Quel est l’impact des nuages et des aérosols sur le solaire en Chine et en Inde ?

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D’après pv magazine International

Des scientifiques de l’Université Sun Yat-sen, en Chine, ont voulu savoir pourquoi le nord de l’Inde affiche un rayonnement solaire plus important que celui de la Chine, alors que les deux pays sont similaires en termes de latitude et d’altitude. Ils ont analysé l’effet des nuages et des aérosols sur le potentiel PV et en ont conclu que des disparités au niveau des couches nuageuses et des aérosols pouvaient expliquer cette différence.

Les universitaires ont utilisé le CERES (Clouds and the Earth’s Radiant Energy System, en français “Nuages et système d’énergie radiatif de la Terre”) pour recueillir des données sur les flux énergétiques de surface directs et diffus de courte longueur d’onde. Ils ont étudié une série de conditions atmosphériques, notamment aérosols et nuages, aérosols sans nuages, nuages sans aérosols, et sans aérosols ni nuages.

Les données ont été intégrées dans l’outil de modélisation PVLIB-Python élaboré par Sandia National Laboratory, lequel calcule le rayonnement solaire sur le plan horizontal du panneau photovoltaïque (POAI), exprimé en kWh/m²/jour. Cela représente le potentiel maximum théorique de production d’électricité PV. Les chercheurs ont conclu que le nord de l’Inde présentait un potentiel PV de 5,27 kWh/m²/jour, contre 3,57 kWh/m²/jour en Chine.

Pour expliquer cette différence, ils ont analysé les impacts des nuages et des aérosols sur le POAI dans les deux régions.

« Les baisses du POAI dues aux effets des nuages et des aérosols sont définies comme l’effet nuage (cloud effet, CE) et l’effet aérosol (aerosol effet, AE), exprimés dans les deux cas en kWh/m²/j, ont-ils expliqué. Les points de pourcentage de réduction observés dans les POAI dus aux nuages (PCE) et aux aérosols (PAE), toutes conditions confondues, sont également calculés afin de montrer l’importance relative des deux facteurs. »

Les résultats indiquent que l’impact des nuages est plus important, en termes absolus et relatifs, dans le sud de la Chine que dans le nord de l’Inde. Cet impact atteint 2,67 kWh/m²/jour, soit 75 % de la réduction du POAI toutes conditions confondues.

Les scientifiques ont expliqué les variations de l’effet nuage entre les deux régions en termes de covariation de fraction nuageuse et de profondeur optique. En effet, le sud de la Chine présente une densité nuageuse presque deux fois plus importante que le nord de l’Inde. Les nuages y sont en outre plus épais et freinent donc davantage l’irradiation solaire.

Les chercheurs ont conclu que la profondeur optique de l’aérosol était plus élevée dans le sud de la Chine que dans le nord de l’Inde, mais que les effets de l’aérosol sur le POAI étaient similaires en termes de magnitude dans les deux régions.

« Les aérosols principalement composés de poussières et de sulfate au-dessus [du nord de l’Inde] ont un pouvoir de réduction du POAI presque trois fois plus élevé que les aérosols composés essentiellement de sulfate que l’on trouve au-dessus [du sud de la Chine] », ont souligné les scientifiques.

Ces derniers ont récemment partagé leurs conclusions dans l’article « Diverse cloud and aerosol impacts on solar photovoltaic potential in southern China and northern India », paru dans Scientific Reports.

Traduction assurée par Christelle Taureau.

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