Votre logiciel d'IA pour la conception et la vente de systèmes photovoltaïques

Guide de l'analyse automatisée des ombrages dans la conception solaire

4 mars 2025 L'équipe AI d'EasySolar

L'ombrage peut réduire considérablement les performances des panneaux solaires - parfois de plus de 75% à cause d'obstructions même mineures. Les outils automatisés d'analyse des ombres facilitent désormais l'optimisation des conceptions solaires en utilisant des données précises et des algorithmes avancés. Voici ce qu'il faut savoir :

Principaux avantages :

Précision: Des outils comme EagleView capturent 10 000 à 30 000 points de données par toit, contre 15 à 30 seulement avec les méthodes manuelles.
Vitesse: Générer des rapports d'ombrage détaillés en moins de 15 minutes.
Gains de performance: Les ajustements basés sur des informations automatisées peuvent améliorer la production d'énergie jusqu'à 17,3%.

Comment cela fonctionne-t-il ?

Numérisation 3D: LiDAR crée des modèles détaillés des toits et des environs.
Apprentissage automatique: Simule les ombres et calcule la perte de puissance.
Plates-formes intégrées: Un logiciel comme Aurora Solar combine l'analyse de l'ombrage et la modélisation de l'énergie.

Pourquoi c'est important :

L'analyse automatisée des ombrages permet de gagner du temps, de réduire les erreurs humaines et d'améliorer la précision de la conception, garantissant ainsi une production d'énergie maximale. Que vous vous attaquiez à des conceptions de toits complexes ou à des ombrages saisonniers, ces outils simplifient le processus.

Fonctionnalité	Méthodes manuelles	Analyse automatisée
Points de données	15-30 par toit	10 000-30 000 par toit
Zone de couverture	Limitée	Jusqu'à 300 mètres
Intervalle d'analyse	Sporadique	Toutes les 15 minutes/an
Erreur humaine	Haut	Minime

Tirez parti de l'analyse automatisée des ombres pour rationaliser vos conceptions solaires dès aujourd'hui.

Technologies de base pour l'analyse des ombrages

L'analyse moderne des ombres dépend de trois technologies principales qui fonctionnent ensemble pour fournir des informations précises pour la conception solaire. Ces outils ont complètement changé la façon dont les concepteurs évaluent et planifient les installations photovoltaïques. Examinons chacun d'entre eux et leur rôle dans l'amélioration de la précision de la conception.

Numérisation et modélisation 3D

La technologie LiDAR génère des modèles 3D très détaillés des sites d'installation, qui servent de base à l'analyse automatisée de l'ombrage. Le National Renewable Energy Lab (NREL) indique que l'analyse de l'ombrage basée sur le LiDAR atteint une précision de 3,5% par rapport aux mesures traditionnelles sur site. Ces modèles saisissent des détails tels que la hauteur des bâtiments, l'angle des toits, la végétation à proximité, les structures environnantes et le terrain. Avec ce niveau de détail, les rapports d'ombrage peuvent être produits en moins de 15 minutes - un processus désormais reconnu par NYSERDA comme étant comparable aux mesures manuelles.

Applications de l'apprentissage automatique

Les algorithmes d'apprentissage automatique transforment les données brutes en informations exploitables en les analysant :

Motifs d'ombres: Simulation du déplacement des ombres au cours de la journée et des saisons
Facteurs environnementaux: En tenant compte de variables telles que la température, l'intensité de la lumière du soleil et l'humidité.
Performance du système: Identifier les irrégularités dans la production d'électricité
Impact de l'ombrage: Calcul automatique de la perte de puissance causée par l'ombrage

Ce traitement avancé des données permet d'affiner les stratégies de placement des panneaux, contribuant ainsi directement à une meilleure conception solaire.

Intégration de la plate-forme logicielle

Les meilleures plateformes de conception solaire intègrent désormais l'analyse automatisée des ombres dans leurs solutions tout-en-un. Voici quelques-unes des plateformes les plus populaires, d'après les commentaires des utilisateurs :

Aurora Solar: Noté 4.6/5 sur G2 (79 commentaires)
PVsyst: Noté 4.9/5 sur G2 (11 commentaires)
Hélioscope: Noté 4.5/5 sur G2 (10 commentaires)

Ces plateformes combinent l'analyse des ombres, la modélisation énergétique et la visualisation 3D, tout en s'intégrant aux outils de CAO et de gestion de la relation client pour simplifier les flux de travail.

"Les valeurs d'ombrage d'Aurora LIDAR ont été prouvées par le National Renewable Energy Lab (NREL) comme étant statistiquement équivalentes aux mesures sur site.

