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Qu'est-ce que l'ombrage de l'horizon et pourquoi est-il important pour le solaire?

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Lors de la prévision de la quantité d'énergie que votre système solaire photovoltaïque va générer pour un client, la précision est primordiale. Si votre logiciel de modélisation néglige quelque chose d'important, comme la configuration de la chaîne de votre système ou l'ombrage d'un arbre à proximité ou d'une autre obstruction, cela pourrait entraîner des erreurs et un client mécontent.

Les progrès des logiciels solaires ont donné aux entrepreneurs solaires les outils nécessaires pour concevoir en toute confiance des systèmes photovoltaïques et modéliser avec précision leur économie et leur production d'énergie sans prendre physiquement des mesures sur le site du projet.

L'ombrage Horizon, le dernier ajout à la suite d'outils de modélisation d'Aurora Solar, ajoute un degré supplémentaire de précision pour les estimations de la production solaire. C'est également la première fois que cette fonctionnalité est automatisée par un logiciel solaire (pas besoin d'importer des données de terrain!), Garantissant un gain de temps aux entreprises solaires qui souhaitent une précision qu'elles peuvent soutenir.

Qu'est-ce qui change?
Les cartes d'irradiance et les simulations de performances d'Aurora ont largement contribué à son succès en tant qu'outil d'analyse de site à distance. Cependant, leur avantage dépend de leur capacité à modéliser avec précision les caractéristiques physiques du site. Pour certains sites où les collines ou les montagnes peuvent causer de l'ombre, la nécessité de modéliser le terrain autour d'un projet peut présenter un défi.

Avant la publication de cette fonctionnalité, Aurora supposait qu'un paysage plat entourait un site de projet. Des objets et des obstructions tels que des arbres et des bâtiments environnants ont été ajoutés manuellement par les concepteurs, ce qui a bien fonctionné lors de la modélisation de la «quasi-ombrage» sur le site, mais la modélisation de «l'ombrage lointain» des collines environnantes et des montagnes lointaines était plus difficile. Une solution de contournement employée par certains utilisateurs consistait à créer des obstructions polygonales pour modéliser le terrain. Cependant, cela s'est avéré long et sujet aux erreurs. Pour rendre la modélisation de ce type d'ombrage lointain beaucoup plus facile pour les utilisateurs, nous avons décidé de développer une fonctionnalité appelée ombrage d'horizon.

Un exemple de terrain qui aurait été laborieux à modéliser à des fins d'ombrage, avant la sortie de la nouvelle fonction d'ombrage d'horizon d'Aurora.

Qu'est-ce que l'ombrage de l'horizon?
L'ombrage Horizon permet la modélisation automatique de l'ombre en raison du terrain entourant un site, pour permettre une évaluation plus précise de l'ombrage et des estimations améliorées de la production solaire.

Lorsqu'une carte d'irradiance est générée ou qu'une simulation de performances est exécutée, Aurora collecte plus d'un million de mesures d'altitude dans la zone voisine et les utilise pour créer un profil du terrain environnant. La carte d'élévation à 360 degrés qui en résulte est connue sous le nom de profil d'horizon.

Un diagramme montrant la trajectoire du soleil (jaune) tout au long de l'année et le profil d'horizon (vert) du terrain pour un bâtiment avec une grande colline au sud-ouest. Le soleil suit le haut de la trajectoire du soleil d'est en ouest en été et le bas en hiver.

Lors du calcul de l'irradiance, Aurora vérifie si le soleil est en dessous du profil de l'horizon. Si tel est le cas, la composante du faisceau de rayonnement est bloquée. De plus, à toutes les heures, la quantité de lumière diffuse est réduite car une partie de celle-ci est bloquée par l'horizon.

Où l'ombrage de l'horizon importe-t-il le plus?
Dans de nombreux cas, l'horizon bloque moins de 1% de la lumière disponible, mais l'effet peut être beaucoup plus drastique dans les régions vallonnées. Les maisons dans les vallées, les canyons ou même celles situées sur le flanc d'une colline peuvent toutes subir divers degrés d'ombrage par rapport à la terre.

L'effet de l'ombrage de l'horizon sur les économies de factures de services publics peut également être amplifié par les taux de durée d'utilisation. Dans l'exemple de profil ci-dessus, une grande colline se trouve à l'ouest du site, ce qui réduirait la production pendant les heures de pointe en après-midi selon les horaires actuels de la Californie.

La distance entre un site et un terrain proéminent influence également l'impact de l'ombrage de l'horizon. L'exemple ci-dessous illustre les profils d'horizon de quatre sites situés à différentes distances du mont Fuji au Japon. La montagne obscurcit davantage le ciel sur le site situé à seulement 10 km du sommet, par rapport au site situé à 16 km.

(Pour un exemple d'un cas extrême d'ombrage d'horizon, consultez l'évaluation du site solaire d'Aurora Solar pour ce château bavarois!)

Profils d'horizon pour quatre sites situés au nord du mont. Fuji à différentes distances. Notez que les sites plus éloignés ont également d'autres collines plus proches au nord.

Le calcul automatique de l'ombrage de l'horizon représente une avancée majeure dans la précision de l'évaluation à distance de l'ombre et de la modélisation de la production solaire avec un logiciel solaire. L'automatisation de cette fonctionnalité – une première dans le logiciel de conception solaire – est une autre façon pour Aurora d'aider les entrepreneurs solaires à économiser du temps et de l'argent en obtenant les évaluations les plus précises avec moins de visites sur site.

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