Comment transformer les parcs éoliens en centrales hybrides éolien-solaire

Un groupe de chercheurs norvégiens-suédois a utilisé la régression linéaire multiple pour évaluer si 128 parcs éoliens existants dans les pays nordiques pourraient potentiellement être convertis en centrales hybrides éolien-solaire avec des capacités PV optimales en termes de coûts et de bons niveaux de valeur actuelle nette (VAN). Leur modélisation pourrait potentiellement être utilisée dans tous les pays et à toutes les latitudes.

décembre 13, 2024 Emiliano Bellini

Image : Munro89, Wikimedia Commons

D’après pv magazine International

Un groupe de chercheurs de l’Institut norvégien de technologie énergétique (IFE) et de l’Université d’Uppsala en Suède a présenté une nouvelle stratégie pour rénover les parcs éoliens en installations hybrides éolien-solaire. « Les centrales hybrides éolien-solaire peuvent être valorisées différemment en fonction des conditions du marché, a déclaré Øyvind Sommer Klyve à pv magazine. Dans certains cas, offrir une courbe de production plus stable, comme c’est typiquement le cas avec une hybridation éolien-solaire, peut entraîner des revenus supplémentaires si le consommateur final est prêt à payer davantage pour une production plus stable. À l’inverse, il pourrait y avoir des situations de marché où les prix de l’énergie sont suffisamment élevés, de sorte que vous ne voudriez pas que les actifs solaires et éoliens partagent l’infrastructure de connexion au réseau, si cela entraînait une réduction de la production d’énergie. Il pourrait également y avoir des régulations interdisant la construction de centrales hybrides éolien-solaire. »

Le groupe de recherche a utilisé l’analyse de régression linéaire multiple (RLM) pour étudier comment 128 parcs éoliens existants en Norvège et en Suède pourraient être potentiellement convertis en centrales hybrides éolien-solaire avec des capacités PV optimales en termes de coûts et de bons niveaux de valeur actuelle nette (VAN). La RLM est un modèle qui estime la relation entre une variable dépendante quantitative et deux ou plusieurs variables indépendantes en utilisant une ligne droite.

Dans leur modélisation, les scientifiques ont supposé que la production d’énergie solaire est vendue sur le marché à jour prévu et est réduite lorsque la somme de la production PV et éolienne dépasse le point de connexion (POI) de l’installation hybride. « Tous les 128 parcs éoliens étudiés ont des facteurs de capacité moyens supérieurs à 15% », ont précisé les scientifiques. « Ceux avec des facteurs de capacité plus faibles ont été jugés défectueux ou être des petites éoliennes et ont été éliminés dans une étape antérieure. Un total de 22 parcs éoliens ont été précédemment filtrés à cette étape. »

Ils ont également supposé qu’il n’y a pas d’ombrage sur l’installation, que les pertes dues à la neige peuvent être négligées et que le terrain est adapté à l’installation. « Ces hypothèses entraîneront un biais positif sur les facteurs de capacité modélisés, en particulier dans les zones de soumission les plus au nord, qui sont plus montagneuses et enneigées que les zones du sud des pays nordiques », ont-ils ajouté, précisant que le calcul de la VAN n’incluait que les revenus et les coûts liés au système PV.

Le modèle a identifié trois paramètres clés pour la viabilité du projet de rénovation : un facteur de capacité PV moyen élevé ; un facteur de capacité éolienne moyen faible ; et un facteur de corrélation de Pearson fortement négatif entre les profils de production horaire PV et éolienne. Le coefficient de corrélation de Pearson est la méthode la plus courante pour mesurer une corrélation linéaire entre deux variables.

Les chercheurs ont trouvé qu’une forte anti-corrélation seule pouvait facilement déterminer si la rénovation d’un parc éolien existant en hybride éolien-solaire est économiquement viable. « Dans ce contexte, de nombreux cas de rénovation les plus rentables se produisaient sur des sites avec la plus faible anti-corrélation, et l’impact positif de l’anti-corrélation sur la VAN ne devenait évident qu’après avoir réalisé une analyse RLM qui tenait compte des facteurs de capacité PV et éolien. »

Leurs analyses ont également montré que les sites avec des niveaux élevés de radiation solaire et des parcs éoliens peu performants devraient être priorisés, tandis que les zones avec une forte anti-corrélation horaire entre l’éolien et le solaire devraient être négligées.

« Le coefficient de corrélation horaire entre les profils de production d’énergie PV et éolienne est un meilleur indicateur de la faisabilité techno-économique que les coefficients de corrélation diurnes ou saisonniers », ont-ils ajouté. « Les coefficients de pente du modèle RLM dérivé peuvent être multipliés par les facteurs de capacité moyens éoliens et PV d’un site de parc éolien et l’anti-corrélation pour donner une estimation initiale du potentiel techno-économique de rénovation PV du site. »

Le groupe de recherche a également souligné que sa nouvelle méthodologie peut être appliquée dans n’importe quel pays ou à n’importe quelle latitude. Elle a été présentée dans l’étude « Retrofitting wind power plants into hybrid PV–wind power plants: Impact of resource related characteristics on techno-economic feasibility », publiée dans Applied Energy.

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