Hybrid Optimization and Performance Platform (HOPP)

La transition vers les énergies renouvelables dépend de plus en plus des centrales hybrides qui combinent plusieurs technologies derrière un seul raccordement au réseau. Si ces projets améliorent la flexibilité du réseau et le potentiel de revenus, ils sont aussi bien plus difficiles à concevoir. Les ingénieurs doivent équilibrer la production variable de l’éolien et du solaire avec le stockage par batteries, tout en optimisant l’agencement des centrales afin de réduire les pertes telles que les effets de sillage des éoliennes et l’ombrage des panneaux solaires.

Le National Renewable Energy Laboratory (NREL) a développé Hybrid Optimization and Performance Platform (HOPP) pour relever ces défis. Cette plateforme offre un cadre open source avancé permettant de simuler, d’optimiser et d’évaluer les systèmes hybrides d’énergie renouvelable, tant sur le plan technique que financier.

Qu’est-ce que Hybrid Optimization and Performance Platform (HOPP) ?

HOPP (Hybrid Optimization and Performance Platform) est un outil open source de modélisation et d’optimisation des énergies renouvelables créé par le NREL pour analyser les centrales électriques hybrides à grande échelle.

La plateforme réunit l’éolien, le solaire photovoltaïque, le stockage par batteries et d’autres technologies renouvelables dans un environnement de simulation unique où les utilisateurs peuvent évaluer les performances des centrales, les stratégies de dispatching et la rentabilité des projets à l’aide de données de ressources et de données financières à haute résolution.

Fonctionnalités

• Optimisation au niveau des composants : optimisez l’implantation des éoliennes, le dimensionnement des champs solaires et la capacité des batteries.
• Intégration multitechnologique : modélisez conjointement les systèmes éoliens, solaires photovoltaïques, CSP, de stockage, d’hydrogène et géothermiques.
• Modélisation financière détaillée : calculez la VAN, le CapEx, l’OpEx et le coût actualisé de l’énergie (LCOE).
• Analyse de l’implantation et des performances : prenez en compte l’ombrage, les pertes de sillage et les contraintes physiques du site.
• Stratégies de dispatching avancées : simulez le dispatching des batteries en fonction des conditions du marché de l’électricité.
• Caractérisation des ressources : extrayez les données météorologiques et d’irradiance des bases de données du NREL.
• Framework Python open source : étendez et personnalisez les flux de travail grâce aux scripts Python.

Captures d’écran

Tarifs de Hybrid Optimization and Performance Platform (HOPP)

HOPP est une plateforme entièrement gratuite et open source financée par le département de l’Énergie des États-Unis et le NREL.

• Téléchargement gratuit : toutes les fonctionnalités de la plateforme sont accessibles sans frais de licence.
• Licence open source : l’usage commercial comme l’usage de recherche sont autorisés.
• Aucune formule payante : il n’existe ni abonnement ni module premium.
• Coûts d’infrastructure : les utilisateurs peuvent tout de même avoir besoin de ressources informatiques pour les simulations de grande ampleur.

Intégrations

HOPP s’intègre étroitement aux outils et API du NREL ainsi qu’aux environnements de développement Python.

• System Advisor Model (SAM) : intégration de la modélisation des performances solaires et des batteries.
• WISDEM : prise en charge de l’ingénierie éolienne et de la modélisation des turbines.
• API de ressources du NREL : accédez automatiquement aux bases de données météorologiques et d’irradiance.
• Modélisation de l’hydrogène : compatibilité avec H2A et les outils d’analyse de l’hydrogène associés.
• Écosystème Python : fonctionne au sein des Jupyter Notebooks et des environnements de science des données.

Comment configurer Hybrid Optimization and Performance Platform (HOPP)

1. Installez Python 3.8 ou une version plus récente.
2. Téléchargez ou clonez le dépôt HOPP depuis GitHub.
3. Installez les dépendances à l’aide de pip ou d’outils de configuration d’environnement.
4. Demandez des clés API auprès du NREL Developer Network.
5. Consultez les exemples de scripts et les projets d’exemple.
6. Exécutez une simulation de test pour vérifier la configuration de l’environnement.

Comment utiliser Hybrid Optimization and Performance Platform (HOPP)

Les utilisateurs commencent généralement par définir un site de projet et importer des données météorologiques, d’irradiation solaire et de ressources éoliennes. Ils configurent ensuite des technologies telles que les éoliennes, les champs photovoltaïques et les systèmes de batteries, tout en saisissant les hypothèses financières du projet.

Une fois la configuration effectuée, HOPP exécute des simulations d’optimisation pour évaluer les agencements de centrale, les stratégies de répartition et la production d’énergie. Les ingénieurs et les chercheurs analysent ensuite les résultats tels que la production horaire, la répartition du stockage, les indicateurs financiers et les pertes du système.

Ce que vous pouvez gérer avec Hybrid Optimization and Performance Platform (HOPP)

• Agencements de centrales électriques hybrides : concevez des combinaisons d’éolien, de solaire et de stockage.
• Analyse technico-économique : évaluez la VAN, le ROI et le LCOE.
• Simulations de performance : analysez la production horaire et le comportement de répartition.
• Analyse des pertes d’énergie : quantifiez les pertes d’ombrage, les pertes de sillage et les pertes électriques.
• Répartition des batteries : optimisez le fonctionnement du stockage pour les revenus et la stabilité du réseau.
• Scénarios de dimensionnement : comparez les alternatives de mix technologique et les ratios de capacité.

FAQ

Que fait Hybrid Optimization and Performance Platform (HOPP) ?

HOPP simule et optimise les centrales d’énergie renouvelable hybrides en combinant l’éolien, le solaire, le stockage et la modélisation financière au sein d’un même cadre d’ingénierie.

À qui HOPP convient-il le mieux ?

Il est conçu pour les ingénieurs en énergies renouvelables, les chercheurs, les développeurs et les équipes EPC nécessitant des capacités avancées d’analyse technique et financière.

HOPP est-il gratuit ?

Oui, HOPP est une plateforme open source entièrement gratuite développée par le NREL et le département de l’Énergie des États-Unis.

Quelles sont les principales limites de HOPP ?

Les principales limites incluent l’absence d’interface graphique, la nécessité de compétences en programmation Python et des exigences de calcul élevées pour les simulations complexes.

Quelles sont les meilleures alternatives à HOPP ?

Parmi les alternatives populaires figurent RatedPower, PVcase, HOMER et HyDesign pour la modélisation des systèmes hybrides d’énergie renouvelable.