En fonction de l'emplacement et des conditions, les données satellitaires relatives aux ressources solaires présentent généralement une incertitude comprise entre 4 et 8 % environ.
Grâce à des mesures au sol de haute qualité et à une adaptation adéquate au site, cette incertitude peut souvent être ramenée à environ 3 à 5 %.
Cette réduction peut sembler minime, mais elle revêt une importance commerciale pour de nombreux projets photovoltaïques à grande échelle.
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Chaque projet solaire à grande échelle repose sur une question simple mais cruciale : quelle quantité d’énergie cette centrale photovoltaïque va-t-elle produire ?
La réponse dépend fortement de la ressource solaire disponible sur le site de la centrale photovoltaïque. Le rendement énergétique annuel prévu influe sur la conception de la centrale, les objectifs de production, les contrats d’achat d’électricité, les modèles financiers, le montant des emprunts et les attentes des investisseurs en matière de rendement.
Mais derrière le chiffre de rendement prévu se cache toujours une marge d’ incertitude.
Les institutions financières se concentrent généralement sur des scénarios de production prudents, tels que le rendement P90, qui sont directement influencés par l’incertitude des données relatives aux ressources solaires. Une incertitude plus faible se traduit par une valeur P90 plus élevée, et une valeur P90 plus élevée peut améliorer la bancabilité du projet.

Dans le même temps, les objectifs de production et les contrats d’achat d’électricité s’articulent généralement autour du P50, c’est-à-dire de la ressource solaire attendue. Pour établir un contrat d’achat d’électricité que le projet sera réellement en mesure d’honorer, les développeurs ont besoin d’une évaluation précise de la ressource solaire sur le site.
Il en résulte deux objectifs importants :
L’adaptation au site permet de répondre à ces deux objectifs.
Une réduction de l’incertitude liée au potentiel solaire d’environ 1 à 3 points de pourcentage peut faire progresser le rendement P90 de 2 à 3 points de pourcentage. Pour un projet de 100 MWc, cela se traduira par une capacité d’endettement supplémentaire d’environ 1 à 2 millions de dollars, sans modification de l’actif physique.
La centrale reste la même. La technologie reste la même. Ce qui change, c’est la confiance dans les valeurs de production attendues et prudentes.
L’adaptation au site permet également de corriger les biais systématiques présents dans les ensembles de données satellitaires. Le microclimat local, le relief, les aérosols, la configuration des nuages ou les conditions spécifiques au site peuvent ne pas être entièrement pris en compte par le modèle seul. Les mesures au sol fournissent un point de référence local qui peut être utilisé pour ajuster les données satellitaires.
C’est important car les écarts entre les prévisions avant la construction et la réalité opérationnelle peuvent être significatifs. Des écarts de 5 à 10 % entre les objectifs de production et les performances réelles ne sont pas rares, et des évaluations exagérées ou mal validées des ressources solaires peuvent en être l’une des causes.
Cela revêt une importance cruciale sur les marchés où la pénétration du solaire ne cesse de croître. À mesure que la production photovoltaïque augmente sur le réseau, les tendances des prix intrajournaliers évoluent, ce qui rend essentiel de comprendre non seulement la quantité d’énergie qu’un projet produira, mais aussi à quel moment il la produira.

Une base de référence précise permet une meilleure conception des centrales photovoltaïques, notamment en ce qui concerne les décisions relatives au rapport CC/CA, à l’hybridation avec un stockage par batterie, à la stratégie de limitation de puissance et aux prévisions d’exploitation. Elle contribue également à garantir le respect des obligations découlant des contrats d’achat d’électricité (PPA), la valorisation des actifs et la confiance à long terme des parties prenantes.
L’adaptation au site combine les atouts de deux sources de données : les modèles de ressources solaires par satellite et les mesures au sol.
Les données satellitaires offrent une couverture à long terme et spatialement cohérente. Elles peuvent s’étendre sur plusieurs décennies et permettent aux développeurs de comprendre la variabilité à long terme.
Les mesures au sol offrent une précision locale. Elles capturent directement les conditions spécifiques au site, y compris les régimes atmosphériques locaux et les effets du microclimat qui peuvent être difficiles à représenter pleinement par la seule modélisation satellitaire.
Cependant, les mesures au sol sont généralement à court terme. Elles peuvent couvrir une ou deux années et comportent souvent des lacunes ou des erreurs. Les instruments peuvent être affectés par l’encrassement, l’ombrage, un mauvais alignement, une dérive d’étalonnage, des interruptions ou des problèmes de maintenance.
L’adaptation au site utilise des mesures au sol soumises à un contrôle qualité comme référence et aligne le modèle satellitaire sur les conditions réelles observées sur le site.

