Les données météorologiques aident depuis longtemps les prévisionnistes à prévoir les nuages, la pluie et les orages. Lisa Bozeman, de l'Institut polytechnique Purdue, souhaite changer cela afin que les propriétaires de services publics et de systèmes solaires puissent prédire quand et où le soleil apparaîtra et, par conséquent, augmenter la production d'énergie solaire.
« Ce n'est pas seulement la couleur du ciel qui compte », a déclaré Boseman, professeure adjointe titulaire d'un doctorat en génie industriel. « Il s'agit aussi de déterminer la production et la consommation d'électricité. »
Bozeman étudie comment combiner les données météorologiques avec d'autres données publiques afin d'améliorer la réactivité et l'efficacité du réseau national en prévoyant plus précisément la production d'énergie solaire. Les entreprises de services publics sont souvent confrontées au défi de répondre à la demande lors d'étés chauds et d'hivers rigoureux.
« Actuellement, les services publics disposent de peu de modèles de prévision et d'optimisation solaires concernant l'impact quotidien de l'énergie solaire sur le réseau », a déclaré Bozeman. « En déterminant comment utiliser les données existantes pour évaluer la production solaire, nous espérons aider le réseau. Les décideurs seront mieux à même de gérer les conditions météorologiques extrêmes et les fluctuations de la consommation d'énergie. »
Les agences gouvernementales, les aéroports et les radiodiffuseurs surveillent les conditions atmosphériques en temps réel. Les informations météorologiques actuelles sont également collectées par les particuliers grâce à des appareils connectés à Internet installés à leur domicile. De plus, des données sont collectées par les satellites de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) et de la NASA (National Aeronautics and Space Administration). Les données de ces différentes stations météorologiques sont combinées et mises à la disposition du public.
Le groupe de recherche de Bozeman explore les moyens de combiner les informations en temps réel avec les données météorologiques historiques du Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL), principal laboratoire national du Département de l'Énergie des États-Unis pour la recherche et le développement sur les énergies renouvelables et l'efficacité énergétique. Le NREL génère un ensemble de données appelé « Année météorologique typique » (TMY) qui fournit les valeurs horaires du rayonnement solaire et les éléments météorologiques pour une année type. Les données TMY du NREL permettent de déterminer les conditions climatiques typiques d'un lieu donné sur une longue période.
Pour créer l'ensemble de données TMY, le NREL a utilisé les données des stations météorologiques des 50 à 100 dernières années, en a fait la moyenne et a identifié le mois le plus proche de la moyenne, a expliqué Boseman. L'objectif de l'étude est de combiner ces données avec les données actuelles des stations météorologiques locales de tout le pays afin de prédire la température et la présence de rayonnement solaire à des endroits précis, que ces endroits soient proches ou éloignés des sources de données en temps réel.
« Grâce à ces informations, nous calculerons les perturbations potentielles du réseau causées par les systèmes solaires derrière les compteurs », a déclaré Bozeman. « Si nous pouvons prédire la production solaire à court terme, nous pourrons aider les services publics à déterminer s'ils connaîtront une pénurie ou un excédent d'électricité. »
Bien que les services publics utilisent généralement une combinaison de combustibles fossiles et d'énergies renouvelables pour produire de l'électricité, certains particuliers et entreprises produisent de l'énergie solaire ou éolienne sur place, derrière le compteur. Si la législation sur la facturation nette varie selon les États, elle oblige généralement les services publics à acheter l'excédent d'électricité produit par les panneaux photovoltaïques de leurs clients. Ainsi, à mesure que l'énergie solaire devient disponible sur le réseau, les recherches de Bozeman pourraient également aider les services publics à réduire leur consommation de combustibles fossiles.
Date de publication : 09/09/2024