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L'augmentation mondiale des phénomènes météorologiques extrêmes et des catastrophes naturelles est devenue l'un des défis les plus pressants pour l'industrie solaire aujourd'hui.

Nous avons constaté une augmentation des sinistres majeurs affectant les projets solaires dans le monde entier. Les conditions météorologiques extrêmes entraînant une forte couverture nuageuse et la pollution atmosphérique par les aérosols peuvent avoir un impact sur la capacité des centrales solaires à produire de l'énergie. Par exemple, en septembre 2024, nous avons observé les effets des incendies de forêt au Portugal, où les cendres des incendies ont provoqué une réduction temporaire de l'indice de réflectance (GHI) allant jusqu'à 30 %, suivie par la suite d'une augmentation de l'encrassement des modules PV.

L'animation ci-dessous montre l'impact des cendres de ces incendies de forêt, l'irradiance horizontale globale (GHIc) en ciel clair ayant chuté de 30 % entre le 19 et le 20 septembre 2024.

Aérosol gif

Nous avons également assisté à des conditions météorologiques extrêmes qui ont fait des ravages dans les champs de modules photovoltaïques, causant d'importants dégâts matériels.

En octobre 2024, une tornade a traversé et considérablement endommagé la centrale solaire de 45 mégawatts de Lake Placid dans le comté de Highlands, en Floride, juste avant l'arrivée de l'ouragan Milton. Plusieurs typhons en mer de Chine méridionale ont récemment posé des problèmes similaires aux centrales solaires locales.

La fréquence accrue des phénomènes météorologiques extrêmes exerce une pression croissante sur l'industrie photovoltaïque pour qu'elle conçoive des centrales capables de résister à des conditions plus difficiles. En outre, les développeurs doivent tenir compte des pertes potentielles liées aux phénomènes météorologiques extrêmes et de la probabilité qu'ils se produisent.

Les conséquences d'une absence de conception pour des conditions météorologiques extrêmes sont graves

Les prêteurs et les compagnies d'assurance ont répondu à cette réalité par des exigences plus élevées et des politiques plus strictes. Sur le marché de l'assurance des énergies renouvelables, les assurés paient leur couverture 20 à 40 % plus cher aujourd'hui qu'il y a un an, car les assureurs cherchent à récupérer le coût des pertes liées à l'énergie solaire dans les régions frappées par des catastrophes naturelles.

Les normes et politiques plus strictes peuvent, dans l'ensemble, compromettre la faisabilité financière des projets photovoltaïques, et le non-respect de ces normes peut même entraîner un refus pur et simple de couverture.

Mais les implications financières ne s'arrêtent pas là. Les coûts associés à la réparation ou au remplacement des équipements endommagés peuvent s'accumuler rapidement. Pour que les projets solaires restent rentables, il est essentiel que la production d'énergie soit constante. Lorsque les performances réelles ne sont pas à la hauteur en raison de contraintes physiques, de dommages ou d'une conception inadéquate, la viabilité économique des projets est remise en question, ce qui décourage les investissements et ralentit la croissance globale du secteur.

Un écart croissant entre la simulation photovoltaïque et la réalité

L'un des principaux défis auxquels sont confrontés les développeurs réside dans les limites des logiciels d'évaluation solaire actuellement disponibles sur le marché. La plupart des outils s'appuient sur les données horaires de l'année météorologique typique (TMY). Si l'année météorologique type regroupe les données des années précédentes en une année "typique", qui reflète les schémas météorologiques habituels, elle ne tient pas compte de la variabilité des conditions météorologiques et des événements extrêmes. Le manque de granularité et la profondeur historique insuffisante des données signifient que les conceptions photovoltaïques basées sur les simulations TMY manquent d'informations sur les événements "atypiques".

Ce décalage entre la simulation et la réalité met en évidence le besoin urgent d'une technologie capable d'effectuer des simulations photovoltaïques avec des ensembles de données plus granulaires. Les données de séries temporelles, avec une granularité de 15 minutes, offrent la possibilité d'une évaluation plus détaillée et plus précise des performances.

Les données de séries temporelles infra-horaires : la nouvelle norme

Les données de séries temporelles à haute résolution sont une bien meilleure alternative au TMY, non seulement pour faire face aux conditions météorologiques extrêmes et à la variabilité, mais aussi pour améliorer la précision et la fiabilité globales de la simulation photovoltaïque.

Par rapport au TMY, les données de séries temporelles de 15 minutes prennent en compte chaque année réelle au cours des 30 dernières années, par exemple. Chaque année est décomposée en intervalles de 15 minutes, offrant des données à un niveau de détail sans précédent pour des simulations de rendement énergétique plus fiables et des modèles commerciaux plus flexibles.

Solargis Chart Export GHI

La raison pour laquelle les solutions logicielles actuelles n'offrent pas ce niveau de granularité des données est simple : la limitation des données que les logiciels de simulation peuvent traiter.

Le TMY étant la norme, la plupart des simulateurs sont conçus pour traiter un maximum de 8 760 valeurs de données, ce qui correspond au nombre d'heures d'une année.

Une nouvelle ère pour la conception de projets photovoltaïques et l'évaluation du rendement énergétique

Chez Solargis, nous pensons qu'il est temps de dépasser les concepts dépassés. En janvier 2025, nous avons lancé Solargis Evaluate 2.0 qui utilise par défaut des données de séries temporelles de 15 minutes couvrant jusqu'à 30 ans d'historique. Cette approche de données à haute résolution garantit des simulations photovoltaïques qui englobent à la fois des scénarios météorologiques typiques et extrêmes.

Lorsque les données TMY horaires correspondent à 8 760 valeurs de données pour la simulation du rendement, Evaluate 2.0 simule 30 années par intervalles de 15 minutes, ce qui donne 30 x 8 760 x 4 = 1 051 200 valeurs de données par paramètre. Cela représente 120 fois plus de données sur les intrants que la norme actuelle.

Comparaison des points de données

En intégrant des paramètres environnementaux, tels que la température de l'air, la vitesse du vent et les rafales de vent, l'humidité, l'encrassement, la neige, les précipitations et l'albédo, Solargis Evaluate 2.0 offre une analyse complète et nuancée de la performance des centrales photovoltaïques.

Solargis Chart Export WS

Le nouveau Solargis Evaluate garantit également la prise en compte de la variabilité à court et à long terme. Ce niveau de détail est essentiel pour optimiser la conception des centrales photovoltaïques afin de garantir une fourniture d'énergie prévisible et durable. En outre, il permet d'atténuer les risques liés aux conditions météorologiques et d'améliorer la résistance des projets photovoltaïques aux conditions extrêmes.

En exploitant des données à haute résolution et des capacités de simulation sophistiquées, Solargis Evaluate 2.0 offre la solution la plus robuste du marché pour l'évaluation des performances photovoltaïques, soutenant les estimations financières et contribuant à la croissance durable des projets photovoltaïques dans un climat de plus en plus difficile.

Pour en savoir plus sur Solargis Evaluate 2.0, cliquez ici.

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