La présentation aborde l'état de l'art de l'électricité solaire, mettant en lumière les technologies et l'industrialisation d'outils d'aide à la décision pour optimiser la production d'énergie. Les défis incluent l'intermittence et le stockage, avec des prévisions visant à ce que le solaire représente entre 30 et 50 % de l'électricité mondiale d'ici 2050. Un projet de recherche a également été présenté, se concentrant sur la prédiction de la production solaire et le développement d'une plateforme de visualisation des données.

1. Electricité solaire : état de l’art de la recherche à une
application industrielle
Conférence TechnoArk, 29 Janvier 2016
Luc Dufour, Assistant Doctorant
Institut Informatique de Gestion
Luc.dufour@hevs.ch
Techno-Pôle 3 – CH-3960 Sierre
Mariam Barque, Assistant Scientifique
Institut Informatique de Gestion
Mariam.barque@hevs.ch
Techno-Pôle 3 – CH-3960 Sierre
Dominique Genoud, Professeur
Institut Informatique de Gestion
Dominique.genoud@hevs.ch
Techno-Pôle 3 – CH-3960 Sierre

3. HES-SO Valais-Wallis
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Sommaire
• Vision moyen et long terme : le solaire, alternative vraiment crédible ?
• Vision court terme : cas réel d’industrialisation d’un outil d’aide à la décision
• Axes de recherches étudiés à court terme
• Conclusion

4. HES-SO Valais-Wallis
Page 4
• Capteurs passifs
• Capteurs à eau pour l’eau chaude sanitaire, et éventuellement apport
aux besoins de chauffage
Les différentes technologies solaires :
Chaleur pour bâtiments

5. HES-SO Valais-Wallis
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• Marché à 80 % chinois
• 1 m2 de capteur = 800 Wth
• = 400 kWh utiles par an
Les différentes technologies solaires :
Chaleur pour bâtiments
Parc fin 2014
Evolution du parc mondial sur
les 10 dernières années

6. HES-SO Valais-Wallis
Page 6
• Capteurs photovoltaïques
• Innovation : Capteurs photovoltaïques –
thermiques (électricité et chaleur)
Les différentes technologies solaires :
Electricité pour bâtiments

7. HES-SO Valais-Wallis
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• Capteurs fixes, mobiles
• Avec ou sans concentration
Les différentes technologies solaires :
Photovoltaïque pour réseaux
PV avec suivi du soleil
PV avec panneaux fixes

8. HES-SO Valais-Wallis
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• Marché mondial
• Parc : 178 GW fin 2014
• Prévu : 540 GW en 2020
• Problèmes :
– Intermittence,
– Prévisibilité de la
production
– Stockage cher
Les différentes technologies solaires :
Photovoltaïque pour réseaux

9. HES-SO Valais-Wallis
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• Permet de produire selon la demande du réseau et de créer de l’emploi local
• Seulement 5 GW (Espagne, USA …) mais 20 GW programmés en Chine dans
les 5 prochaines années
• 10 % en 2050 ( Scénario Médian de l’aie, agence internationale de l’énergie)
Les technologies solaires (2) : Les centrales solaires
La centrale d’Ivanpah
en Californie : 375 MW
2014

10. HES-SO Valais-Wallis
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• Pour les bâtiments individuels
performants
• Surface de captation suffisante
• Autonomie (en énergie annuelle)
• Autoconsommation de l’électricité
• Verrou :
– gestion optimale de l’offre et de la
demande,
– acquisition traitement en temps réel
– prévisions à t + 15 minutes
• Pour les réseaux
• Actuellement, pas plus de 30 % de
sources intermittentes
• Possibilités de dépasser avec
stockage (centrales solaires)
• Amélioration des rendements des
centrales (autour de 15 %
actuellement)
• Stockage plus performants
L’avenir du solaire
 Entre 30 et 50 % de l’électricité
mondiale en 2050 à partir du solaire
( Scénario Médian de l’aie, agence internationale de l’énergie)

11. HES-SO Valais-Wallis
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Industrialisation d’un outil d’aide à la décision
• Partenaires projet
IEM
ICARE
IIG
ISI

12. HES-SO Valais-Wallis
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• Objectifs
– Prévision de la production solaire
– Prévision de la mini-hydraulique
– Plateforme de visualisation des prédictions
Industrialisation d’un outil d’aide à la décision

13. HES-SO Valais-Wallis
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Méthodologie : Processus Logiciel
STOCKER
Créer une base de
données de stockage
de tous les capteurs
SE CONNECTER
Créer la connexion
entre la base de
données et le
software d’analyse
PREPARER LE
DATASET
Format, Détection de
valeurs manquantes
et aberrantes,
statistiques)
PREDIRE
Production
photovoltaique
EVALUER
Référence et Réalité
Prédiction et réalité
ENVOYER
Définir des formats
d’envoi de données
vers ( une DB, un site
web, un automate…)
Processing
Normes
SIA

14. HES-SO Valais-Wallis
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• Données
• Prédiction
– Technique : Méthode d’apprentissage supervisée
– Modèle : Réseau de Neurones, Ensemble d’arbre de décision, Analyse combinatoire
2014 : Données horaires
2011-2013: Données horaires
Méthodologie : implémentation
Historique de
production PV (kW/h) Apprentissage
Prédiction
Prévisions météo
Mesures météo

15. HES-SO Valais-Wallis
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Livrable
Plateforme Web
Publication
• Publication IEE IMIS 2015,
«Solar production prediction based on
non linear meteo source adaptation»
0
50
100
150
200
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
kWh
Hour
J+1
Best paper award

16. HES-SO Valais-Wallis
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Suites recherches court terme
PilotagePrédictions
à t + 15min
Suite projet
• Prédiction du parc photovoltaique
• Prédiction de la mini-hydraulique