Éclairement global horizontal (GHI)

Le GHI est le paramètre de ressource solaire le plus mesuré et cartographié, et la donnée d’entrée standard pour estimer une production photovoltaïque. Il additionne le rayonnement direct projeté sur l’horizontale et le rayonnement diffusé par toute la voûte céleste.

Ici, DNI désigne l’éclairement direct normal, DHI l’éclairement diffus horizontal et θ_z l’angle zénithal du soleil. On mesure le GHI avec un pyranomètre à thermopile orienté vers le haut (classe A ISO 9060 pour les stations bancables) ou on le déduit d’images de satellites géostationnaires : c’est ainsi que sont construites les bases mondiales comme Solargis, NASA POWER, NSRDB (NREL) et PVGIS (JRC).

Le GHI annuel va de moins de 900 kWh/m² dans le nord-ouest de l’Europe à environ 2 500–2 700 kWh/m² dans l’Atacama et dans certaines parties du Sahara et de la péninsule Arabique. Une valeur d’environ 1 000 W/m² à midi par ciel clair est courante en été aux latitudes moyennes.

Comme les modules fixes sont inclinés, il faut transposer le GHI en éclairement dans le plan des modules ; entre 35 et 50° de latitude, une surface orientée au sud avec la meilleure inclinaison reçoit environ 10–20 % d’énergie en plus par an que l’horizontale. Les sites à forte fraction diffuse gagnent moins à l’inclinaison et au suivi solaire. Le GHI forme la couche de base de la plupart des cartes de potentiel solaire, y compris celle de ce site.