PVWatts permet de télécharger des données mensuelles et horaires. Il permet d'obtenir le rayonnement sur une surface inclinée et orientée. Il permet aussi un estimé de production photovoltaïque.

NREL's PVWatts® Calculator is a web application developed by the National Renewable Energy Laboratory (NREL) that estimates the electricity production of a grid-connected roof- or ground-mounted photovoltaic system based on a few simple inputs. To use the calculator, you provide information about the system's location, basic design parameters, and an average annual retail electricity rate. PVWatts® calculates estimates of the system's annual and monthly electricity production, and an estimate of the value of that electricity.

Important Note. PVWatts® is suitable for very preliminary studies of a photovoltaic system that uses modules (panels) with crystalline silicon or thin film photovoltaic cells. PVWatts® production estimates do not account for many factors that are important in the design of a photovoltaic system. If you are using PVWatts® to help design a system, you should work with a qualified professional to make final design decisions based on an assessment of the system location and using more detailed engineering design and financial analysis tools.

L'une des premières choses à faire pour bien comprendre le logiciel consiste à consulter https://pvpmc.sandia.gov/
et particulièrement la partie qui concerne la modélisation du rayonnement solaire.
https://pvpmc.sandia.gov/modeling-steps/1-weather-design-inputs/

Irradiance et insolation (irradiation)
L'irradiance est à la puissance, ce que l'irradiation est l'énergie. Ou, en d'autres termes:

  • L'irradiance est une mesure instantanée de l'énergie solaire sur une surface donnée. Les unités d'irradiance sont les watts par mètre carré. Aux fins pratiques de mesure et d'interprétation, l'irradiance est exprimée et séparée en différents composants.
  • L'irradiation (insolation) est une mesure de l'énergie cumulative mesurée sur une surface donnée pendant une période de temps définie (par exemple, annuelle, mensuelle, quotidienne, etc.). L'unité commune d'irradiation (insolation), lorsque l'on se place du point de vue des concepteurs de collecteurs PV, est le kilowatt-heure par mètre carré.

Pour que ces unités soient interprétées correctement, l'intervalle de temps doit être clairement indiqué (par exemple, kWh par mètre carré annuel, mensuel ou quotidien).


Pour chaque mesure d'irradiance, un plan du collecteur doit être défini. Par exemple, le plan du collecteur peut être orienté perpendiculairement au soleil, ou il peut être horizontal par rapport à la surface de la Terre. Ce plan peut également changer de position, par exemple terrestre (dans l'atmosphère) ou extraterrestre (en dehors de l'atmosphère). Notez que l'absence de spécification explicite indique généralement une mesure terrestre. Toute irradiance extraterrestre est directe en raison de l'absence d'une atmosphère susceptible de provoquer une dispersion (appelée diffusion en français et scattering en anglais).

Les mesures d'irradiance peuvent également être classées en fonction de la portion de lumière solaire mesurée. Par exemple, certaines mesures peuvent ne mesurer que l'irradiance directe (beam en anglais), d'autres ne peuvent mesurer que l'irradiance diffuse,  et d'autres peuvent mesurer à la fois l'irradiance directe et diffuse (parfois appelée «totale»).

Enfin, les mesures d'irradiance directe (beam) peuvent indiquer le champ de vision de l'instrument de mesure. En général, les mesures d'irradiance directe (beam) utilisent un champ de vision de 5 °. Les mesures d'irradiance peuvent également être effectuées avec un instrument utilisant un champ de vision de 180 ° (parfois appelé «global»).

Lorsque ces concepts sont combinés, il est possible de définir les mesures d'irradiance à l'aide d'une série d'identificateurs, par exemple:

  • irradiance normale directe (),
  • irradiance extraterrestre (),
  • irradiance horizontale diffuse (),
  • irradiance globale horizontale ().

