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Guide · Photovoltaïque

Comment calcule-t-on la disponibilité d’une centrale ?

Par Thibaut Roux, Fondateur d’Algomind · Publié le · Mis à jour le · 3 min de lecture

En bref La disponibilité est la part du temps, pondérée par la puissance, où une centrale qui devait produire n’était pas à l’arrêt. On ne compte que les quarts d’heure où elle devait produire, soleil au-dessus de 15° en photovoltaïque, et une maintenance déclarée sur toute la centrale sort du calcul : ni attendue, ni perdue.

Rapport mensuel imprimable d’une organisation de démonstration : production par centrale et disponibilité du mois

Une définition simple

La disponibilité répond à une question : sur le temps où la centrale devait produire, combien de temps pouvait-elle le faire ? Elle se calcule sur une période, un mois par exemple, pour une centrale ou pour tout un parc.

Pour un parc, chaque centrale compte en proportion de sa puissance installée : une heure d’arrêt d’une centrale de 400 kWc pèse autant que quatre heures d’une centrale de 100 kWc. Une moyenne simple des centrales ferait peser la petite autant que la grande.

La disponibilité d’un parc, pondérée par la puissanceDeux centrales photovoltaïques, le 21 juin, sur les heures où elles devaient produire. La centrale de 400 kilowatts-crête s’arrête une heure : 92 %. Celle de 100 kilowatts-crête s’arrête quatre heures : 67 %. Les deux arrêts pèsent autant, 400 kilowattheures chacun. Pondérée par la puissance, la disponibilité du parc est de 87 % ; la moyenne simple des deux, 80 %, ferait peser la petite centrale autant que la grande. Exemple simulé.Deux centrales le 21 juin : l’épaisseur de chaque bande suit sa puissanceCentrale de 400 kWc1 h d’arrêt · 92 %Centrale de 100 kWc4 h d’arrêt · 67 %7 h 4512 h20 hMoyenne simple des deux centrales : 80 %Disponibilité du parc, pondérée par la puissance : 87 %La disponibilité d’un parc, pondérée par la puissanceDeux centrales photovoltaïques, le 21 juin, sur les heures où elles devaient produire. La centrale de 400 kilowatts-crête s’arrête une heure : 92 %. Celle de 100 kilowatts-crête s’arrête quatre heures : 67 %. Les deux arrêts pèsent autant, 400 kilowattheures chacun. Pondérée par la puissance, la disponibilité du parc est de 87 % ; la moyenne simple des deux, 80 %, ferait peser la petite centrale autant que la grande. Exemple simulé.Deux centrales le 21 juinCentrale de 400 kWc1 h d’arrêt · 92 %Centrale de 100 kWc4 h d’arrêt · 67 %7 h 4512 h20 hMoyenne simple : 80 %Parc, pondéré par la puissance : 87 %
Exemple simulé : une heure d’arrêt sur 400 kWc pèse autant que quatre heures sur 100 kWc.

Quelles heures compter

En photovoltaïque, une heure ne compte que si le soleil dépasse 15° au-dessus de l’horizon de la centrale : la nuit n’est ni attendue ni perdue. En hydroélectricité, toutes les heures comptent, une turbine pouvant tourner jour et nuit.

Le calcul se fait par quarts d’heure : chacun compte si la centrale devait produire en son milieu. Un quart d’heure est perdu quand une alerte d’arrêt de la file est en défaut : production nulle, pas de données, panne partielle ou défaut constructeur.

Les quarts d’heure où la centrale devait produireLe 21 juin, à 45 degrés de latitude, la journée est découpée en 96 quarts d’heure. En photovoltaïque, un quart d’heure ne compte que si le soleil dépasse 15 degrés en son milieu : 49 quarts d’heure, de 7 h 45 à 20 h. En hydroélectricité, les 96 quarts d’heure comptent, jour et nuit. Exemple simulé.Hauteur du soleil le 21 juin, et quarts d’heure comptés dans la disponibilité15°Photovoltaïque49 quarts d’heure sur 96Hydroélectricité96 quarts d’heure sur 960 h6 h12 h18 h24 hcomptéhors calcul : soleil sous 15°Les quarts d’heure où la centrale devait produireLe 21 juin, à 45 degrés de latitude, la journée est découpée en 96 quarts d’heure. En photovoltaïque, un quart d’heure ne compte que si le soleil dépasse 15 degrés en son milieu : 49 quarts d’heure, de 7 h 45 à 20 h. En hydroélectricité, les 96 quarts d’heure comptent, jour et nuit. Exemple simulé.Hauteur du soleil le 21 juin15°Photovoltaïque49 quarts d’heure sur 96Hydroélectricité96 quarts d’heure sur 960 h6 h12 h18 h24 hcomptéhors calcul
Exemple simulé, jugé quart d’heure par quart d’heure par la règle de Supervise.energy : la nuit n’est ni attendue ni perdue.

