Les performances d’une installation sont généralement étudiées en termes de Performance Ratio (PR). Le PR est calculé une fois l’installation en exploitation et comparé avec l’objectif défini au préalable dans le contrat. Dans la plupart des cas, il est tout particulièrement étudié à la réception de l’installation (PAC) et à la fin de la période de garantie de bon fonctionnement (FAC), soit un an ou deux ans après PAC selon les contrats. Les calculs effectués à PAC considèrent une courte période de fonctionnement (une à deux semaines) tandis que les calculs à FAC font appel à des plages de données bien plus longues (un à deux ans). Cette différence entraîne une incertitude plus grande sur la performance estimée à PAC. Par ailleurs, les tests menés à PAC ont pour but de confirmer que la centrale est correctement réalisée et prête pour l’exploitation, tandis que le but de FAC est de s’assurer que les performances de la centrale sont conformes aux attentes. C’est au stade FAC que les dommages et intérêts prévus au contrat commenceront à s’appliquer si les objectifs contractuels ne sont pas atteints. C’est pourquoi les contrats autorisent généralement des écarts plus grands entre objectifs et performances réelles à PAC (jusqu’à 5 %) qu’à FAC (jusqu’à 2 %). Au vu des impacts financiers potentiels pour le propriétaire et pour le contractant EPC, il est crucial de s’assurer que le modèle contractuel utilisé permet une estimation cohérente et précise des performances futures de l’installation.
Le calcul du PR fait intervenir l’énergie produite durant une période donnée, l’ensoleillement correspondant et la puissance-crête de l’installation. Au cours des négociations contractuelles, le PR-cible est défini sur la base du productible estimé par une simulation, ce qui implique le recours à une base de données météorologiques de référence. L’importance des pertes de productible liées à la température des modules et aux onduleurs est fortement liée aux données météo utilisées. Une fois la centrale en fonctionnement, le PR est recalculé à partir des conditions réelles, c’est-à-dire l’ensoleillement mesuré sur site et l’énergie réellement produite. Pendant la période de test, les conditions météo réelles seront différentes des hypothèses utilisées initialement, cependant le PR n’illustre que l’impact direct de l’ensoleillement. Les variations des autres pertes associées à la météo ou aux conditions saisonnières (ombrages proches par exemple) ne seront pas prises en compte dans cet indicateur. Cela aura pour conséquence d’augmenter l’incertitude sur le PR théorique et peut causer une situation où des installations échouent à leurs tests de performance alors que leur production est satisfaisante parce que les conditions de test sont trop différentes des conditions de référence (températures plus élevées que la moyenne historique par exemple).
Cet effet a pu être constaté en 2018, quand l’Europe a fait l’expérience de températures et d’un ensoleillement bien au-dessus de la moyenne, entraînant un des conséquences financières potentiellement injustes pour les acteurs de la filière.
À l’inverse, des installations aux performances médiocres pourraient passer les tests dans des conditions météo favorables. Plus le test se fait sur une période courte et plus il y a de chances pour qu’il soit biaisé par des conditions météo non-représentatives. Considérer le PR sans aucun facteur de correction lié à la météo peut donc être particulièrement risqué à PAC. D’un point de vue contractuel, un tel indicateur n’est pas recommandé puisqu’il mesure mal les performances réelles de l’installation considérée.
Il existe des versions plus poussées du calcul de PR qui incluent une correction par la température et/ou des ajustements mensuels. Correctement utilisées, ces solutions peuvent couvrir un éventail de situations bien plus large et permettre un système de garantie plus fiable. Toutefois, bien qu’elles puissent permettre de mieux protéger les revenus du propriétaire, il convient de veiller à éviter les formules trop complexes qui augmentent les risques d’erreur de calcul et de mauvaise interprétation des résultats.
Le calcul du PR, sous une forme ou sous une autre, constitue donc l’option la plus communément utilisée en Europe pour le suivi des performances. Néanmoins d’autres approches existent.
Différentes méthodes
L’une d’entre elles est l’étude du productible, définie notamment par la norme IEC 61724-3. Cette méthode repose sur la simulation d’un modèle de référence à l’aide d’un logiciel dédié. Le modèle est « gelé » à la signature du contrat puis une nouvelle simulation est effectuée en utilisant des données météo réelles mesurées pendant la période de test. Le résultat constitue le productible-cible que doit atteindre l’installation. Cette méthode permet de tenir compte de beaucoup plus de variables liées au projet. Néanmoins, comme pour tout type de simulation, une certaine incertitude lui est associée. Idéalement, le modèle utilisé devrait être vérifié par une tierce partie indépendante afin d’éviter tout biais dans la définition des paramètres de simulation.
Aux États-Unis, le test de capacité (« capacity test ») défini par la norme ASTM E2848 est souvent utilisé. Cette méthode utilise une régression linéaire multiple afin d’estimer la puissance (« capacity » en Anglais) d’une centrale PV sous des conditions de référence. Bien que cette approche soit annoncée comme plus précise pour des tests PAC sur une courte durée, elle est aussi complexe et nécessite un haut niveau d’expertise pour être utilisée correctement.
Puisque ces différentes méthodes dépendent beaucoup de données mesurées, il est essentiel de contrôler rigoureusement la qualité de ces données. Des procédures de contrôle-qualité devraient être clairement définies dans les contrats afin d’éviter tout ambiguïté. À noter également qu’un indicateur de performance seul peut ne pas suffire. Une définition claire de la disponibilité de la centrale et des niveaux garantis sont également nécessaires pour s’assurer que l’indisponibilité ne vienne pas parasiter l’analyse des résultats de performance.
Il est important de ne pas perdre de vue le but de chaque test. À PAC, le propriétaire et/ou l’EPC cherchent à obtenir le feu vert pour l’exploitation commerciale, alors qu’à FAC, le but est de s’assurer que la centrale fonctionne conformément aux objectifs fixés contractuellement. Il convient donc d’accorder une attention particulière à la sélection de l’approche la plus adaptée à votre projet, tout en gardant à l ‘esprit que la complexité n’est pas nécessairement synonyme de qualité. Néanmoins, éliminer le plus de sources d’incertitudes possible permet d’offrir des garanties plus robustes et une meilleure protection des revenus du propriétaire en réduisant l’écart entre performances garanties et réelles. Enfin, bien que le choix de la méthode utilisée soit important, un bon suivi de construction peut entraîner des économies conséquentes et permet souvent d’éviter de nombreuses migraines à PAC et à FAC. Gardez également à l’esprit que la performance garantie est une pièce du puzzle, mais qu’il est tout aussi essentiel de s’assurer que les dommages et intérêts définis au contrat couvrent correctement les pertes de productible éventuelles.
Felipe Canto Teixeira
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Felipe Canto Teixeira est partenaire d’Everoze, une société de conseil technique et commercial spécialisée dans les énergies renouvelables, le stockage et la flexibilité énergétique. Felipe travaille dans le secteur de l’énergie depuis 2009, accumulant de l’expérience dans différentes technologies et marchés. Il se concentre actuellement sur la due diligence technique et les étude de productible de projets d’énergie solaire photovoltaïque.
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