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Electricité solaire : état de l’art de la recherche à une
application industrielle
Conférence TechnoArk, 29 Janvier 2016
Luc Dufour, Assistant Doctorant
Institut Informatique de Gestion
Techno-Pôle 3 – CH-3960 Sierre
Mariam Barque, Assistant Scientifique
Institut Informatique de Gestion
Techno-Pôle 3 – CH-3960 Sierre
Dominique Genoud, Professeur
Institut Informatique de Gestion
Techno-Pôle 3 – CH-3960 Sierre
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Sommaire
• Vision moyen et long terme : le solaire, alternative vraiment crédible ?
• Vision court terme : cas réel d’industrialisation d’un outil d’aide à la décision
• Axes de recherches étudiés à court terme
• Conclusion
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• Capteurs passifs
• Capteurs à eau pour l’eau chaude sanitaire, et éventuellement apport
aux besoins de chauffage
Les différentes technologies solaires :
Chaleur pour bâtiments
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• Marché à 80 % chinois
• 1 m2 de capteur = 800 Wth
• = 400 kWh utiles par an
Les différentes technologies solaires :
Chaleur pour bâtiments
Parc fin 2014
Evolution du parc mondial sur
les 10 dernières années
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• Capteurs photovoltaïques
• Innovation : Capteurs photovoltaïques –
thermiques (électricité et chaleur)
Les différentes technologies solaires :
Electricité pour bâtiments
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• Capteurs fixes, mobiles
• Avec ou sans concentration
Les différentes technologies solaires :
Photovoltaïque pour réseaux
PV avec suivi du soleil
PV avec panneaux fixes
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• Marché mondial
• Parc : 178 GW fin 2014
• Prévu : 540 GW en 2020
• Problèmes :
– Intermittence,
– Prévisibilité de la
production
– Stockage cher
Les différentes technologies solaires :
Photovoltaïque pour réseaux
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• Permet de produire selon la demande du réseau et de créer de l’emploi local
• Seulement 5 GW (Espagne, USA …) mais 20 GW programmés en Chine dans
les 5 prochaines années
• 10 % en 2050 ( Scénario Médian de l’aie, agence internationale de l’énergie)
Les technologies solaires (2) : Les centrales solaires
La centrale d’Ivanpah
en Californie : 375 MW
2014
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• Pour les bâtiments individuels
performants
• Surface de captation suffisante
• Autonomie (en énergie annuelle)
• Autoconsommation de l’électricité
• Verrou :
– gestion optimale de l’offre et de la
demande,
– acquisition traitement en temps réel
– prévisions à t + 15 minutes
• Pour les réseaux
• Actuellement, pas plus de 30 % de
sources intermittentes
• Possibilités de dépasser avec
stockage (centrales solaires)
• Amélioration des rendements des
centrales (autour de 15 %
actuellement)
• Stockage plus performants
L’avenir du solaire
Entre 30 et 50 % de l’électricité
mondiale en 2050 à partir du solaire( Scénario Médian de l’aie, agence internationale de l’énergie)
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Industrialisation d’un outil d’aide à la décision
• Partenaires projet
IEM
ICARE
IIG
ISI
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• Objectifs
– Prévision de la production solaire
– Prévision de la mini-hydraulique
– Plateforme de visualisation des prédictions
Industrialisation d’un outil d’aide à la décision
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Méthodologie : Processus Logiciel
STOCKER
Créer une base de données de stockagede tous les capteurs
SE CONNECTER
Créer la connexionentre la base de données et le software d’analyse
PREPARER LE DATASET
Format, Détection de valeurs manquanteset aberrantes,
statistiques)
PREDIRE
Production photovoltaique
EVALUER
Référence et Réalité
Prédiction et réalité
ENVOYER
Définir des formats d’envoi de donnéesvers ( une DB, un site web, un automate…)
Processing
Normes
SIA
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• Données
• Prédiction
– Technique : Méthode d’apprentissage supervisée
– Modèle : Réseau de Neurones, Ensemble d’arbre de décision, Analyse combinatoire
2014 : Données horaires
2011-2013: Données horaires
Méthodologie : implémentation
Historique de
production PV (kW/h) Apprentissage
Prédiction
Prévisions météo
Mesures météo
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Livrable
Plateforme Web
Publication
• Publication IEE IMIS 2015,
«Solar production prediction based on
non linear meteo source adaptation»
0
50
100
150
200
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
kW
h
Hour
J+1
Best paper award