La maintenance déclarée

Une maintenance déclarée sur toute la centrale sort du calcul : ses heures ne sont ni attendues ni perdues. Sans cette règle, une intervention planifiée ferait baisser la disponibilité comme une panne.

  • Maintenance de toute la centrale

    Déclarée, elle sort ses heures du calcul : ni attendues, ni perdues.

  • Maintenance de quelques équipements

    Elle suspend les alertes de ces équipements, mais ne sort rien du calcul : la centrale devait produire.

  • Arrêt non déclaré

    Une production nulle ou un défaut sans maintenance déclarée : chaque quart d’heure en défaut est perdu.

La formule

Disponibilité = 1 − (heures d’arrêt × puissance) ÷ (heures où la centrale devait produire × puissance). Une organisation fixe un objectif de disponibilité ; la vue du parc montre la disponibilité du mois en cours face à cet objectif.

Calcul de la disponibilité d’une journéeUne journée de 24 heures d’une centrale photovoltaïque : la nuit, hors calcul ; les heures où le soleil dépasse 15 degrés, de 7 h 45 à 20 h 00 ; une maintenance déclarée de 2 heures, retirée du calcul ; un arrêt non déclaré d’1 heure 30. La disponibilité de la journée est de 85 %. Exemple simulé.0 h6 h12 h18 h24 h7 h 4520 h 00nuitproduitmaintenance déclaréearrêt non déclarédisponibilité = 1 − heures d’arrêt ÷ heures où la centrale devait produire= 1 − 1,5 ÷ (12,25 − 2) = 85 %Sans la règle de la maintenance déclarée : 71 %.Calcul de la disponibilité d’une journéeUne journée de 24 heures d’une centrale photovoltaïque : la nuit, hors calcul ; les heures où le soleil dépasse 15 degrés, de 7 h 45 à 20 h 00 ; une maintenance déclarée de 2 heures, retirée du calcul ; un arrêt non déclaré d’1 heure 30. La disponibilité de la journée est de 85 %. Exemple simulé.0 h6 h12 h18 h24 h7 h 4520 h 00nuitproduitmaintenance déclaréearrêt non déclarédisponibilité = 1 − heures d’arrêt ÷heures où la centrale devait produire= 1 − 1,5 ÷ (12,25 − 2) = 85 %Sans la règle de la maintenance déclarée : 71 %.
Exemple simulé. Une maintenance déclarée sort du calcul : ni attendue, ni perdue.

À retenir

  1. On ne compte que le temps où la centrale devait produire : soleil au-dessus de 15° en photovoltaïque, toute heure en hydroélectricité.

  2. Une maintenance déclarée sur toute la centrale sort du calcul ; un arrêt non déclaré compte, quart d’heure par quart d’heure.

  3. Un parc se pondère par la puissance : une heure d’arrêt sur 400 kWc pèse autant que quatre heures sur 100 kWc.

Un exemple chiffré

Exemple simulé

Exemple simulé, le 21 juin à 45° de latitude : le calcul compte chaque quart d’heure dont le milieu voit le soleil au-dessus de 15°, de 7 h 45 à 20 h, soit 49 quarts d’heure et 12 h 15 attendues. Une maintenance déclarée de 11 h à 13 h sort 2 h du calcul ; un arrêt non déclaré de 15 h 30 à 17 h compte 1 h 30. Disponibilité de la journée : 1 − 1,5 ÷ (12,25 − 2) = 85 %.

Sans la règle de la maintenance déclarée, la même journée tomberait à 71 % : l’intervention planifiée serait comptée comme un arrêt.

Le 21 juinDuréeDans le calcul
Soleil au-dessus de 15°12 h 15attendue
Maintenance déclarée2 hhors calcul
Arrêt non déclaré1 h 30perdue
Disponibilité85 %71 % sans la règle

Ce que fait Supervise.energy

La disponibilité est calculée par quarts d’heure, pondérée par la puissance de chaque centrale, et affichée sur la vue du parc face à l’objectif de l’organisation, 98 % par défaut. Le rapport mensuel la donne centrale par centrale, avec les heures de maintenance sorties du calcul.

Écran Parc d’une organisation de démonstration : production d’hier avec comparaison, puissance actuelle, disponibilité et état des sites avec une centrale en alerte

Sources

  • Calcul de la disponibilité de Supervise.energy — par quarts d’heure, pondéré par la puissance installée

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