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PV vertical

Les systèmes photovoltaïques verticaux représentent une classe distincte d'installations PV, dont la performance et la pertinence ne peuvent être évaluées en utilisant les mêmes hypothèses que pour les systèmes conventionnels inclinés ou à suivi. LuciSun fournit des services de conseil technique et de modélisation avancée pour les projets PV verticaux, soutenant les études de faisabilité, les évaluations comparatives de conception et la prise de décision pour des concepts PV non standards où la géométrie et l'environnement jouent un rôle prédominant.

Conseil technique et services de modélisation pour les projets PV verticaux

LuciSun réalise des études de simulation dédiées pour les systèmes PV verticaux, abordant les questions relatives à la pertinence du système, à la conception de la disposition, à l'évaluation de la performance et à la robustesse face à l'incertitude. Ces services sont appliqués dans différents contextes réglementaires et de projet, y compris les installations PV verticales développées sur des terres agricoles et d'autres environnements contraints, et sont basés sur une modélisation 3D explicite utilisant LuSim comme outil de simulation principal. L'approche a été appliquée à plusieurs projets PV verticaux, y compris des installations à l'échelle utilitaire et des systèmes déployés sur des terres agricoles.

Le PV vertical en tant que système photovoltaïque piloté par la géométrie

Dans les systèmes PV verticaux, l'orientation des modules s'écarte fondamentalement des configurations conventionnelles orientées au sud ou à suivi. La production d'énergie est très sensible à l'espacement des rangées, à la hauteur des modules, à l'orientation et à l'environnement environnant. Les approches simplifiées du plan de rayonnement ou les modèles de transposition génériques sont souvent insuffisants pour capturer ces effets. Les études LuciSun représentent explicitement la géométrie du système en 3D pour évaluer la variabilité spatiale et les interactions locales qui influencent fortement la performance du PV vertical.

Rôle des modules bifaciaux et de l'irradiance côté arrière

Les installations PV verticales sont le plus souvent mises en œuvre à l'aide de modules photovoltaïques bifaciaux. Dans ces configurations, l'irradiance diffuse et réfléchie contribue une part significative du rendement énergétique total, et l'exposition côté arrière devient un facteur de performance de premier ordre. La modélisation LuciSun prend explicitement en compte les composantes d'irradiance avant et arrière, les réflexions au sol, l'albédo de surface et les contributions environnementales, permettant une évaluation cohérente des gains bifaciaux et de leur sensibilité à la disposition et aux caractéristiques du site.

Contraintes d'utilisation des terres et intégration agricole

Les systèmes PV verticaux sont fréquemment déployés sur des terres agricoles, où la compatibilité d'utilisation des terres, l'accès aux machines et la distribution de la lumière au niveau du sol sont des contraintes importantes. Ces systèmes sont souvent considérés dans des contextes similaires aux applications agrivoltaïques, bien qu'avec des objectifs et des logiques de conception différents. Les études LuciSun évaluent les dispositions PV verticales par rapport aux contraintes d'utilisation des terres et aux schémas lumineux spatiaux, soutenant la comparaison avec des configurations alternatives telles que les systèmes surélevés ou inclinés.

Sensibilité aux profils d'horizon, au terrain irrégulier et aux environnements complexes

En raison de leur orientation et de leur profil de production, les systèmes PV verticaux sont particulièrement sensibles aux effets d'horizon, au terrain irrégulier et aux objets environnants. Les faibles angles solaires, les changements saisonniers et l'exposition côté arrière amplifient l'influence de la variabilité du terrain, de la végétation et des infrastructures voisines. LuSim traite explicitement le terrain irrégulier dans sa représentation 3D, permettant aux études LuciSun de capturer de manière cohérente les profils d'horizon complexes et la géométrie du sol, y compris l'utilisation de représentations basées sur le LiDAR lorsque disponibles.

Évaluation comparative des dispositions et des profils de production

Les systèmes PV verticaux présentent des profils de production quotidiens et saisonniers non intuitifs, souvent caractérisés par une génération prononcée le matin et le soir et des contributions hivernales accrues. Le rendement énergétique annuel seul n'est donc pas suffisant pour caractériser leur pertinence. LuciSun fournit des évaluations comparatives de dispositions et d'orientations alternatives, analysant les profils de production d'énergie, la variabilité spatiale et la sensibilité aux paramètres de conception dans un cadre cohérent.

Validation et application dans des projets de recherche

Les approches de modélisation appliquées par LuciSun pour les systèmes PV verticaux ont été exercées et comparées dans le cadre de projets de recherche européens, y compris SERENDI-PV. Dans ce contexte, LuSim a été utilisé pour des évaluations à haute résolution de centrales PV bifaciales verticales, soutenant l'analyse comparative et la discussion des incertitudes de modélisation dans des conditions de projet réelles.

Des résultats de simulation au support de décision

Les résultats des services de conseil en PV vertical de LuciSun comprennent des analyses comparatives de performance, l'identification des sensibilités clés et des intrants pour l'évaluation de l'incertitude et des risques. Ces résultats soutiennent une prise de décision éclairée sur la pertinence des concepts PV verticaux, leur intégration sur des sites spécifiques et leur comparaison avec des solutions photovoltaïques alternatives dans des environnements complexes.