Il en résulte un ensemble de données à long terme, sans lacunes et adapté au site, qui reflète à la fois les mesures locales et la variabilité climatique à long terme. En savoir plus sur le fonctionnement de l’adaptation au site.
Les mesures au sol sont au cœur de l’adaptation au site. Mais elles ne sont utiles que si elles sont suffisamment précises pour améliorer les données satellitaires plutôt que d’y ajouter du bruit.
Un pyranomètre de classe A correctement installé et entretenu peut atteindre une incertitude de mesure d’environ 3 %. Cela en fait une référence solide pour réduire l’incertitude de l’évaluation des ressources solaires.

Mais la qualité des mesures ne dépend pas uniquement de la classe du capteur. L’installation, le nettoyage, l’étalonnage, les conditions de l’horizon, l’ombrage, la mise à niveau, l’entretien et l’acquisition des données sont tous des facteurs importants. Un équipement de mesure mal installé ou mal entretenu peut introduire des erreurs qui affaiblissent l’évaluation. Au lieu de réduire l’incertitude, de mauvaises mesures peuvent l’augmenter.
C’est pourquoi les campagnes de mesure doivent être soigneusement planifiées dès le départ. Pour l’adaptation au site, Solargis recommande généralement au moins 12 mois de mesures au sol avec une résolution temporelle de 1 à 10 minutes, incluant le rayonnement solaire et les paramètres météorologiques pertinents.
Plus la campagne de mesure est fiable, plus les bases de l’adaptation au site sont solides.

