Calibsun met l’IA au service des prévisions d’ensoleillement et de production photovoltaïque

Solaïs, un spécialiste de l’étude d’éblouissement, présente Calibsun, une filiale nouvellement créée qui a développé des algorithmes d’intelligence artificielle permettant de prévoir l’ensoleillement et la production d’électricité des centrales photovoltaïques. Calibsun propose 3 outils complémentaires : Cube (estimation de la ressource solaire), Sky (détection des chutes de puissance) et Next (prévisions d’ensoleillement et de production d’énergie).

Calibsun entend ainsi sécuriser l’investissement dans de nouveaux projets, optimiser l’exploitation des centrales photovoltaïques en maximisant les revenus ainsi qu’en optimisant la gestion du stockage. En anticipant le passage du photovoltaïque d’une économie subventionnée à une économie de marché régulée par l’offre et la demande, les fondateurs de Calibsun ont conduit durant 12 ans des recherches avec le centre O.I.E (Observation, Impacts, Energie) des Mines Paris – PSL.

Grâce à ce partenariat combinant expertises photovoltaïques et météorologiques, Calibsun a développé des algorithmes d’intelligence artificielle permettant de prévoir l’ensoleillement et la production d’électricité des centrales photovoltaïques. La société propose trois outils, Cube, Sky et Next, qui améliorent la gestion technique et financière des centrales photovoltaïques au sol, répondant aux enjeux de rentabilité, de viabilité économique et d’intégration sur le réseau, pour maximiser la pénétration de l’énergie solaire dans le mix énergétique mondial.

« Calibsun est une boîte à outil de prévisions d’ensoleillement et de production photovoltaïque au service des industriels de l’énergie. Cube permet de sélectionner et de valider les meilleurs sites, Sky d’anticiper les aléas climatiques locaux et Next de prévoir avec précision l’ensoleillement et donc la production d’énergie », explique Nicolas Thévenin, co-fondateur de Calibsun.

Dans le détail, Cube permet aux industriels de sélectionner et de valider les meilleurs sites pour installer leurs centrales photovoltaïques, grâce à une cabine autonome de mesure collectant des données météorologiques sur site. Cube installe cette cabine de mesure météorologique sur site durant la phase de développement d’une centrale photovoltaïque, pour affiner et valider le potentiel de production d’énergie. Autonome, sécurisée et clé-en-main, la cabine de mesure est installée sans déclaration administrative préalable et en parallèle de l’étude d’impact. Durant 12 mois, elle récolte en continue toutes les données pertinentes du site prospecté (ensoleillement, température, encrassement, etc.). Grâce aux données météorologiques collectées, un algorithme intégrant de l’intelligence artificielle, compare puis rectifie les bases de données satellite. Ce processus, appelé calibration, permet d’obtenir une estimation du potentiel de production d’énergie au plus proche de la réalité.

« Nous sommes les seuls à proposer une prestation complète, de l’installation de la station jusqu’à la livraison au client des données traitées de son site », assure Nicolas Thévenin.

« Estimer précisément l’ensoleillement d’un site en amont de l’installation d’une centrale photovoltaïque est essentiel pour les industriels, les investisseurs et les conseillers techniques afin de maîtriser les risques et de maximiser la rentabilité de chaque projet. Nous nous sommes inspirés des bonnes pratiques ‘‘in situ-veritas’’ existantes dans d’autres industries. Nous avons su les adapter et les améliorer grâce à nos expertises en photovoltaïque et en intelligence artificielle  », explique Benjamin Rodriguez, directeur du développement. Ainsi, Cube promet des données fiables, prenant en compte les aléas météorologiques du site pour construire le modèle économique de la future centrale.

Pour sa part, Sky permet d’anticiper les aléas climatiques impactant la production d’énergie photovoltaïque des sites isolés. L’outil est conçu pour les sites « isolés », non raccordés au réseau électrique, souhaitant diminuer voire supprimer l’usage des énergies fossiles en les remplaçant par le photovoltaïque. Ce service de détection, conçu par Calibsun, est capable d’anticiper l’impact immédiat des nuages sur la production électrique avec une grande fiabilité. Sky allie performance technologique et accessibilité économique grâce à l’usage d’un réseau de caméras hémisphériques. Cette technologie permet de capturer les images des nuages sous différents angles et de les modéliser en 3D. Un algorithme utilisant l’intelligence artificielle simule en temps réel la vitesse de déplacement, l’altitude et l’opacité des formations nuageuses. Sky anticipe ainsi les chutes de production à venir et active des sources alternatives (batteries, générateurs…) nécessaires au maintien de l’activité.

