Gain bifacial
Glint Ground prend en charge les panneaux bifaciaux dans l'analyse photovoltaïque. Cette page explique comment utiliser les panneaux bifaciaux dans Glint Ground, quel modèle de calcul est utilisé, et la précision de ce modèle par rapport à d'autres.
Voici une vidéo sur la façon d'inclure le gain bifacial dans l'analyse :
https://share.vidyard.com/watch/CEkN8Mhm8VhrAhpuYgD5UY
Qu'est-ce qu'un panneau bifacial ?
La plupart des nouveaux panneaux solaires utilisés aujourd'hui dans les centrales photovoltaïques au sol sont des panneaux bifaciaux. Un panneau bifacial peut convertir l'irradiation sur la face arrière des panneaux en électricité. Un panneau monofacial ne peut utiliser que le rayonnement sur la face avant des panneaux. La figure 1 ci-dessous montre qu'une partie du rayonnement arrive également sur la face arrière du panneau.
Figure 1: Irradiation sur la face arrière d'un panneau : https://blog.otthydromet.com/en/albedo-measurement-for-bifacial-pv-modules/
Activation du gain bifacial dans l'analyse
Il est facile d'activer le gain bifacial dans votre analyse. Assurez-vous que vous utilisez un panneau bifacial et cochez l'option « Inclure le gain bifacial » dans le sélecteur de panneau. Une fois cette option cochée, il ne vous reste plus qu'à procéder à l'analyse.
Figure 2 : Case à cocher pour utiliser le gain bifacial
Si vous ne voyez pas de case à cocher « Inclure le gain bifacial », cela signifie que le panneau concerné n'est pas un panneau bifacial. Vous devez alors
- Choisir un panneau bifacial (tel que le JASOLAR550 par défaut) dans le menu déroulant. Ou bien
- Créer un nouveau panneau. Pour créer un panneau, entrez dans la modalité « Gérer les profils » puis dans l'onglet « panneaux ». Choisissez le panneau que vous voulez comme point de départ, cochez ce panneau comme « bifacial » et définissez le facteur de bifacialité. Vous devez ensuite enregistrer ce panneau en tant que nouveau panneau. Vous pouvez alors choisir de supprimer l'« ancien » panneau monofacial si vous le souhaitez.
Remarque : la modélisation bifaciale est complexe et augmente donc considérablement le temps de calcul (elle prend généralement entre 60 et 70 secondes). La raison en est que la modélisation bifaciale prend en compte de nombreuses réflexions différentes (du sol, d'autres rangées voisines, etc.), et qu'elle est donc gourmande en ressources.
Configurer l'élévation (/« hauteur au-dessus du sol »)
Pour obtenir un calcul précis du gain bifacial, l'élévation (d'autres logiciels peuvent nommer ce paramètre « hauteur au-dessus du sol ») des panneaux est d'une grande importance. C'est pourquoi nous avons introduit ce paramètre dans les configurations de profil. Cependant, il est important de noter que ce paramètre est différent entre les systèmes à inclinaison fixe et les systèmes à un seul axe. Pour les systèmes à un seul axe, vous devez définir un paramètre d'« élévation de l'axe ». L'élévation de l'axe est la hauteur entre le sol et le centre du module (c'est-à-dire l'axe). Pour les systèmes à inclinaison fixe, le paramètre est appelé « élévation du module » et mesure la distance entre le sol et la partie la plus basse du module. Voir la figure 2 pour une illustration.
Figure 3: Illustration de l'axe et de l'élévation du module
Note: Le paramètre de l'élévation (/hauteur au-dessus du sol) n'affecte pas actuellement le calcul du rendement de la face avant.
Voir le gain bifacial dans le rapport
Dans le rapport, le gain bifacial est inclus dans le rendement énergétique obtenu. Le gain bifacial est illustré de manière indépendante dans le diagramme « Pertes et gain » du rapport.
Le gain bifacial est ici défini comme le pourcentage de rayonnement effectif ajouté (c'est-à-dire après prise en compte du facteur de bifacialité).
Gain bifacial = (rayonnement arrière * bifacialité) / (rayonnement frontal effectif)
Le « rayonnement frontal effectif » est le rayonnement de la face avant après prise en compte des pertes AOI et SMM.
Résultats et comparaison avec PVsyst
Glint utilise une implémentation du modèle « pvfactors ». Comparé à PVsyst, le modèle pvfactors donne généralement un gain bifacial plus élevé. On s'attend donc à ce que les résultats de Glint en matière de gain bifacial soient plus élevés que ceux de PVsyst. La différence varie, mais il n'est pas rare d'obtenir une différence de 1 à 2 points de pourcentage. Par exemple, si vous obtenez un gain bifacial de 6 % dans Glint, vous pourriez obtenir un gain bifacial de 4-5 % dans PVsyst.
Détails techniques, validation du modèle et comparaisons
Nous utilisons l'implémentation pvlib du cadre « pvfactors » pour calculer le gain bifacial. Pour en savoir plus sur ce cadre, cliquez ici. Pvfactors est un modèle de facteur de vue, bien connu et établi dans l'industrie. En général, il est prouvé qu'il donne des résultats relativement précis sur le gain bifacial.
Plusieurs études comparent les différents cadres d'estimation du gain bifacial. Il convient de mentionner que de nombreuses études montrent que PVsyst donne souvent des résultats conservateurs sur l'irradiation de la face arrière. Pour illustrer ce point, la figure 2 montre la différence entre les gains bifaciaux obtenus à partir de différents modèles. Comme le montre la figure 2, on s'attend à une différence de 1 à 2 points de pourcentage dans le gain bifacial entre PVsyst et pvfactors.
Figure 2 : Comparaison de différents modèles d'irradiation de la face arrière. Tiré de (1).
Studies: Following is a set of studies that validates and/or compares pvfactors with other pv software.
- (1): “Validation of Bifacial Photovoltaic Simulation Software against Monitoring Data from Large-Scale Single-Axis Trackers and Fixed Tilt Systems in Denmark” (2019)
- A Benchmark and Validation of Bifacial PV Irradiance Models (2019): https://ieeexplore.ieee.org/document/8981272
- View Factor Model and Validation for Bifacial PV and Diffuse Shade on Single-Axis Trackers (2017): ****https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8366704
- A comparison of bifacial PV system modelling tools (2019): http://npv-workshop.com/fileadmin/layout/images/bifiPV/presentations2019/bifiPV2019-CEA_INES_Capelle.pdf
Travaux futurs sur le sujet
Le calcul bifacial est un sujet qui fait encore l'objet d'un nombre important de travaux. Les modèles existants sont modifiés et améliorés, et de nouvelles méthodes plus précises voient le jour. C'est pourquoi Glint peut mettre à jour ou modifier l'algorithme de calcul bifacial existant. Dans ce cas, Glint informera les utilisateurs et fournira des informations détaillées sur les changements.