Méthode de spatialisation du rayonnement solaire global

AJONC

Atelier sur la fusion de données

18 octobre 2011

Climatologie du Rayonnement Solaire Global

Aux pas de temps décadaire, mensuel et annuelAvec une cartographie à faible résolution: maille 1 km

Participants:DCLIM/ACP

DCLIM/BD DIRO CMS BCIR

Objectif: Elaboration d’une climatologie du rayonnement solaire en France à partir des flux solaires Ajonc du CMS de Lannion

(Fiche R&D 2007 DIRO)

Contrôle des données

Quelles sont les données utilisées?Les flux solaires produits à partir de METEOSAT (méthode AJONC) par le CMS sur la période Juin 1996 à Mai 2006Les données initiales d’environ 300 postes du réseau sol (suppression des postes INRA et des postes en classe 5 Radome)

Contrôles effectués sur les données Sol:sur 2 années de données de base et sur les données moyennées sur dix ansContrôle spatial par krigeage (visualisation directe de pépites)Contrôle des données Sol par comparaison aux données Satellite: calcul des écarts relatifs et établissement des écarts relatifs maximaux tolérés entre données Sol et données Satellite (variables selon les périodes)Contrôle temporel: présence de biais persistant au fil des mois

Méthodologie (1)

Différentes méthodes ont été testées

trois conséquences:

1. Pas de traitement différent des données selon les zones côtières, montagneuses ou de plaine

2. Pas de traitement différent selon les mois ou les saisons

3. Présence impérative de 10 années complètes de données pour chaque poste retenu

Suite aux contrôles de données et à la nécessité d’avoir 10 ans de données: environ 200 postes retenus

Méthodologie (2)

Différentes méthodes testées (sur le mois de juin):

1. Méthode au plus près des données: à chaque mois, application d’une équation de régression; à ce champ, ajout du krigeage des résidus; élaboration d’une climatologie sur 10 ans.

2. Méthode à partir des moyennes: après calcul des champs moyens des données Sol et Satellite, application d’équation de régression et ajout du krigeage des résidus.

Option 1: Etablissement d’une équation de régression par mois

Option 2: Données Satellite plus krigeage des résidus

3. Méthode avec variogramme: krigeage des données Satellite, récupération de la structure du champ (variogramme) et application aux données Sol

Méthodologie (3)

Méthode retenue:

1. Interpolation des données Satellite (méthode « nearest neighbor») à maille 3 km

2. Krigeage des résidus entre les données Sol et les données Satellite à maille 3 km

3. Krigeage de la somme de ces deux termes à maille 1 km

Utilisation du logiciel SURFER

Ensemble des stations utilisées

Méthodologie (4)

Validation: Mois de Juin et Décembre

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

21500

22000

22500

23000

23500

24000

24500

25000

25500

16000 J/cm 2

17000 J/cm 2

18000 J/cm 2

19000 J/cm 2

20000 J/cm 2

21000 J/cm 2

22000 J/cm 2

Participants:

DIRO et CDM44 (J. Jan, C. Conseil, F. Baraer et J.L. Lepape)

DIRNE (O. Dupont)

DIRSO (G. Castella)

DIRCE et CDM63 (A. Brisson et H. Sahut)

DIRSE (V. Jacq)

Prise en compte des conditions de mesure de chaque poste (en particulier, mise en évidence des problèmes liés aux capteurs chauffés CDM63)

Resserrement de la fourchette des écarts relatifs tolérés entre données Sol et données Satellite: au maximum entre –20% et +10%

Validation avec la base de données européennes

Validation effectuée avec les données disponibles sur le site:

http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/

Potential of solar electricity generation in the European Union member states (JRC European Commission)

Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS)

Recommandations

Les tests de validation et l’élaboration de cette climatologie du rayonnement global nous conduisent aux résultats suivants:

Marge d’incertitude de 15% en hiver (décembre, janvier, février)

Marge d’incertitude de 5% pour tous les autres mois de l’année

et plus spécifiquement pour les zones de montagne:

Marge d’incertitude de 40% de novembre à mars au dessus de 1000 m d’altitude.

Rayonnement Global-Seconde décade d’OctobrePériode 1996-2005

• Pas de temps décadaire: donnée de base mise à disposition

Rayonnement Global en Décembre (Période 1996-2005)

Superposition du réseau hydrologique

Résultats saisonniers

Effet latitudinal Vallée du Rhône

Découpage du ReliefZone de La Rochelle

Rayonnement Global annuelPériode Juin 1996- Mai 2006

Pour mémoire:

• 10 années de données complètes

• Maille 1 km

Accès aux produits AJONC

• Fichiers graphiques

Page web de Dpnet:

//dpnet.meteo.fr/DCLIM/avh/

Ancien site: suivi climatique > rubrique:  « statistiques et études »

Données en points de grille disponibles dans la BDCLIM

Table GRILLE_MOYAJONC_DECAD (données décadaires de cumul de rayonnement global en J/cm2 – période juin 1996-mai 2006)

Table GRILLE_MOYAJONC_MENS (données mensuelles et annuelles de cumul de rayonnement global en J/cm2 – période juin 1996-mai 2006)

Rayonnement AJONC au barème des produits (V1. 19/10/2010)

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