Guide en 3 étapes de l'analyse de la teinte

1. Collecte de données sur le site

L'obtention de données précises sur le site est la première étape d'une analyse fiable de l'ombrage. Les principales mesures sont les suivantes :

Coordonnées géographiques (latitude et longitude) pour calculer la trajectoire solaire.
Dimensions du bâtiment capturés à l'aide de télémètres laser.
Hauteur des obstacles proches mesurée à l'aide d'un clinomètre.
Lecture de la boussole pour déterminer les angles d'azimut des sources d'ombrage.
Images aériennes à haute résolution collectées par des drones.

Des outils tels que la solution Inform Advanced d'EagleView peuvent fournir des données précises sur la surface du toit, ce qui rend vos mesures encore plus précises. Une fois collectées, ces données sont prêtes à être analysées à l'aide d'un logiciel spécialisé.

2. Exécution de l'analyse du logiciel

Le logiciel d'analyse de l'ombrage utilise des algorithmes avancés pour traiter les données de votre site. Définissez les paramètres à prendre en compte :

Changements dans la position du soleil au cours de la journée.
Les variations saisonnières de la lumière du soleil.
Conditions météorologiques locales.
Tarifs de l'énergie en fonction de l'heure de consommation.

Le logiciel calcule les valeurs d'accès solaire (SAV) et la fraction de ressource solaire totale (TSRF), ce qui vous aide à déterminer les meilleures zones pour l'installation de panneaux solaires. Ces résultats guident les décisions de conception de votre système.

3. Appliquer les résultats à votre projet

Utilisez les résultats de l'analyse pour affiner la conception de votre système solaire. Si l'ombrage est un problème, envisagez ces stratégies basées sur les données SAV et TSRF :

Ajuster la disposition des panneaux pour augmenter la production d'énergie jusqu'à 10%.
Utilisation l'électronique de puissance au niveau du module pour gérer l'ombrage partiel.
Choisir modules à haut rendement et résistants à l'ombre pour les zones touchées.
Installer micro-onduleurs ou optimiseurs de puissance dans les zones à faible SAV.
Modifier le Rapport DC-to-AC sur la base des calculs de la TSRF.

Ces étapes garantissent que votre conception maximise la production d'énergie, même dans des conditions difficiles.

sbb-itb-51876bd

Améliorer la précision des analyses

Configuration des paramètres locaux

Pour obtenir des prévisions de teinte fiables, il est essentiel de définir correctement les paramètres locaux. Commencez par saisir des coordonnées géographiques précises dans votre logiciel. Cela permet à des outils comme Aurora Solar et PVsyst d'effectuer des calculs précis de la trajectoire solaire. Les facteurs clés à ajuster sont les suivants :

Réglage du fuseau horaire et de l'heure d'été
Intégration des données météorologiques locales
Détails de l'élévation du site
Niveaux de réflectance du sol
Conditions atmosphériques régionales

Ces outils avancés peuvent traiter beaucoup plus de données que les méthodes manuelles. Une fois que vos paramètres locaux sont en place, tenez compte de la façon dont les changements saisonniers peuvent affecter ces paramètres.

Modèles d'ombrage saisonniers

Les variations saisonnières peuvent avoir un impact significatif sur les modèles d'ombrage, et des outils tels que le System Advisor Model (SAM) du ministère américain de l'énergie peuvent aider à analyser ces changements. Ils évaluent des facteurs tels que

Différences dans les trajectoires du soleil en hiver et en été
Changements dans la densité de la végétation au fil des saisons
Variations de la longueur des ombres
Effets de l'ombre des bâtiments

Les algorithmes d'Helioscope vont encore plus loin en simulant la façon dont les changements environnementaux influencent les modèles d'ombrage tout au long de l'année. Après avoir évalué ces changements saisonniers, il est important de vérifier les résultats par des contrôles sur site pour une plus grande précision.

Vérification des résultats sur place

La vérification sur site garantit l'exactitude des prévisions automatisées. Les recherches menées par Solargraf révèlent que leurs valeurs d'accès solaire (SAV) annuelles correspondent étroitement aux mesures sur site, avec une marge de ±2 SAV pour 80% de points d'accès.

"EagleView Inform Advanced peut fournir des valeurs d'accès solaire modélisées à plus d'endroits sur un toit qu'il ne serait possible de mesurer et de traiter manuellement. - DNV-GL

Pour conclure le processus de vérification, concentrez-vous sur ces tâches clés :

Comparer les prévisions générées par le logiciel avec les mesures du SunEye 210
Documenter les conditions d'ombrage pendant les périodes critiques
Mesurer les obstacles à proximité du site
Recouper les résultats automatisés avec les conditions réelles du site

La précision des paramètres locaux et des évaluations saisonnières constitue la base d'une vérification fiable sur place.