Même les meilleurs capteurs peuvent produire des données erronées.
Un pyranomètre peut être temporairement ombragé. Un capteur peut s’encrasser. Une mesure effectuée à l’aide d’un suiveur solaire peut être mal alignée. Un enregistreur de données peut tomber en panne. Les opérations de nettoyage ou de maintenance peuvent créer des sauts artificiels. Des conditions extrêmes peuvent révéler des incohérences qui ne sont pas visibles en temps normal.
C’est pourquoi le contrôle qualité est indispensable.
Avant que les mesures puissent être utilisées pour l’adaptation du site, elles doivent être vérifiées, signalées et filtrées. Dans la pratique, une part non négligeable des enregistrements de mesures peut être exclue à l’issue du contrôle qualité. Il n’est pas rare qu’environ 10 % des mesures brutes soient signalées ou supprimées, en fonction de la qualité de la campagne et des conditions locales.
Un contrôle qualité rigoureux nécessite une méthodologie à plusieurs niveaux. Il doit permettre d’identifier les incohérences physiques, les problèmes de capteurs, les valeurs aberrantes, les lacunes, les schémas irréalistes et les discordances entre les paramètres mesurés. Il doit également prendre en compte la relation entre l’indice GHI, le rayonnement direct (DNI), le rayonnement diffus, la position du soleil et les conditions météorologiques.
L’objectif est de s’assurer que seules des mesures fiables sont utilisées comme référence pour l’adaptation du modèle satellitaire.
Dans sa forme la plus simple, l’adaptation au site peut s’apparenter à une correction statistique : comparer les données satellitaires aux mesures au sol, calculer le biais et ajuster le modèle.
Dans la pratique, une bonne adaptation au site est bien plus sophistiquée.
Les méthodes statistiques de base peuvent réduire le biais, mais elles risquent de ne pas préserver la cohérence physique de l’ensemble de données. Par exemple, corriger le GHI sans tenir compte correctement du DNI et de l’irradiance diffuse peut créer une incohérence entre les trois composantes de l’irradiance.
Ajuster des données à court terme sans comprendre les tendances saisonnières peut conduire à une surcorrection. Traiter incorrectement les événements extrêmes peut fausser la distribution à long terme.
C’est pourquoi l’adaptation au site nécessite un savoir-faire en matière de ressources solaires, et pas seulement un traitement des données.
Le choix de la méthode dépend des mesures de référence, des conditions du site, du climat, du relief, des paramètres disponibles et du comportement du modèle satellitaire dans cette région. Il peut s’avérer nécessaire de combiner plusieurs méthodes pour respecter les tendances saisonnières et quotidiennes.
Une adaptation avancée au site doit préserver le comportement physique de la ressource solaire, et non se contenter de réduire un indicateur d’erreur statistique. Cela nécessite une maîtrise approfondie du modèle solaire sous-jacent, ce qui distingue les prestataires qui exploitent leurs propres modèles de ceux qui s’appuient principalement sur des ensembles de données externes et des corrections statistiques.
Sans le savoir-faire adéquat, une adaptation au site mal exécutée peut engendrer une nouvelle série de problèmes.
Parmi les risques courants, on peut citer :
C’est pourquoi un processus d’adaptation au site rigoureux nécessite à la fois des mesures de haute qualité et une compréhension approfondie de la physique des ressources solaires.
Solargis propose un service d’adaptation au site sur mesure qui aide les équipes de projet à transformer leurs mesures au sol en données sur les ressources solaires exploitables pour la prise de décision. Ce processus nécessite que le client fournisse des mesures au sol couvrant au moins 12 mois de données avec une résolution temporelle de 1 à 10 minutes, incluant le rayonnement solaire et les principaux paramètres météorologiques.
Solargis recueille également des informations structurées sur la station de mesure, notamment concernant l’équipement, l’installation, l’étalonnage, la maintenance et les conditions locales. Cela permet d’évaluer si les mesures sont adaptées à l’adaptation au site et comment elles doivent être utilisées.
Une fois les données obtenues et traitées, Solargis fournit :
Dans Solargis Evaluate, vous pouvez désormais commander le service « Site Adaptation » en seulement cinq clics, offrant ainsi à vos équipes de développement et techniques l’accès à des données améliorées pour les simulations de rendement et l’évaluation de projets, ainsi qu’un avantage concurrentiel inestimable.
La collaboration entre Solargis, Convergent Energy + Power et GroundWork Renewables à Porto Rico illustre parfaitement l’adaptation au site.
Le client avait besoin de données sur les ressources hautement précises et spécifiques au site afin de concevoir en toute confiance des systèmes solaires avec stockage et d’obtenir un financement. Solargis a intégré environ un an de mesures au sol du rayonnement solaire global (GHI) et de données météorologiques à des données à long terme issues de modèles solaires par satellite.
GroundWork a mené la campagne de surveillance sur site, en assurant l’étalonnage des instruments, leur maintenance et un contrôle qualité rigoureux. À partir de ces mesures à haute fréquence, Solargis a généré des données synthétiques haute résolution à intervalles d’une minute en corrélant les observations au sol et celles des satellites.
L’ensemble de données adapté :
Cet ensemble de données a servi de base à l’optimisation de la conception de la centrale photovoltaïque, notamment en ce qui concerne le rapport CC/CA et la configuration du stockage. La fiabilité des données sur les ressources solaires s’est avérée particulièrement cruciale pour modéliser le contrôle de la vitesse de montée en puissance, où les batteries doivent atténuer les fluctuations rapides du rayonnement afin d’assurer une intégration stable au réseau.
En combinant les données de terrain avec la couverture satellite, l’adaptation au site a permis d’obtenir le jeu de données de haute qualité et fiable dont Convergent avait besoin, réduisant ainsi l’incertitude et renforçant la confiance des parties prenantes. Lisez l’étude de cas complète ici.
Le meilleur moment pour envisager l’adaptation au site est avant le début de la campagne de mesure.
Si l’équipe chargée du projet commence à effectuer des mesures suffisamment tôt, et si la station de mesure est correctement conçue, installée, entretenue et documentée, ces mesures pourront ensuite être utilisées pour améliorer l’ensemble de données sur les ressources solaires.
Concrètement : si vous développez un projet photovoltaïque à grande échelle, mesurez, et mesurez correctement.
Grâce à des mesures de qualité, Solargis peut évaluer la qualité de la station de surveillance, effectuer un contrôle qualité, harmoniser les données mesurées et utiliser les résultats pour générer des ensembles de données améliorés et adaptés au site dans Solargis Evaluate.
Après un an de mesures fiables, votre projet peut bénéficier de données plus précises, de meilleures simulations, d’un niveau de confiance accru et d’une incertitude réduite.
L’adaptation au site n’est pas seulement une amélioration technique. Elle transforme les mesures au sol à court terme en données de ressources solaires à long terme et fiables, qui reflètent mieux la réalité du site.
Elle aide les développeurs à répondre à deux questions essentielles tout au long du cycle de vie du projet :
En réduisant les incertitudes évitables, elle renforce le scénario P90 utilisé pour le financement, améliore la base de référence P50 sur laquelle reposent les objectifs de production et les contrats d’achat d’électricité (CAE), et donne aux ingénieurs davantage de confiance pour optimiser leurs choix de conception.
Aucune méthode ne peut éliminer complètement l’incertitude. Mais lorsque l’incertitude liée aux ressources solaires affecte la valeur du projet, l’adaptation au site aide les développeurs à répondre aux deux questions qui comptent le plus : quelle quantité d’énergie ce site peut-il produire, et dans quelle mesure pouvons-nous nous fier à cette estimation ?