Outils et techniques pour maintenir les projets solaires à des performances optimales

May 26, 2023

Par Will White, spécialiste des applications chez Fluke | 10 mai 2023

Alors que le monde s’efforce d’atteindre des objectifs ambitieux de décarbonation, des projets d’énergie propre voient le jour et sont mis en service à un rythme rapide. Concevoir, autoriser et construire des projets n’est qu’un début pour les propriétaires d’actifs solaires photovoltaïques. L'inspection et l'entretien des systèmes solaires sont des efforts essentiels et continus nécessaires pour qu'ils continuent à fonctionner de manière optimale, tout en garantissant leur longévité, leur sécurité et leur retour sur investissement. Voici quelques problèmes courants que les techniciens doivent surveiller et les outils à utiliser pour détecter les sous-performances.

Effectuer un examen visuel approfondi du système photovoltaïque est fondamental pour chaque inspection. Grâce à cette première étape, vous êtes en mesure d'identifier rapidement les zones du système qui nécessitent une attention immédiate, en particulier pour les questions qui affectent la sécurité du système. Par exemple, les indicateurs de défauts d'arc dangereux peuvent être signalés en recherchant des connexions usées ou desserrées, de la corrosion ou des lacunes dans l'isolation. Cette analyse initiale peut également identifier les composants du système qui bénéficieraient d'une enquête plus approfondie à l'aide des outils appropriés.

Les entrepreneurs en énergie solaire seront confrontés à de nombreuses pannes imprévues du système tout au long de la durée de vie d'une installation solaire haute performance. Ces scénarios nécessitent une boîte à outils polyvalente, comprenant des multimètres numériques, des pinces multimètres, des testeurs de résistance d'isolement et des compteurs d'irradiance. Ces outils peuvent tester les composants du système pour analyser pleinement les performances et identifier les problèmes, tels que le test de l'efficacité de l'onduleur, des niveaux de tension et de courant AC/DC et de la continuité des fusibles.

Les défauts à la terre sont un problème courant qui peut être difficile à diagnostiquer, car ils peuvent avoir diverses causes, notamment une isolation des conducteurs endommagée, une installation incorrecte, des fils pincés et des dégâts des eaux. La surveillance de la résistance d'isolement et les détecteurs de courant résiduel (RCD) peuvent être utilisés pour détecter les défauts à la terre CC et aider à prévenir les défauts d'arc ultérieurs, qui peuvent entraîner la mise sous tension de composants métalliques et un risque d'incendie accru. Il est recommandé d'effectuer des tests de mise à la terre fréquents à l'aide de moniteurs de résistance d'isolement ou en plaçant des RCD sur les conducteurs du réseau pour mesurer les courants anormaux.

L'origine de nombreux défauts du système photovoltaïque peut également être diagnostiquée en capturant des images thermiques des composants critiques du système photovoltaïque. Les caméras thermiques sont indispensables pour établir des références de température sur l'ensemble du chantier, permettant à l'entrepreneur d'identifier les anomalies de température qui surviennent lors des procédures de maintenance.

Une lecture de température plus élevée que d'habitude dans le système interne peut indiquer que le composant souffre d'un câblage inefficace ou d'une connectivité de transmission compromise, ce qui indique des connexions à haute résistance. Le traitement des relevés de températures élevées doit être une priorité afin de prévenir les risques d'incendie et de dommages supplémentaires aux autres composants du système. Des températures élevées peuvent également indiquer un module ou une chaîne photovoltaïque sous-performant. Alternativement, les zones qui présentent une température inférieure à la valeur de référence peuvent indiquer une connexion cassée ou un fusible grillé.

Les entrepreneurs en énergie solaire peuvent utiliser des traceurs de courbe courant-tension (IV) pour éclairer les défauts du système, agissant ainsi comme une alternative efficace à l'utilisation combinée d'un multimètre numérique, d'une pince multimètre et d'un irradiancemètre. Le test de courbe IV mesure les points entre la tension en circuit ouvert et le courant de court-circuit, affichant une courbe visuelle représentant la puissance de sortie PV. La courbe IV affichée aide les entrepreneurs à identifier les problèmes liés aux diodes de dérivation, à la réduction du courant ou de la tension, à la résistance série et à la faible résistance shunt.

Les tests de courbe IV permettent également d’évaluer l’avantage financier de certaines procédures. Par exemple, de nombreux systèmes photovoltaïques situés dans des zones sèches et poussiéreuses sont confrontés au problème de la perte de saleté, la poussière et la crasse sur les panneaux réduisant la capacité de la lumière du soleil à être efficacement convertie en énergie. Les tests de courbe IV peuvent quantifier cette perte en comparant les mesures d'une chaîne de modules sales à une ligne de base attendue. La gamme sélectionnée de modules PV sales est testée, puis lavée et testée à nouveau pour comparer les résultats du test initial. Les résultats de chaque test peuvent être utilisés pour mesurer l’impact de la saleté et évaluer si le nettoyage des baies en vaut la peine.