Mieux prévoir la production solaire pour réduire les couts liés à la variabilité
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Innovation
23/12/2021
par
Guillaume Tremoy
5 min
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La prévisibilité de la ressource solaire et de sa variabilité présente aujourd’hui plusieurs limites, du fait que les modèles météorologiques sont imparfaits et que l’état de l’atmosphère n’est jamais complètement connu. Ainsi, l’amélioration des systèmes de prévision représente un enjeu majeur pour intégrer plus de PV à moindre coût, en particulier dans les régions peu ou non interconnectées.
Le projet MoNuTeR (ADEME, PIA 3) a consisté à développer, optimiser et industrialiser une nouvelle génération de technologies et services de prévision météorologique spécialement adaptés au secteur de l’énergie solaire. La chaîne de prévision, qui repose sur l’utilisation d’un modèle numérique régional à haute résolution (jusqu’à 1 km spatialement), permet d’améliorer localement la précision des prévisions de J à J+1 et l’anticipation des risques de variabilité de la ressource solaire à l’échelle infra-journalière.
Le projet consiste à développer une chaîne de prévision basée sur le modèle météorologique WRF, dont la configuration très flexible est parfaitement adaptée aux applications solaires.
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Durant les trois dernières années, nous avons :
- Développé une chaîne de prévision météorologique avancée, basée sur le modèle numérique régional WRF (Weather Research and Forecasting)
- Testé le modèle sur plus d’une dizaine de zones climatiques (insulaires, désertiques, tropicales, etc.)
- Réalisé plus de 4000 simulations à des résolutions spatiales atteignant 1 km (> 10 000 h de calculs au total)
- Établi des configurations idéales du modèle en fonction de la région d’intérêt et des phénomènes locaux associés
- Industrialisé la solution afin de déployer le modèle facilement et rapidement sur de nouvelles régions, tout en garantissant les meilleurs résultats possibles dès la mise en service
- Réduit les erreurs de nos prévisions d’environ 5-10% en moyenne dans les régions insulaires
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Exemples de prévisions de rayonnement solaire issues du modèle WRF à Tahiti en comparaison avec l’imagerie satellitaire correspondante.
Exemples de prévisions de rayonnement solaire issues du modèle WRF à Tahiti en comparaison avec l’imagerie satellitaire correspondante.
Mieux prévoir la production solaire pour réduire les couts liés à la variabilité
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Validée dans des environnements complexes, la solution est aujourd’hui intégrée dans la nouvelle plateforme opérationnelle de Steadysun, constituant un réel outil d’aide à la décision.
Plusieurs projets ont déjà été mis en service, comme par exemple sur l’île de Tahiti pour le compte du gestionnaire de réseau (EDT ENGIE). A l’avenir, d’autres acteurs pourront aussi bénéficier de ce système opérationnel dans cette région, notamment les futurs producteurs indépendants dont les projets de centrales PV avec stockage par batterie sont en cours de développement et nécessitent l’utilisation de prévisions les plus fiables possibles pour respecter le code de réseau en vigueur.
Dans la continuité de MoNuTeR, de nouveaux travaux de R&D ont déjà été initiés, avec pour ambition d’améliorer les procédures d’assimilation de données in-situ/satellitaires et de prises en compte des interactions entre les aérosols, les nuages et le rayonnement solaire, en particulier dans les régions arides.
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