CALIBSUN : un triptyque de produits innovants pour prédire l’ensoleillement

Fondé en 2008, SOLAÏS, leader mondial, 100% indépendant, de l’étude d’éblouissement à destination des industriels en B to B, vient de donner naissance à CALIBSUN, une filiale spécialisée dans la prévision d’ensoleillement et de production d’énergie photovoltaïque. Cette nouvelle entité propose en effet trois outils stratégiques, 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. Présentation de ce trio de sybilles solaires…
A la croisée des technologies du green et de celles de l’intelligence artificielle, la nouvelle société CALIBSUN, filiale à 100% de SOLAIS installée à Sophia-Antipolis, est le fruit d’un travail de recherche de longue haleine et d’une expertise qui a fait ses preuves dans le domaine du photovoltaïque planétaire. Depuis près de quinze ans, le bureau d’études SOLAIS réalise en Amérique en Afrique et en Europe, des études de réverbération auprès de l’ensemble des développeurs de centrales solaires au sol.
A proximité des aéroports, des voies ferrées et des routes, sur des terrains susceptibles d’accueillir des parcs solaires, les ingénieurs de SOLAIS effectuent des audits et préconisent des conseils et des recommandations pour éviter les possibles éblouissements. 2023 sera d’ailleurs une année record pour SOLAIS avec plus de 400 études réalisées.
« CALIBSUN est une boîte à outil de prévisions d’ensoleillement »
Fort de cette expérience unique, les fondateurs de SOLAIS ont développé en parallèle depuis une douzaine d’années une très forte activité de recherche et développement sur le thème de la prévision de l’ensoleillement. « En anticipant la parité réseau et le passage du photovoltaïque d’une économie subventionnée à une économie de marché régulée par l’offre et la demande, nous avons conduit durant 12 ans des recherches avec le centre O.I.E (Observation, Impacts, Energie) des Mines Paris – PSL. De là est née CALIBSUN, comme un aboutissement. 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 » confie Nicolas Thévenin co-fondateur des deux sociétés.
La société propose ainsi trois outils stratégiques, 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. » poursuit Nicolas Thévenin.
CUBE : pour une calibration optimale
CUBE, premier service au monde qui 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 est le premier service au monde, intégrant une cabine de mesure météorologique installée 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 innovant 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. « 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. » commente Benjamin Rodriguez, Directeur du Développement. Ainsi, CUBE fourni des données très fiables, prenant en compte les aléas météorologiques du site pour construire le modèle économique de la future centrale. Le coût de base : autour des 50 000 euros pour un retour sur investissement qui peut atteindre des dizaines de fois le coût de la prestation. Cinq cabines sont d’ores et déjà réalisées et opérationnelles.
Des caméras pointées sur le SKY à la recherche des nuages
Autre outil, l’un des plus précis du marché pour anticiper les aléas climatiques impactant la production d’énergie photovoltaïque des sites isolés : SKY. SKY est un outil 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. Contrairement aux solutions existantes sur le marché européen, SKY allie haute performance technologique et accessibilité économique grâce à l’usage d’un réseau de caméras hémisphériques. Cette technologie unique permet de capturer les images des nuages sous différents angles et de les modéliser en 3D. Un algorithme innovant 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. « Nous avons conçu ce service pour répondre au besoin de décarbonation et d’indépendance énergétiques de l’industrie. Grâce à un partenariat international, SKY est opérationnel depuis 2 ans sur un site minier au Mali, non raccordé au réseau électrique ». Présentant des résultats exceptionnels avec un payback sous les trois ans, 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 24MW d’énergie photovoltaïque en remplacement d’énergies fossiles. « Fort de sa réussite, le service SKY sera de nouveau déployé dès janvier 2024 à la suite de l’ajout de 48MW de puissance photovoltaïque et d’unités de stockage sur le site Malien. Nous répondons par ailleurs déjà à d’autres appels d’offres dans plusieurs pays d’Afrique et des pays insulaires», précise Benjamin Rodriguez.
NEXT, la Météo solaire
Dernière création de CALIBSUN, société déjà très prolifique malgré son jeune âge : NEXT. Il s’agit d’un outil qui permet de prévoir l’ensoleillement et donc la production d’énergie photovoltaïque, de cinq 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 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 » souligne Benjamin Rodriguez. 
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. 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 pertinemment 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 fièrs 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. » conclut Nicolas Thévenin. Accompagné par BPI, CALIBSUN affiche d’ores et déjà un plan de lancement réussi. Le point d’équilibre est fixé à cinq ans. La confiance est de mise tant les besoins sont pléthoriques en matière d’optimisation digitale des technologies photovoltaïques. Dans le domaine des prévisions solaires, les Cassandres n’ont pas droit de cité…