Marcel Suri
Apr 29, 2025
Les modules photovoltaïques (PV) bifaciaux dominent dans les projets solaires modernes, car ils sont plus efficaces, captant la lumière du soleil des deux côtés des cellules, et générant plus d'énergie que les modules PV monofaciaux. Selon la dernière étude, le marché mondial de l'énergie solaire bifaciale est actuellement évalué à près de 100 milliards de dollars et devrait croître de 12,7 % entre 2023 et 2028.
Toutefois, le passage au photovoltaïque bifacial exige une approche différente de l'évaluation de la faisabilité par rapport à la technologie monofaciale traditionnelle. Les développeurs doivent travailler avec des ensembles de données plus précis et plus détaillés, y compris le rayonnement solaire et l'albédo de la surface du sol, afin de mieux comprendre l'interaction du rayonnement solaire réfléchi avec les modules bifaciaux et d'assurer une évaluation fiable des performances.
La discussion sur la capacité des logiciels de simulation photovoltaïque actuels à simuler avec précision la production électrique des modules photovoltaïques bifaciaux laisse plus de questions que de réponses.
Pour modéliser le rayonnement solaire, la plupart des outils de simulation photovoltaïque utilisés dans l'industrie utilisent le modèle simplifié du facteur de vue. La simulation du facteur de vue, basée sur le modèle de ciel isotrope, est une méthode rapide et facile pour les systèmes photovoltaïques monofaciaux, mais moins précise dans les estimations du rayonnement solaire arrière lorsqu'elle est appliquée à des modules bifaciaux.
Le modèle isotrope du ciel est une approche simplifiée qui suppose que l'intensité du rayonnement diffus du ciel est uniforme sur toute la voûte céleste, sans tenir compte de la nature dynamique des réflexions et de la complexité des surfaces environnantes. Cette simplification signifie que le modèle de facteur de vue ne prend pas en compte les variations des réflexions et de l'ombrage provenant d'objets proches tels que les modules photovoltaïques, les structures, les arbres, les bâtiments et les objets.
Le modèle du facteur de vue est utile pour des simulations rapides dans la phase de préfaisabilité d'un projet, mais il est moins adapté à des analyses plus détaillées et à une évaluation complète du projet. Il fournit souvent des prévisions de rendement énergétique inexactes, ce qui peut conduire à des conceptions de systèmes sous-optimales, et peut avoir un impact négatif sur la viabilité financière des projets photovoltaïques bifaciaux.
Plus ces limitations persistent, plus le risque financier est grand pour les développeurs et les investisseurs. Les systèmes bifaciaux devenant monnaie courante dans l'industrie, il est urgent de disposer de techniques de simulation plus avancées offrant une plus grande précision.
La technologie de traçage des rayons vers l'arrière et le modèle de ciel anisotrope répondent aux limites du modèle de facteur de vue simplifié. Contrairement au modèle de ciel isotrope (utilisé dans le modèle de facteur de vue) qui suppose un rayonnement diffus uniforme, le modèle de ciel anisotrope capture les complexités du rayonnement réfléchi en considérant le comportement dynamique de la coupole et des objets environnants.
La méthode de traçage des rayons fournit une simulation détaillée et réaliste de la manière dont la lumière réfléchie interagit avec les modules PV bifaciaux, en tenant compte de l'impact des objets environnants tels que la surface du sol, la face arrière des modules, les suiveurs, les structures et les objets proches, ce qui permet d'obtenir des estimations plus précises du rendement énergétique.
En prenant en compte les variables du monde réel, les modèles de traçage de rayons et anisotropes offrent des simulations de rendement énergétique plus fiables qui tiennent compte de l'irradiation de la face avant et de la face arrière.
Solargis Evaluate est la première solution de simulation PV du marché qui utilise la technologie de traçage de rayons et le modèle de ciel anisotrope pour fournir des estimations de rendement énergétique de haute résolution.
Elle prend en compte tous les types d'ombrage définis par les données d'horizon dans le modèle de données Solargis et les objets d'ombrage présents dans le modèle du monde physique. La trajectoire précise de la lumière solaire est simulée en traçant des rayons individuels, entre le ciel et la surface des cellules solaires, au fur et à mesure qu'elle se déplace dans l'environnement 3D.
la simulation 3D basée sur le tracé des rayons permet au logiciel de calculer pour des terrains vallonnés et des panneaux bifaciaux sans aucune limitation. Alors que le facteur de vue permet des calculs rapides, le traçage de rayons fournit des résultats plus précis qui nécessitent des calculs intensifs, des informations géométriques détaillées sur la scène et des calculs précis pour chaque rayon, ce qui rend les simulations plus gourmandes en ressources.
Solargis Evaluate 2.0 porte la précision des simulations bifaciales à un niveau supérieur en utilisant des valeurs d'albédo spécifiques au site, ainsi que des données de séries temporelles subhoraires pour le rayonnement solaire. Cette approche permet de saisir les variations à court terme du rayonnement avant et arrière tout au long de la journée. L'informatique en nuage offre une possibilité unique de mise à l'échelle pour fournir une image beaucoup plus nuancée des rendements énergétiques pour l'ensemble du système d'énergie photovoltaïque.
Avec le nouvel Evaluate, l'industrie solaire évolue vers des simulations PV plus précises et plus fiables, établissant une nouvelle référence pour l'évaluation des systèmes PV. Cette précision accrue est essentielle pour garantir que les systèmes bifaciaux répondent aux attentes en matière de performance et de rendement financier.
