Mesure de l’irradiance solaire pour les systèmes photovoltaïques : Pyranomètres, cellules de référence et modules de référence

by | Dec 5, 2025 | Énergie

La mesure précise de l’irradiance solaire est essentielle pour optimiser les performances et le rendement des systèmes photovoltaïques (PV). Elle permet aux ingénieurs et aux opérateurs de concevoir, de surveiller et d’entretenir efficacement ces systèmes. Dans cet article, nous examinerons les raisons pour lesquelles une mesure fiable de l’irradiance solaire est indispensable et nous présenterons trois instruments cruciaux utilisés pour cette mesure dans les systèmes PV : les pyranomètres, les cellules de référence et les modules de référence.

Pourquoi est-il important de disposer d’une méthode de mesure fiable de l’irradiance solaire ?

Il existe de multiples raisons de disposer de mesures précises de l’irradiance solaire. Par exemple, pour dimensionner un système d’énergie solaire (panneaux photovoltaïques, capteurs solaires thermiques, etc.), il est indispensable de disposer de données précises sur l’irradiance solaire afin de garantir que le système soit correctement dimensionné pour atteindre les objectifs de production d’énergie souhaités.

Un autre exemple important concerne la maintenance d’une centrale photovoltaïque. Le traçage des courbes I-V nécessite des données d’irradiance en temps réel pour calculer les valeurs attendues et ainsi détecter les défauts de la centrale. Les données d’irradiance solaire permettent également d’estimer la quantité d’énergie qu’un système solaire est susceptible de produire sur une période donnée. Ces informations sont essentielles pour la modélisation financière, le calcul du retour sur investissement (RSI) et l’évaluation de la faisabilité des projets.

Pour les systèmes raccordés au réseau, la connaissance des niveaux d’ensoleillement facilite l’intégration stable de l’énergie solaire au réseau électrique. Les gestionnaires de réseau peuvent ainsi mieux anticiper et gérer les fluctuations de la production d’énergie solaire.

Pyranomètres

 

Les pyranomètres sont des instruments conçus spécifiquement pour mesurer l’irradiance solaire totale (irradiance horizontale globale) incidente sur une surface. Ce sont des outils essentiels pour l’évaluation et le suivi des performances des systèmes photovoltaïques.

Cellules de référence

 

Les cellules de référence servent d’étalon-or pour le calibrage des autres dispositifs photovoltaïques. Elles permettent une mesure traçable aux normes internationales et jouent un rôle crucial pour garantir la précision des données de performance des systèmes photovoltaïques.

Modules de référence

Les modules de référence sont essentiellement des modules photovoltaïques caractérisés pour fournir des mesures précises de l’irradiance solaire. Ils reproduisent le comportement des modules photovoltaïques standard dans des conditions connues et sont utilisés à des fins d’étalonnage et de validation. 

Mesure de l’irradiance solaire pour le traçage de la courbe IV

Comme illustré ci-dessous, ce pyranomètre capte la majeure partie du rayonnement solaire utile. Les pertes par transmission et par thermalisation sont considérées comme des pertes d’énergie. Dans le cas des pertes par transmission, l’énergie du photon incident est insuffisante pour franchir la bande interdite du panneau de silicium. En revanche, dans le cas de la thermalisation, l’énergie du photon est trop élevée, et une partie est dissipée sous forme de chaleur.

 

 

 

 

 

 

 

 

En conclusion, chaque instrument  ​​pyranomètres, cellules de référence et modules de référence  joue un rôle essentiel dans la mesure précise de l’irradiance solaire pour les systèmes photovoltaïques. Les pyranomètres permettent des mesures d’irradiance totale économiques et pratiques. Les cellules de référence fournissent des étalons de calibration traçables et très précis. Les modules de référence, bien que plus complexes à mettre en œuvre, offrent une représentation plus réaliste des performances du système photovoltaïque. La compréhension des avantages et des limites de ces outils permet de sélectionner la méthode la plus appropriée à une application donnée, garantissant ainsi le succès et l’efficacité des installations photovoltaïques.