Comment la puissance est-elle calculée dans OpenSolar ?

Vous avez deux options pour calculer la puissance du système dans OpenSolar

La première option est PVW. Il s’agit du calculateur par défaut, utilisé depuis la création d’OpenSolar en 2019.

La deuxième option est le modèle de conseiller en système (System Advisor Model, SAM). C’est un nouveau calculateur qu’OpenSolar a lancé en juillet 2020.

Veuillez lire ci-dessous pour en savoir plus sur ces deux calculateurs et voir un résumé ici.

Si vous souhaitez apprendre à basculer votre calculateur entre PVWatts et SAM, veuillez consulter cet article.

Existant : PVWatts

Actuellement, la production du système est calculée à l’aide de PVWatts version 6, avec une résolution horaire.

Un bref résumé de certaines des données d'entrée que nous utilisons est présenté ici, mais pour plus d'informations sur la méthodologie PVW, voir ici.

Données météo

• PVWatts utilise des données horaires de l'année météorologique typique (TMY) (8760 points de données) de :
  • Irradiance directe normale (DNI) et irradiance diffuse horizontale (DHI) [W/m2]
  • Température sèche ambiante [°C]
  • Vitesse du vent à 10m au-dessus du sol [m/s]
  • Albedo = 0,2 pour toutes les heures de l'année pour les fichiers de données TMY2 et utilise la valeur horaire fournie dans les fichiers TMY3
• Aucun ajustement n’est effectué pour les années bissextiles ou l’heure d’été.

Position du soleil

• PVWatts calcule la position du soleil toutes les heures, en trouvant les angles azimut et zénith solaire qui sont ensuite utilisés pour déterminer l'ensoleillement tombant sur le panneau PV.

Irradiance incidente (plane of array, POA)

• L’irradiance POA est calculée à l’heure tout au long de l’année, en prenant en compte les effets de l’angle d’azimut et d’altitude du soleil, ainsi que l’inclinaison et l’azimut du module pour calculer précisément l’ensoleillement sur le module PV tout au long de chaque journée.

Pertes et déclassement du système

Un résumé du déclassement PVWatts par défaut est présenté dans le tableau suivant :

Remarque :

• Si un micro-onduleur est utilisé, la perte de décalage indiquée ci-dessus sera réduite à 0 %, soit un total de 12,32 %.
• Si un optimiseur DC est utilisé, la perte de décalage passera à 0 % et vous pourrez saisir l’efficacité de l’optimiseur DC. Vous pouvez trouver comment ajouter des optimiseurs DC dans Studio ici au bas de la section Onduleurs et montage en série.
• Les pertes dues au rendement des onduleurs sont basées sur les cotes de rendement CEC/Euro de chaque modèle d’onduleur.
• Les pertes d'ombrage peuvent également être configurées manuellement dans Studio (voir comment dans cet article)

Nouveau: OpenSolar 3D + System Advisor Model (SAM)

Avec la sortie d'OpenSolar 3D sur OpenSolar, nous avons intégré le SAM pour les calculs de puissance du système. Créé par le Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL), le SAM est un modèle de logiciel technico-économique conçu spécifiquement pour l’industrie des énergies renouvelables.

Vous trouverez ci-dessous quelques informations clés que nous utilisons sur OpenSolar, mais si vous souhaitez en savoir plus sur la méthodologie SAM, cliquez ici.

• Performance du système photovoltaïque
• Irradiance et météo
• Irradiance (incidente) POA
• Irradiance efficace POA
• Puissance DC du modèle
• Puissance DC de l’ensemble
• Puissance AC du système

Comme pour PVWatts, SAM prend en compte les données du fichier météo pour calculer les niveaux d’irradiance (faisceau et diffus) tout au long de l’année. Cependant, une différence majeure est que vous pouvez désormais utiliser le nouvel outil 3D OpenSolar en plus de ces données pour modéliser avec précision l’ombrage de certains systèmes tout au long de l’année afin de créer des systèmes plus performants.

OpenSolar 3D permet de créer des environnements 3D utilisés pour calculer le total de Sun Access* qui utilise ensuite SAM pour calculer la puissance du système, en tenant compte du type d’onduleur utilisé et si des optimiseurs sont utilisés ou non. Voir les notes ci-dessous pour plus de détails.

Lors de la conception avec SAM, les pertes suivantes sont comptabilisées (on peut les voir dans la zone de conception, en cliquant sur l’onglet résumé puis sur pertes système. (Notez que les chiffres ci-dessous sont pris comme exemple pour un projet factice.)

Remarque :

• Si un onduleur de série est utilisé sans optimiseur alors les pertes seront :
  • Décalage du module = 2 %
  • Diodes et connexions = 0,5 %
  • Câblage DC = 2%
• Si un optimiseur est utilisé avec un onduleur de série, le décalage du module passera à 0 %, le câblage DC à 1 % et l'efficacité de l'optimiseur sera utilisée.
• Si un micro-onduleur est utilisé, le décalage du module passera à 0 % et le câblage DC à 0,1 %.
• Pour les systèmes d’onduleur de série ombragé (pas d’optimiseur), le SAM intégrera un ensemble de données validées pour examiner ce que sera la puissance sur la base des valeurs d’ombrage calculées à partir d’OpenSolar 3D.
• Pour les systèmes micro et optimiseur ombragés, les valeurs d'ombrage auront une relation directe avec la puissance.

Résumé

Si vous souhaitez apprendre à basculer votre calculateur entre PVWatts et SAM, veuillez consulter cet article.

Remarque : Vous pouvez ajuster manuellement la puissance de vos systèmes. Découvrez comment le faire ici.

*Accès au soleil : Un rapport entre l’irradiance solaire disponible après ombrage et l’irradiance solaire avant ombrage.