mesures au sol sont le plus souvent menées pour 12 à 24 mois de 12 à 24 mois en raison des délais et des budgets de développement.
SolarAnywhere offre un service d'adaptation de site pour combiner des données satellitaires à long terme pour produire un ensemble de données sur les ressources solaires à long terme et à faible incertitude. Ce jeu de données combiné présente une incertitude plus faible que les jeux de données terrestres ou satellitaires utilisés séparément. En utilisant les données satellitaires de SolarAnywhere et au moins 12 mois de données de référence mesurées au sol, il est possible d'obtenir une incertitude des données adaptées au site aussi faible que 1,2 %.1
Méthodologie d'adaptation du site satellite-sol
Pour d'ajuster les données d'irradiation par satellite de SolarAnywhere pour une étude d'adaptation au site, des mesures au sol des mesures au sol de l'IGH, de la vitesse du vent et de la température vitesse du vent et de la température température. Ces mesures sont souvent collectées au cours d'une année par un fournisseur de confiance chargé de l'installation et de l'entretien des mesures au sol.. SolarAnywhere Ensuite, SolarAnywhere applique la méthodologie suivante pour générer des données adaptées au site :
- Des données d'irradiance satellitaires à une résolution améliorée (environ 1 km nominal) sur le site du projet sont générées.
- Les données mesurées au sol La qualité des données mesurées au sol est contrôlée à l'aide de méthodes disponibles auprès du fournisseur de la campagne de maintenance et d'une inspection visuelle effectuée par un analyste de données SolarAnywhere formé à cet effet.
- Une correction saisonnière est appliquée Une correction saisonnière est appliquée aux données d'irradiation de SolarAnywhere pour tenir compte des tendances observées dans les conditions de ciel clair.
- Les paramètres de réglage de l'adaptation au site sont déterminés en utilisant la période de chevauchement des mesures au sol et des données de SolarAnywhere. Étant donné que les estimations de l'irradiation par satellite et au sol présentent des sources d'erreur différentes selon que le ciel est clair ou nuageux, un réglage optimisé de l'adaptation au site est nécessaire. réglage optimisée détermine des paramètres de réglage uniques pour les périodes de ciel nuageux et de ciel clair pour le site du projet.
- Les paramètres de réglage sont appliqués à l'ensemble des données historiques SolarAnywhere GHI pour le site du projet afin de produire une série temporelle d'une résolution de 60 minutes (1998-présent).
- Les composantes DNI et DHI sont rééquilibrées en fonction des données GHI accordées. sur la base des données GHI actualisées.
- L'ensemble de données de séries temporelles ajustées et rééquilibrées est ensuite utilisé pour générer des ensembles de données de GHI et de DNI typiques pour l'année. générer des ensembles de données de GHI et de DNI typiques pour l'année.
- Une correction du biais (par rapport aux mesures au sol) est appliquée aux données de vent et de température dérivées du satellite uniquement si le biais pour la période d'étude dépasse des seuils prédéfinis.
Figure 2. Comment les données sur les ressources solaires à long terme peuvent être ajustées par des données au sol afin de réduire l'incertitude sur l'ensemble du jeu de données.
Meilleures pratiques en matière de mesure des données au sol
La précision des mesures d'irradiance au sol dépend de la qualité des instruments, de la fréquence et de l'efficacité de leur entretien, ainsi que de la précision de leur étalonnage. Pour les projets d'une puissance égale ou supérieure à 10 MW, les promoteurs solaires installent généralement des équipements météorologiques (MET) une fois l'acquisition du terrain finalisée.
Les campagnes de mesure s'étendent généralement sur au moins un an. De nombreux facteurs sont pris en compte pour garantir la qualité des données, notamment l'accès nécessaire à un entretien adéquat, la sécurité de la station et la capacité à enregistrer les données en vue de leur transmission vers les serveurs. Des systèmes de mesure au sol de haute qualité et bien entretenus sont indispensables pour obtenir des données à faible incertitude et adaptées au site.
Clean Power Research s'associe à GroundWork Renewables et à NRG Systems afin de fournir des données solaires de référence au sol pour une évaluation clé en main des ressources solaires avant la construction, destinées à alimenter la modélisation de la production photovoltaïque. Ces partenariats aident les développeurs et les propriétaires d'actifs à collecter des données météorologiques et d'irradiance fiables et spécifiques à chaque site, qui peuvent être utilisées pour améliorer la caractérisation des ressources solaires et réduire l'incertitude dans les prévisions de production d'énergie.