PVWatts
To get started with PVWatts®, type the street address, zip code, or latitude and longitude of the system's location, and click GO. PVWatts® uses this information to automatically identify solar resource data available at or near the system's location. For example, for a system on the NREL campus, you could type any of the following:

  • 15013 Denver W Parkway, Golden CO, Montreal, Quebec, Ottawa (vous pouvez entre l'adresse précise)
  • 80401 (le code postal au Canada fonctionne aussi)
  • 39.7N, 105.2W

Une fois la carte produite, vous pouvez déplacer le pointeur rouge pour changer l'endroit.

The calculator estimates the monthly and annual electricity production of a photovoltaic system using an hour-by-hour simulation over a period of one year. To represent the system's physical characteristics, PVWatts® requires values for six inputs:

  • DC system size (pas requis si l'on ne cherche que l'irradiance ou les données)
  • Module type (trois choix possibles seulement mais cela n'influe pas le calcul du fichier météo)
  • Array type (avec suiveur ou non?)
  • System losses (conserver les valeurs de base
  • Array tilt angle (très intéressant car plusieurs logiciels ne donnent que des données horizontales)
  • Array azimuth angle (180, franc sud)

Dans le menu SYSTEM INFO, si vous cliquez sur le i = information de l'une des valeurs à choisir, une fenêtre contextuelle s'ouvrira de même qu'un accès à un menu plus avancé sur la documentation complète de PVWatts.

Si vous désirez savoir la valeur de l'électricité produite indiquez le Rate en $/kWh, 0.01, par exemple. A ce moment, spécifier bine la taille du système requis

You can refine the system design assumptions with three optional advanced inputs:

  • DC to AC size ratio
  • Inverter efficiency
  • Ground coverage ratio

Résultats 
Les résultats apparaissent pour les 12 mois de l'année.
Parmi toutes les colonnes, celle qui importe est la première qui indique le cumul moyenné du rayonnement solaire (appelé irradiation [kWh/m2] en énergie solaire) quotidien. La seconde propose un estimé de l'énergie produite par le collecteur spécifié. La troisième la valeur de cette électricité.

Importation
Pour vous créer des fichiers météo simplement (Recherchez le symbole Download results sous le tableau):

  • Téléchargez les données en format csv : par mois ou par heure
  • Cliquez sur la colonne A
  • Cliquez sur l'onglet Données
  • Cliquez sur Convertir
  • Choisir délimité et par une virgule puisque les données le sont
  • Remplacez les points par des virgules dans la version française d'excel.
  • Ajustez la largeur des colonnes
  • Supprimez les données non pertinentes (par exemple les données de production électrique si vous ne désirez qu'un fichier météo)


Hourly
Pour conserver uniquement les données météo vous aurez alors Month Day Hour Beam Irradiance (W/m^2) Diffuse Irradiance (W/m^2) Ambient Temperature (C) Wind Speed (m/s) Plane of Array Irradiance (W/m^2) Cell Temperature (C) Ces titres seront suivis de valeurs pour les 8760 heures de l'année. C,est avec ce type de fichier que l'on peut faire une analyse valable de la production PV.
Si vous allez au bas du fichier, vous trouverez des valeurs totales.
Question: Qee veulent-elles dire?
Rep: Puisque les valeurs de cahque heure sont des W/m2 et que cette veleur est présumé être une moyenne valide pour une heure, le cumul est en fait le nombre de Wh/m2 qui percute la surface en une année.
Transformez les Wh en kWh et ou MWh


Monthly:
Pour conserver uniquement les données météo vous aurez alors
Month Solar Radiation (kWh/m^2/day) Plane of Array Irradiance (W/m^2)
Ces titres seront suivis de 12 lignes pour les 12 moins de l'année. Ce type de fichier permet de faire un premier estimé seulement.
Comment obtenir des valeurs annuelles de rayonnement solaire (Solar Radiation)?
Rep: Multipliez la valeur en kWh/m2/day par le nombre de jours de chaque mois et vous obtiendrez alors des kWh/m2/month
Puis, additionner les douze cellules
Vous remarquerez que la valeur cumulée est elle du Plane of Array Irradiance cumulée

Modifié le: mercredi, 16 décembre 2020, 17:57