D’après pv magazine International
Un groupe de scientifiques espagnols propose un nouveau cadre pour permettre aux parties prenantes d’évaluer et d’optimiser les fermes de PV flottant (FPV). L’approche proposée s’adresse aux investisseurs et aux décideurs, car elle leur permet de trouver les plans d’eau les plus bénéfiques pour l’installation de FPV dans une zone ou un pays spécifique, tout en optimisant leur angle d’inclinaison à un stade ultérieur.
Elle est décrite dans l’article « Une approche innovante pour évaluer et optimiser les panneaux solaires flottants », publié dans Energy Conversion and Management. Le groupe de recherche comprenait des universitaires de l’Université de Salamanque en Espagne et de la société de recherche et développement scientifique Pudbuq.
L’Espagne a été choisie comme première étude de cas de la nouvelle méthode, permettant aux chercheurs d’identifier les meilleurs sites du pays pour le FPV. « Le photovoltaïque flottant en est aux premiers stades de mise en œuvre, donc il n’y a pas beaucoup d’expériences antérieures pour standardiser la prise de décision, ont-ils déclaré. De plus, le manque d’outils de conception spécifiques et de calculs de production constitue un obstacle à la compréhension des véritables avantages. Du point de vue de l’investissement, les parties prenantes n’ont pas une analyse complète de la rentabilité de leur investissement. D’un point de vue technique, environnemental et législatif, il n’y a pas suffisamment d’informations disponibles pour établir des normes et des critères pour la conception et la sélection des plans d’eau les plus appropriés ».
En Espagne, le PV flottant a un potentiel de 55,8 TWh/an
La première étape de la méthode proposée consiste à intégrer des données géolocalisées multiresources et multi-résolutions dans un environnement Web-GIS basé sur Javascript et Python. Une fois toutes les données GIS concernant les plans d’eau locaux collectées, une analyse multicritères (MCDA) est effectuée, attribuant différentes valeurs aux différents paramètres à prendre en compte dans la prise de décision. Ces paramètres incluent le facteur de capacité de génération, la variation du niveau d’eau, le coût actualisé de l’énergie (LCOE), la distance par rapport au réseau, la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES), le taux de couverture légale de l’eau et le nombre de plans d’eau dans un rayon de 25 km.
« L’objectif de la MCDA est d’obtenir un ensemble de solutions classées de la plus à la moins adaptée. Deux méthodes ont été sélectionnées parmi celles utilisées dans l’état de l’art : l’évaluation proportionnelle complexe (COPRAS) et l’évaluation du produit de la somme des agrégats pondérés (WASPAS), ont expliqué les scientifiques. Les résultats de l’analyse de sensibilité et de comparaison montrent que COPRAS présente un classement plus stable que WASPAS. Pour cette raison, la méthode COPRAS est sélectionnée comme étant plus précise ».
Alors que l’analyse MCDA identifie les plans d’eau les plus bénéfiques dans une zone spécifique, la méthode exécute un algorithme d’optimisation de l’inclinaison basé sur l’intelligence artificielle. Plus précisément, elle utilise des algorithmes génétiques (AG), largement utilisés pour résoudre des problèmes d’optimisation. Les AG sont des méthodes métaheuristiques qui ne garantissent pas la meilleure solution, mais qui fonctionnent bien lorsque trouver des solutions exactes est trop difficile ou impossible.
En appliquant cette méthode novatrice à l’Espagne, le groupe a découvert que le potentiel de génération total de toutes les masses d’eau consultées est de 55,8 TWh, représentant 22,3 % de la demande annuelle du pays. Cependant, ils ont également constaté que parmi des centaines de plans d’eau potentiels, onze représentent environ 32 % de la puissance installée totale. « Cela montre que ces plans d’eau où l’impact de l’investissement est le plus important sont identifiés », a expliqué le groupe.
De plus, le groupe a pris les cinq principaux plans d’eau du pays et a exécuté l’AG pour trouver le meilleur angle d’inclinaison. Ensuite, ils l’ont comparé à six autres méthodes d’optimisation d’inclinaison provenant de la littérature. « Dans le cas du LCOE, les améliorations varient entre 2,1 % et 8,4 %, ou dans le cas des GES évités, les améliorations varient entre 0,66 % et 10,3 % », ont précisé les scientifiques.
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