GroundWork Renewables
La qualité des jeux de données topographiques de GroundWork est quantifiée par le biais de recherches publiées, ainsi que des rapports et métadonnées qui les accompagnent. Plus de soixante gigawatts de centrales solaires ont utilisé les données topographiques de haute qualité de GroundWork pour mener à bien leurs projets. Les jeux de données de GroundWork comprennent l’irradiance horizontale globale (GHI), les taux d’encrassement des panneaux photovoltaïques, l’albédo, l’irradiance horizontale diffuse (DHI), ainsi que d’autres mesures et options complémentaires. Le programme de qualité des données GroundWatch constitue la pierre angulaire des jeux de données sur les ressources solaires de GroundWork. En combinant une maintenance régulière sur site et un contrôle qualité quotidien minutieux, les jeux de données GroundWatch garantissent des taux de récupération élevés et de rejet faibles, pour une utilisation optimale dans les études d’adaptation des sites.
NRG Systems
NRG Systems propose une solution complète et intégrée d'évaluation des ressources solaires pour les projets photovoltaïques à grande échelle. Ses ensembles de données comprennent le rayonnement solaire, la vitesse et la direction du vent, la température ambiante, l'humidité relative, la pression barométrique, les précipitations et d'autres variables météorologiques pertinentes pour l'évaluation des ressources solaires. En combinant sur une seule et même plateforme des équipements de mesure conformes aux normes de l'industrie, des systèmes de communication et des capacités de gestion des données, NRG Systems permet de mener des campagnes de mesure fiables et reproductibles, ainsi que de collecter des données de terrain de haute qualité pour l'évaluation des ressources et les études d'adaptation des sites.
Figure 3. Station terrestre de prospection solaire (avec l'aimable autorisation de GroundWork Renewables)
Processus d'adaptation du site
Une étude d'adaptation au site est généralement réalisée en 10 jours ouvrés. Si la campagne de relevés topographiques de votre site est effectuée par l'un de nos partenaires spécialisés dans la collecte de données topographiques, celui-ci fournit à Clean Power Research des données topographiques de haute qualité dans le format de fichier requis.
Nous recommandons vivement d’utiliser les données d’une année complète (12 mois) issues de la campagne de terrain pour le processus de réglage, afin de tenir compte de la variabilité saisonnière. Une étude d'adaptation au site peut être réalisée à partir de 9 à 12 mois de données ; toutefois, nous recommandons d'effectuer une « actualisation des données » (Data Refresh) dès que les 12 mois de données sont disponibles. Si une version plus récente des données SolarAnywhere a été publiée, une « mise à jour des données » (Data Update) peut également être effectuée afin d'actualiser les ensembles de données historiques optimisés à l'aide de la dernière version des données.
Si vous envisagez de lancer pour la première fois un processus de collecte de données au sol par l'intermédiaire d'un autre prestataire spécialisé dans les campagnes de terrain, veuillez nous contacter afin de vous assurer que les contrôles qualité et les processus nécessaires sont bien en place. L'équipe pourrait avoir besoin de plus de temps pour mener à bien l'adaptation du site si les mesures au sol ont été réalisées par un prestataire autre que GroundWork ou NRG Systems.
Dès réception des fichiers de données complets, nettoyés et correctement formatés, les livrables suivants sont produits :
- Un rapport d'évaluation de la ressource solaire bancable qui caractérise la ressource solaire et l'incertitude pour votre projet.
- Trois fichiers de données qui ont été adaptés à vos mesures au sol et à vosd compatibles avec l'importation dans tous les principaux programmes de conception PV (comme PVsyst, PlantPredict et RatedPower) :
- Plus de 27 ans de séries temporelles (1998-présent) à une résolution standard de 60 minutes, 1 km (également disponible à une résolution plus élevée de 15 minutes).
- Année typique de l'IGH
- Année typique du DNI
Demande de services d'adaptation du site
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Références
[1] K. Wagner, A. Kubiniec, T. McAlister et R. Perez, " The Importance of Data Quality for Reducing the Uncertainty of Site-Adapted Solar Resource Datasets ", 2023 IEEE 50th Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), San Juan, PR, USA, 2023, pp. 1-5, doi : 10.1109/PVSC48320.2023.10360048.