View
9
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
LogicielPVsystpourl’étudedesystèmesphotovoltaïques
AndréMermoudandre.mermoud@pvsyst.com
PVSYSTSA- RouteduBois-de-Bay107- 1242Satigny- Suissewww.pvsyst.com
Sommaire
• Historique
• Applications
• Utilisationetprestations
• Simulationdelaproduction
• Outilspédagogiques
• Basesdedonnées
HistoriquedudéveloppementPVsyst
1989:CUEPE:Mesuredétailléede3systèmesPVcouplésauréseau
1991:DébutduprojetdeLogicielPVsyst(financementOFEN)
1999:Collaborationavecl’EPFL:réécritureinterface,langageplusmoderne
2004:Projetderecherche,modélisationdescapteurs
2006:Projetderecherche,pompagesolaire
2007– 2012:Explosiondelademande
2011:CréationdelasociétéPVsystSA
2017:Entreprisede10personnes,6pourledéveloppementdulogicielActivitéspourlaformation,projetsenAfrique
Applicationscoupléesauréseau
Systèmecoupléauréseau(aveccalculsd’ombrages):• Petitssystèmes(toitures) Typ.1- 6kWc• SystèmesintégrésauxbâtimentTyp.10– 1000kWc• GrandescentralesausolTyp.1MWc– 300MWc• Systèmessuiveurs(1axeou2axes)
NB:PVsyst netraitepaslessystèmeshybrides(réseau+stockage)pourl'instant
Applicationsautonomes
Systèmesautonomesavecbatteries:• Trèspetitsoupetitssystèmesdomestiques
(SHS,lampadaires)•Hôpitaux,écoles,administrationsenPVD• PetiteindustrieetartisanatenPVD• Systèmesindustriels
(Télécoms,protectioncathodique)
Systèmedepompagesolaire•Pompesdevillageoupourl’agriculture
Simulationdelaproduction
GlobalincidentModèledetransposition
Modèlesoptiques
ModèlepanneauxPV
PertesduchampPV
Pertesdusystème(onduleur)
Pertesdedistribution
BasededonnéesMétéoDisponibleeninterne:Meteonorm7.1:pourn’importequelpointduglobeNASA-SSE: donnéespar1° x1°,moinsfiables.
Outilspourl’Importdedonnéesexternes:• Plusde15sourcesdediversesprovenances– donnéesmesurées• Gratuitesoupayantes• Grandesdisparitésentrelesdifférentessources(+/- 5à8%annuelles)
LadonnéeMétéoestlaplusgrandesourced’incertitudedelasimulation!
ModulesPV:modèleObjectifdumodèle:reproduirelecomportementélectriqueduModulePV
pourtouteslesconditiond’irradianceetdetempérature Pmax Model vs Pmax measured
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45Pmax measured [W]
Pmax
mod
el [
W]
0 < Tmod < 80°C Model
ModèleutilisédansPVsyst:•modèlestandard àunediode•modifié selonprojetdemesuresausoleil(2004-2010)
Þ Précision:différencesmodèle-mesuresdel’ordrede1à2%pourtoutesconditionsettoutestechnologies
Problème:pourétablirlesparamètredumodèlepourunmodulePVdonné:lesspécifications«standard»dufabricantnesuffisentpas:ilfautfairedeshypothèsessurcertainsparamètres
Rshunt :valeurdéfautselonlatechnologieRserie :déterminéparl’efficacitéàbasseirradiance
Efficacité relative par rapport à 1000 W/m2 (25°C)
-6%
-5%
-4%
-3%
-2%
-1%
0%
1%
2%
0 200 400 600 800 1000 1200Irradiance
Rel
ativ
e ef
ficie
nc [%
]
Measurements
Rserie = 0.304 ohm
Rserie = 0.275, defaut
Defaut - 3%
ModulesPV:basededonnéesLabasededonnéesdePVsystcontient13’500modulesdumarché•Alimentéeparlesdemandesdesfabricants•Publiéeavecchaqueversiondulogiciel•Lesdonnéesdebasecorrespondentauxspécificationsdesmodules
3typesdeparamètresadditionnelsaffectentlesrésultatsdelasimulation•Rserie:normalementfixéeselonl’efficacitérelative(defaut-3%à200W/m2)•Rshunt:peud’impact,corréléeàRserie•IAM:fonctiond’incidence:valeurpardéfautdePvsystoufonctionpersonnalisée
Lesfabricantstententdeboosterlesperformancesenagissantsurcesparamètres:ÞPourtoutemodification,nousdemandonsunrapportdesmesurescomplémentaires(normeIEC61853)effectuéesparunlaboratoireindépendant.ÞCertainslaboratoiresfontleurpublicitésurles«PANfiles»dePVsyst!
Responsabilité"subie"dePVsystsurlemarché:LesutilisateursutilisentPvsystpourcomparerlesmodules:
Déconseillé(prudence!!!) dufaitdeladisparitédesméthodologies(paramètrespardéfautoupas)!
