Défis et opportunités saisonniers dans les systèmes de suivi solaire à axe unique

Défis et opportunités saisonniers dans les systèmes de suivi solaire à axe unique

La production d’énergie solaire est très dynamique et influencée par la conception du système et les facteurs environnementaux. Un aspect important de la production d’énergie solaire est la variation saisonnière de la production, qui peut être particulièrement prononcée dans les systèmes qui utilisent des suiveurs à axe unique. Ces suiveurs peuvent suivre la trajectoire du soleil (par exemple, d’est en ouest), en ajustant l’inclinaison du panneau pour optimiser la capture du soleil tout au long de la journée. Cependant, comme l’angle du soleil change avec les saisons, la production fluctue également.

Comment les variations saisonnières affectent la production solaire

1. La trajectoire inférieure du soleil en hiver
   • Pendant les mois d’hiver, le soleil suit une trajectoire beaucoup plus basse dans le ciel, ce qui se traduit par une irradiation solaire moins directe sur les surfaces des panneaux solaires. Cet angle plus faible peut entraîner un ombrage d’une rangée à l’autre, c’est-à-dire qu’une rangée de panneaux fait de l’ombre à une autre, en particulier dans les systèmes dotés de suiveurs très proches les uns des autres. Cela réduit la quantité d’énergie captée au milieu de la journée lorsque le soleil est bas.

1. Géométrie du traceur et limites de la conception
   • Les suiveurs à axe unique qui pivotent d’est en ouest sont conçus pour capter un maximum de lumière solaire pendant la majeure partie de l’année. Cependant, ils ne s’adaptent pas complètement aux angles solaires plus faibles pendant le solstice d’hiver. Par conséquent, ces suiveurs peuvent ne pas optimiser leur alignement avec le soleil pendant les journées plus courtes de l’hiver, ce qui entraîne une réduction de la production d’énergie.
2. Impact des algorithmes de rétrocession
   • Pour atténuer l’ombrage, les algorithmes de rétrocession sont souvent utilisés dans les systèmes de trackers. Ces algorithmes ajustent l’inclinaison des panneaux pour éviter l’ombrage causé par d’autres rangées. Cependant, même avec ces ajustements, les performances sont toujours influencées par la position du soleil dans le ciel, en particulier en hiver lorsque le soleil est plus bas. Les algorithmes de rétrocession sont plus efficaces lorsque l’angle d’ensoleillement est plus élevé pendant les mois d’été et d’automne.

Impact mondial et considérations géographiques

Les effets des variations saisonnières de la production solaire ne se limitent pas à une région spécifique. Alors que ces variations sont plus prononcées dans les régions où les angles solaires varient fortement selon les saisons, comme l’Europe, le Canada et certaines parties de l’Amérique du Nord, les régions de l’hémisphère sud, comme l’Australie, l’Amérique du Sud et l’Afrique australe, connaissent également ces fluctuations, mais à des moments différents de l’année, en raison du cycle saisonnier opposé.

En revanche, les régions plus proches de l’équateur, où les angles solaires ne varient pas aussi radicalement tout au long de l’année, peuvent connaître des fluctuations saisonnières de production moins importantes. Cependant, les principes de l’ombrage des rangées, les limites de la conception des suiveurs et le besoin de retour en arrière restent pertinents à l’échelle mondiale.

Optimiser les performances des trackers en hiver

Pour les opérateurs solaires, comprendre et atténuer les effets des changements saisonniers peut améliorer de manière significative la production d’énergie et l’efficacité du système.

1. Suivi et analyse des données
   • Il est essentiel de surveiller les performances des parcs solaires et de les mettre en corrélation avec les angles solaires et les niveaux d’irradiation tout au long de l’année. L’analyse des données des années précédentes peut aider à prévoir et à expliquer les baisses de production saisonnières.
2. Évaluations de l’ombrage
   • Les exploitants doivent évaluer régulièrement l’ombrage entre les rangées de panneaux, en particulier en hiver, lorsque le soleil est au plus bas. L’utilisation d’outils tels que les photos de midi peut aider à détecter les ombres potentielles causées par le faible angle du soleil et permettre d’ajuster la disposition ou les paramètres du suiveur.
3. Optimisation de la conception
   • Pour les nouvelles installations, l’optimisation de l’espacement entre les rangs et la prise en compte d’angles d’inclinaison plus élevés peuvent réduire l’ombrage pendant les périodes de faible ensoleillement. En outre, l’utilisation de systèmes de suivi avancés dotés d’algorithmes de contrôle plus précis peut contribuer à améliorer la production, même pendant les mois d’hiver.

Conclusion

Les variations saisonnières sont un élément important à prendre en compte pour tout parc solaire, en particulier ceux équipés de suiveurs à axe unique. La trajectoire du soleil changeant tout au long de l’année, ces systèmes doivent s’adapter pour garantir une capture optimale de l’énergie. En comprenant ces effets saisonniers, les opérateurs solaires peuvent prendre des décisions éclairées pour améliorer l’efficacité de leurs systèmes. Qu’il s’agisse de surveiller, d’ajuster les réglages des suiveurs ou de concevoir des systèmes adaptés aux conditions uniques de chaque site, une gestion proactive peut contribuer à garantir des performances maximales tout au long de l’année.

Ecrit par Natasha Réveilhac