2015-07 / STEADYSAT / Systèmes insulaires


7 juillet 2015

Prévision à base d’images satellites et variabilité temporelle : le cas d’une centrale de 70 kW sur l’ile de la Martinique.

 

Dans les ZNI (zones non interconnectées, par exemple les iles), l’impact des fluctuations de la production solaire sur la stabilité en fréquence du réseau électrique est plus importante.

Une prévision de production à court terme, typiquement 1h, est une solution pour permettre une plus large intégration de cette énergie, tout en conservant une marge de sécurité suffisante.

Notre technologie SteadySat, qui s’appuie sur de l’imagerie satellitaire, est une partie de cette solution. Néanmoins il faut être conscient de ses limites, notamment lors de l’application à la prévision d’une unique centrale.

La figure ci-dessous porte sur la journée du 7 juillet 2015 pour une petite centrale de 70 kW sur l’ile de la Martinique. L’horizon temporel étant de 1h, et le pas de temps de 1 minute.

On observe les fluctuations rapides de la production, qui souvent sortent de l’intervalle de confiance à 90%

 

Cette constatation n’est pas surprenante car les pixels des images couvrent chacun quelques km2, et en plus ces images ne sont mises à jour que toutes les 15 minutes. Dans ces conditions chaque pixel est une moyenne spatiale de l’état nuageux sur plusieurs km2, alors que la centrale n’est affecté que par une petite portion de cette surface (de l’ordre de 1000 m2, soit 0,001 km2).

1 hour ahead solar forecast by using satellite images - 1 minute time step - Island grid

Figure 1 : réalisation (en bleu) vs prévision (en rouge/orange, avec ses quantiles/intervalles de confiances par tranche de 10%) – pas de temps : 1 minute

 

Lorsque l’on passe à un pas de temps de 30 minutes, le moyennage temporel compense en partie cet effet. La production moyennée sur 30 minutes est ainsi bien prévue, et reste majoritairement dans l’intervalle d’incertitudes (les courbes basse et haute correspondent aux quantiles 5% et 95%) comme le montre la figure 2.

1 hour ahead solar forecast by using satellite images - 30 minutes time step - Island grid

Figure 1 : réalisation (en bleu) vs prévision (en rouge/orange, avec ses quantiles/intervalles de confiances par tranche de 10%) – pas de temps : 30 minutes

La question est alors de savoir de quel niveau de précision temporelle a-t-on réellement besoin ? On pourra ensuite déterminer la solution la plus adaptée, et par exemple se satisfaire de la technologie SteadySat, ou alors lui préférer la technologie SteadyEye à base d’images prises directement sur site.