Température et modèle à une diode
Température de cellule : modèle de Faiman
La température de la cellule détermine la baisse de puissance aux heures chaudes :
T_cellule = T_ambiante + G / ( u_c + u_v · v_vent )
avec G = irradiance effective dans le plan (W/m²), v = vitesse du vent (m/s), et :
| Coefficient | Valeur par défaut | Signification |
|---|---|---|
| u_c | 25,0 W/(m²·K) | Pertes par rayonnement et convection naturelle |
| u_v | 6,84 W·s/(m³·K) | Convection forcée par le vent |
Ce sont les valeurs de Faiman (2008) / IEC 61853 pour des modules sur toiture ventilée. L'absorptivité du module est implicite : elle n'est pas multipliée à nouveau. Les deux sont modifiables dans les Réglages avancés : des valeurs plus faibles de u_c et u_v (modules mal ventilés, intégrés à la toiture) donnent plus de température et plus de pertes.
Puissance du module : modèle à une diode
Le module est représenté par le circuit équivalent à une diode avec la paramétrisation de PVsyst (implémentée avec pvlib) : une source de courant (photocourant), une diode, une résistance série R_s et une résistance parallèle R_sh qui dépend de l'irradiance. Pour chaque heure, le point de puissance maximale (MPP) est calculé avec l'irradiance effective et la température de cellule.
| Paramètre | Signification |
|---|---|
| Nombre de cellules en série | – |
| R_s | Résistance série |
| R_sh,ref et R_sh,0 | Résistance parallèle à 1 000 W/m² et à irradiance nulle |
| γ | Facteur d'idéalité de la diode |
| α_sc | Coefficient de température d'Isc (A/°C) |
| μ_γ | Variation du facteur d'idéalité avec la température |
| Exposant de R_sh | 5,5 par défaut |
Les paramètres proviennent du fichier .PAN du fabricant ou sont estimés à partir de la fiche technique : le courant de saturation est ajusté pour que Voc(STC) corresponde à celle de la fiche, et μ_γ pour que le modèle reproduise le coefficient de température de Pmax déclaré.
Ce que l'on y gagne
Par rapport au modèle empirique classique (perte linéaire avec la température + correction Huld), le modèle à une diode :
- reproduit à la fois l'effet de l'irradiance et celui de la température,
- donne en plus la tension du point de puissance maximale de chaque heure, utilisée dans l'onduleur et pour les pertes des câbles,
- permet de tracer les courbes I-V et P-V du module.
Séparation dans la cascade
La puissance est séparée en trois facteurs pour la cascade de pertes :
P = P_STC(G) · facteur_faible_irradiance(G, 25 °C) · rapport_thermique(G, T_cellule)
Validation
Avec un module de 445 W (Jinko JKM445N, paramètres PVsyst) et trois cas à Cordovilla (Navarre), l'énergie DC annuelle s'écarte de +0,10 %, +0,16 % et +0,26 % de celle de PVsyst. Voir Validation et limites.
Mode alternatif
Dans les Réglages avancés, vous pouvez choisir le modèle empirique Huld + coefficient de température au lieu du modèle à une diode. Il est moins précis mais ne nécessite pas les paramètres du circuit.