Éclairement énergétique (irradiance)
Puissance solaire instantanée reçue par unité de surface, mesurée en watts par mètre carré (W/m²).
L’éclairement énergétique est un flux de puissance : combien de watts de rayonnement solaire frappent un mètre carré à un instant donné. Son intégrale dans le temps est l’irradiation, une énergie exprimée en kWh/m².
- Hors atmosphère, la constante solaire vaut en moyenne environ 1 361 W/m² (éclairement solaire total, mesures satellitaires).
- En bord de mer, par temps clair et soleil haut, l’éclairement sur une surface face au soleil avoisine 1 000 W/m² : c’est la valeur retenue pour les STC.
- Sous une couverture nuageuse épaisse, il peut tomber à 50–200 W/m² ; l’effet de bord de nuage peut le pousser brièvement au-delà de 1 300 W/m².
L’éclairement se décompose en composantes :
où GHI est l’éclairement global horizontal, DNI l’éclairement direct normal, DHI l’éclairement diffus horizontal et θz l’angle zénithal du soleil. Pour dimensionner une installation photovoltaïque, c’est l’éclairement dans le plan des modules (POA) qui compte : on l’obtient en transposant ces composantes sur la surface inclinée avec des modèles comme Perez ou Hay-Davies, puis en ajoutant un terme de réflexion au sol qui dépend de l’albédo.
On mesure l’éclairement avec des pyranomètres (global) et des pyrhéliomètres (direct), classés selon l’ISO 9060, ou on l’estime à partir d’images satellitaires.
Termes associés
Tous les termes →- Irradiation (ensoleillement)
Énergie solaire reçue par unité de surface sur une période, exprimée en général en kWh/m² par jour ou par an ; l’intégrale de l’éclairement dans le temps.
- Éclairement global horizontal (GHI)
Rayonnement solaire de courte longueur d’onde reçu au total sur une surface horizontale, somme des composantes directe et diffuse.
- Éclairement direct normal (DNI)
Rayonnement solaire qui arrive en ligne droite du disque solaire, mesuré sur une surface maintenue perpendiculaire aux rayons.
- Éclairement diffus horizontal (DHI)
Rayonnement solaire qui atteint une surface horizontale après diffusion par les molécules, les aérosols et les nuages, sans le faisceau direct venu du disque solaire.
- Conditions standard de test (STC)
Conditions de référence pour la puissance nominale des modules photovoltaïques : éclairement de 1 000 W/m², température de cellule de 25 °C et spectre solaire AM1.5G.
- Albédo
Part du rayonnement solaire incident qu’une surface réfléchit, de 0 (tout est absorbé) à 1 (tout est réfléchi).