À l’USMB, des recherches sont menées pour optimiser la modélisation des systèmes photovoltaïques

Publié le jeu 25 Juil 2024 illustration article photovoltaïque

Une équipe de chercheurs, constituée de Carlos Rodrigo Cárdenas-Bravo, doctorant au  Laboratoire de Mathématiques (LAMA), Sylvain Lespinats, chercheur à l’Institut National de l’Énergie Solaire (INES), ainsi que de Denys Dutykh, chercheur à l’Université de Khalifa, a fait une découverte qui pourrait révolutionner la manière dont les systèmes photovoltaïques sont modélisés et optimisés, permettant des diagnostics plus rapides.

Réduire le temps de calcul nécessaire aux diagnostics

Publiés dans la revue scientifique Solar Energy dans un article intitulé « On the parameters’ domain of the single-diode model », les résultats de leurs recherches représentent un atout majeur pour l’industrie de l’énergie solaire. Dans cet article, les trois chercheurs présentent une méthode innovante pour l’analyse des systèmes photovoltaïques en se concentrant sur trois points spécifiques de la courbe courant-tension (IV) : le point de circuit ouvert, le point de circuit fermé et le point de puissance maximale.

Cette approche permet de réduire significativement le temps de calcul nécessaire pour optimiser le modèle à une diode, essentiel pour diagnostiquer et améliorer les performances des systèmes photovoltaïques. Pour arriver à ces résultats, les chercheurs ont placé au centre de leurs recherches l’aspect multidisciplinaire, intégrant des éléments de l’ingénierie électrique, de l’informatique et des mathématiques : c’est « la synergie entre ces disciplines qui a permis d’aboutir à des solutions plus efficaces » expliquent-ils.

Le nouvel algorithme développé peut traiter des milliers de points de données en quelques secondes, démontrant ainsi sa valeur pratique et son potentiel révolutionnaire pour des applications concrètes.

Un atout majeur pour l’industrie de l’énergie solaire

L’importance de cette recherche réside dans sa capacité à réduire significativement le temps de calcul nécessaire pour optimiser les modèles à une diode des systèmes photovoltaïques. En simplifiant et accélérant ce processus, l’équipe de chercheurs ouvre la voie à une nouvelle génération de logiciels de diagnostic plus rapides et plus précis. Ces outils sont essentiels pour diagnostiquer et améliorer les performances des installations solaires, permettant ainsi une gestion plus efficace de l’énergie solaire.

Lien avec la Solar Academy

Seule Ecole Universitaire de Recherche (PIA4 EUR) de l’USMB, la Solar Academy traite de l’ensemble des éléments se référant au déploiement de l’énergie solaire sur des territoires fonctionnels : milieu urbain et/ou rural. Riche de son partenariat d’excellence avec le CEA, le CNRS et l’INES PFE, la Solar Academy adopte un point de vue disciplinaire qui implique 6 laboratoires de recherche de l’USMB et mêle vision ingénierie, numérique/mathématiques, économique et juridique de ces problématiques à fort enjeux sociétaux, comme en témoignent ces trois pôles scientifiques. Créée en 2019, la Solar Academy assure une formation par et pour la recherche et compte 25 thèses de doctorat en cours, 35 articles de revue de haut niveau publiés en 2023 et est impliquée dans plusieurs collaborations nationales et internationales.
Dans cette dynamique, le pôle scientifique « Solar Energy Digitalization for a better Reliability  » de la Solar Academy, auquel cet article se réfère, traite les données inhérentes au déploiement solaire, avec un focus particulier sur l’utilisation des mathématiques et de l’IA pour l’aide à la décision et l’optimisation, la numérisation, la prise en compte de l’incertitude ainsi que le traitement frugal de ces données.

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