Problèmes d'analyse courants et solutions

Lorsque nous nous penchons sur les technologies de base, plusieurs défis liés à l'analyse automatisée des ombres deviennent évidents. Voici une analyse des principaux problèmes et de la manière de les résoudre efficacement.

Conception de bâtiments complexes

Les bâtiments de conception complexe, tels que les formes irrégulières, les toits multiples ou les caractéristiques uniques, peuvent poser des problèmes aux outils d'analyse des ombres. Par exemple, les systèmes photovoltaïques intégrés aux bâtiments (BIPV) nécessitent une planification minutieuse pour s'aligner sur l'orientation et la structure du bâtiment afin d'obtenir des performances optimales.

Pour y remédier, utilisez Numérisation 3D à haute résolution pour modéliser les surfaces individuelles avec précision. Prenez en compte les éléments structurels tels que les cheminées, les évents et les équipements de CVC pour améliorer la précision de votre analyse dans ces scénarios complexes.

Sources d'ombrage mobiles

L'ombrage dynamique, tel que celui causé par les arbres, ajoute une difficulté supplémentaire. Les changements saisonniers peuvent avoir un impact significatif sur les modèles d'ombrage, ce qui rend crucial la prise en compte des variations dans le temps.

Voici comment gérer les sources d'ombre mobiles :

Conduite études détaillées du site pour saisir les changements d'ombrage saisonniers.
Utilisation logiciel de simulation d'ombrage pour modéliser les mouvements des ombres tout au long de l'année.
Mettez régulièrement à jour vos modèles d'analyse des ombres pour tenir compte des changements environnementaux.

Ces étapes permettent de maintenir des informations précises et actualisées sur les ombres pour vos projets.

Équilibre entre vitesse et détails

L'équilibre entre la vitesse de traitement et les détails de l'analyse est un défi courant dans le domaine de la conception solaire. Si les outils d'imagerie aérienne permettent des évaluations rapides, ils risquent de ne pas tenir compte des détails les plus fins. D'autre part, la modélisation 3D détaillée offre une plus grande précision mais prend plus de temps.

Voici une comparaison rapide des méthodes d'analyse :

Méthode d'analyse	Vitesse de traitement	Précision	Meilleur cas d'utilisation
Imagerie aérienne	Rapide	Modéré	Grandes surfaces ouvertes
Balayage par drone	Modéré	Haut	Sites moyennement complexes
Modélisation 3D	Lenteur	Très élevé	Projets nécessitant une grande précision

Choisissez la méthode qui correspond aux exigences de votre projet pour obtenir les meilleurs résultats.

Conclusion

L'analyse automatisée des ombres a remodelé la conception solaire en offrant une précision et une rapidité inégalées. Selon McKinsey & Company, la combinaison de l'IA et de la numérisation augmente la productivité des actifs d'environ 20% tout en réduisant les coûts de maintenance de 10%. Ces gains sont rendus possibles par les avancées technologiques :

Avantage	Impact	Des avantages concrets
Analyse Précision	Amélioration des capacités de modélisation	Des estimations de production plus précises
Vitesse de traitement	50% : développement plus rapide des projets	Une réalisation plus rapide du projet
Itérations de la conception	Plusieurs mises en page en une seule journée	Une plus grande flexibilité pour l'optimisation

Ces avantages mesurables ouvrent la voie à un processus d'adoption systématique.

Principaux avantages

Guide de mise en œuvre

Pour tirer le meilleur parti de l'analyse automatisée des ombres, suivez les étapes suivantes pour l'intégrer dans votre flux de travail de conception solaire :

Évaluer votre processus actuel: Identifiez les domaines de votre chaîne de conception où des outils automatisés peuvent améliorer l'efficacité et le partage des données.
Choisir les bons outils: Optez pour un logiciel doté de solides capacités d'analyse des ombres et d'une grande évolutivité. Certaines plateformes de premier plan traitent plus de 1,6 million d'analyses, ce qui prouve leur fiabilité.
Former votre équipe: Dotez votre équipe des compétences nécessaires pour tirer le meilleur parti de ces outils. Par exemple, l'équipe de conception d'Iberica Solar crée désormais plusieurs itérations de mise en page en une seule journée, ce qui était auparavant impossible avec des méthodes manuelles.

"RatedPower a permis d'augmenter le nombre d'offres que nous pouvions préparer et soumettre d'environ 50%", déclare Stefano Papale, responsable mondial du développement commercial chez FATA. Cela met en évidence l'impact réel de la mise en œuvre efficace de l'analyse automatisée des ombres.