Basededonnées– autrescomposants
Onduleurs:3’800modèles•Alimentéeparlesfabricants•Impactplusfaiblesurlesperformances(efficacité,limitationdepuissance,déphasage)•Miseenplaced’unlabeldecertification
Pourlesautrestypesdesystèmes:BDalimentéeparPVsyst,carlesmodèles(paramètres)sontpluscomplexesàdéfinir
Batteries (auplomb,prochainementauLithium):environ300modèlesRégulateurs pourlessystèmesautonomesetlepompageConvertisseursChampPV=>BatteriePompesmodèlecomplexe,nombreuxmodesdedéfinition
Avenirpoursystèmesréseauavecstockage:•Onduleurspoursystèmesisolés(batterie=>circuitACautonome)•Onduleurs– Redresseurs(réversibles)•Appareils«tout-enun»•Appareilsetstratégiesderégulationsspécifiques
OutilspédagogiquesetinnovationsPVsystoffredenombreuxoutilspédagogiquesetpratiques:
• Géométriesolaire:outildecalculsettables/graphiques• DonnéesMétéo:outilsd'analysedelaqualitédesdonnéesimportées• Conceptiondesystèmes:assistancededécisionetdimensionnement• Planssuiveurs: dedifférentstypes,visualisation,backtracking• Ombrages:éditeur3Dselonlesstandardsdeprogrammesgraphiques• Ombragesélectriques:graphiquesdecombinaisondescourbesI/V• Mismatch entremodules,entrestrings• Systèmesautonomesetpompage:nombreusescourbesdefonctionnement• Comparaisondesdonnéesmesurées aveclesmesures• Batchmode pouranalysesparamétriques• AnalyseCO2détailléeselonmatériqux,provenances,etc.
Suividesinnovationsounouveauxdéveloppements:• Optimiseurs:traitementcompletpourchaquemodèle• Systèmesbi-faciaux:outild'étudeetdesimulation• Vieillissement desmodulesetdusystème
Ex.d’outilpédagogique:ombragesélectriquesLorsqu’unecelluleestombréetoutelachaînedemodulesestaffectée.Idéelargementrépandue:dansunsystèmeensheds,lorsquelesous-moduledubasestombrélesdiodesby-passpermettentdeneperdrequ’1/3deproduction.L’analysegraphiquedescourbescourant-tensiondanslechampPVmontrentquecen’estpaslecas:laproductiondelachaînecomplèteestperdue:
Outilspourl’innovation:ex.Bi-facial1.- Evaluerl’irradiancedisponibleausol(directetdiffus)
2.- Evaluerl’irradianceréémiseverslescapteurspourchaquepointdusol(albedo30%)
Fractiondediffussurfacearrière:moinsde10%
Bi-facialsystem
Fractiond’irrad.ausol: Fractionsurfacearrière:
Lasimulationdoittenircomptede•Coefficientd’albedo•Ombragesmécaniquessurfacearrière•Facteurdebifacialitédumodule•Pertesdemismatchirradiancearrière
Gainglobaldecetteconfiguration4.5%Surcoûtsdesmodules,structures?
Objectifs- UtilisationPourlesingénieurs(EPC):
Ø Etudeetoptimisationd’unsystèmePV– RapportcompletØ Soitpourunappeld’offreØ Soitpourl’étudedelaréalisationdusystème
Pourlesfinanceurs(banques):Ø Analysedespropositionsd’ingénieurs/fournisseursØ Maintenance:analyseducomportementréeldesinstallations
PourleschercheursetenseignantsØ Outilspédagogiques(visuelsetinteractifs)
AnalyseetcompréhensiondecomportementsspécifiquesØ Outilspourl’étudedesystèmesparticuliersouinnovantsØ Etudesparamétriques
PourlesfabricantsdematérielsØ ConseilauxclientsØ PrésentationdesproduitsdanslabasededonnéesØ Analysedesperformancesréellesdematérielsetd’innovations
PaysenvoiededéveloppementØ FormationauxtechniquesPVØ Optimisation– faisabilitédesystèmesautonomesØ Evaluationdesystèmesdepompage
PrestationsdePVsystLogicielenconstanteévolutionavecdesaméliorationsprogressives
publicationtoutesles6semaines
Contactsaveclesutilisateurs:Hot-line: nombreuxéchangesaveclesutilisateurs,
surlamanipulationdulogiciel,lesméthodes,lamodélisation,lesbugs,demandesdedéveloppements/modifications
Forum,avecFAQlargementdéveloppéesurtoutesquestionstechniquesetscientifiques
AideenlignecontextuelledanstoutlelogicielTutorials: plusieursvidéosenpréparationFormations: permettentd’identifierlesfaiblessesetbesoinsdulogicielFabricants: Modélisationdescomposants,Basesdedonnées
Contactsavecorganismes:PVPMC PVPerformanceModelingCollaborative
Conférencessurlamodélisation(SandiaLaboratories,NREL,TÜV,etc.)EPVSEC ConférencesEuropéennesOrganismesdeCertification
Conclusions
Ø PVsystestdevenuunoutilimportantpourl’IndustriePhotovoltaïque
Ø TraitelessystèmesPVdanstouteleurcomplexité
Ø Miseàjourconstante:tentedesuivrel’évolutiondelatechnologie
Ø Reconnupoursaprécision,utilisépoursa«bankability»
Ø Basededonnées"surveillée"(ModulesPVetonduleurs),accèsauxbasesMétéo
Ø Dispensedesservicesannexes(informationutilisateurs,formation,etc.)
Recommended