Grâce à un partenariat international, Sky est opérationnel depuis 2 ans sur un site minier au Mali, non raccordé au réseau électrique. Il a permis à un groupe canadien d’optimiser l’intégration de l’énergie renouvelable solaire et de réduire drastiquement ses coûts d’exploitation liés aux énergies fossiles, sans impacter la productivité de sa mine au Mali, désormais alimentée par 24 MW d’énergie photovoltaïque en remplacement d’énergies fossiles. « Nous avons conçu ce service pour répondre au besoin de décarbonation et d’indépendance énergétiques de l’industrie. Fort de sa réussite, le service Sky sera de nouveau déployé dès janvier 2024 à la suite de l’ajout de 48 MW de puissance photovoltaïque et d’unités de stockage sur le site malien », précise Benjamin Rodriguez.

Enfin, Next est un outil qui permet de prévoir l’ensoleillement et donc la production d’énergie photovoltaïque, de 5 minutes à plusieurs jours, grâce à un algorithme d’intelligence artificielle. Le service de prévision Next facilite l’intégration du solaire sur un réseau électrique où il faut maintenir constamment l’équilibre offre/demande sans être tributaire des aléas climatiques. Next fournit des estimations d’ensoleillement mais également de production (kWh), à l’échelle d’un site ou pour un portefeuille de centrales, directement utilisables par les exploitants, les traders et les agrégateurs, les gestionnaires de réseau ou encore les industriels ayant des sites isolés.

« Next fonctionne comme une météo solaire accessible en ligne. Nous fusionnons intelligemment toutes les données disponibles pour fournir des prévisions adaptées aux professionnels du secteur de l’énergie photovoltaïque », explique Benjamin Rodriguez.

Douze années de recherche et développement, en partenariat avec les Mines Paris – PSL, ont permis de tirer le meilleur de la data science et de l’intelligence artificielle pour créer un algorithme à la pointe de la technologie numérique, capable d’intégrer des données de natures différentes. Next apporte des estimations très fiables de production d’électricité de 5 minutes à plusieurs jours en avance, en combinant des informations provenant des centrales photovoltaïques en temps réel (ensoleillement, température, etc.), des modèles météorologiques et des données satellites. Il permet donc d’optimiser l’exploitation financière et opérationnelle de l’énergie photovoltaïque et de son stockage, dans un mix intégrant une part grandissante d’énergie renouvelable.

« Nous sommes fiers de compter parmi les industriels partenaires des Mines Paris-PSL et d’être membre de la chaire SciDoSol. Notre objectif est de rendre les centrales photovoltaïques plus intelligentes grâce à des outils de prévision qui permettent d’accélérer la croissance et l’adoption du photovoltaïque à grande échelle », commente Nicolas Thévenin.

Calibsun a été créée en 2023 par Sébastien Pitaval et Nicolas Thévenin, les fondateurs de Solaïs, entreprise experte dans le photovoltaïque depuis plus de 15 ans et leader des études d’éblouissement permettant l’installation de centrales solaires à proximité de zones sensibles (aéroportuaires, ferroviaires, routières ou urbaines…).

Le lancement de Calibsun, porté par Benjamin Rodriguez (directeur du développement), est l’aboutissement de 12 années de recherches menées en partenariat avec le laboratoire O.I.E (Observation, Impacts, Energie) des Mines Paris – PLS. Également membre de la chaire SciDoSol, (Sciences des Données appliquées aux données d’Observation de la Terre et à l’énergie Solaire pour la transition énergétique), Calibsun mène des recherches sur la prévision et d’exploitation de la ressource solaire pour répondre aux besoins et aux défis de la transition énergétique, dans l’objectif de maximiser la pénétration de l’énergie photovoltaïque dans le mix énergétique.