Maximiser l'efficacité des parcs à panneaux solaires

Maximiser l'efficacité des parcs à panneaux solaires
septembre 06, 2021

 

Dans la course pour atteindre les objectifs de développement durable dans le monde, les industries des énergies renouvelables sont florissantes. L'une d'entre elles est l'énergie solaire, qui, selon l'association européenne de l'industrie solaire Solar Power Europe, représentera 20 % de la demande d'électricité de l'Europe d'ici 20301. Cela s'explique en partie par la chute spectaculaire des coûts de production de l'énergie solaire, de 90 % entre 2009 et 20202. Afin de répondre à ce besoin croissant, les fournisseurs d'énergie solaire se tournent vers des technologies intelligentes pour rationaliser leurs opérations.

Fermes solaires

Des fermes d'énergie solaire ont surgi partout dans le monde, utilisant des panneaux solaires pour produire de l'électricité. Ces panneaux collectent le rayonnement émis par le soleil pour alimenter les cellules photovoltaïques, créant un courant électrique. Celle-ci est introduite dans une série de dispositifs pour convertir et distribuer l'énergie là où elle est nécessaire. Le soleil étant un apport constant de rayonnement, c'est une source d'énergie renouvelable.

Ces fermes peuvent devenir très grandes, selon la quantité de terres disponibles. Une ferme en Espagne, par exemple, utilise plus de 4 millions de panneaux sur 10 kilomètres carrés. Au moment de sa construction (2019), c'était le plus grand d'Europe, mais la vitesse de développement de l'industrie a rapidement changé cela. Parce que tant d'espace est nécessaire, les fermes ont tendance à être dans des endroits plus éloignés.

Bien entendu, des sites distants comme celui-ci doivent être sécurisés et les mesures de sécurité du périmètre offrent la possibilité de surveiller à distance. Cependant, la technologie vidéo est également utilisée dans un autre but : rationaliser la maintenance. 

Le risque de points chauds

Les inspections de routine des panneaux solaires sont un élément essentiel de l'efficacité opérationnelle. Les dommages causés au verre du panneau solaire sont parfois causés par un vent fort, la grêle ou une distorsion de la structure de l'équipement. Le verre endommagé entraîne d'autres problèmes - tels que l'infiltration d'eau et la décomposition du film photovoltaïque. Ce sont tous des problèmes qui peuvent conduire à une différenciation de la température.

C'est un problème pour l'efficacité d'un panneau. La distribution de la température de chaque cellule doit être uniforme pour qu'elle fournisse une sortie stable. Une température anormalement élevée dans une cellule individuelle de la matrice de composants indique un problème. Si cela n'est pas corrigé rapidement, la production d'énergie cellulaire diminue. Lorsque la température de travail augmente de 1 °C, la production d'énergie diminue de 1,1 W3. Cette perte s'accumule sur d'autres panneaux « défectueux », entraînant une réduction globale de la production de la ferme solaire. En fait, selon les recherches, un seul « point chaud » pourrait influencer le circuit à une perte de 3 à 7 %.

Ces « points chauds » entraîneront également un vieillissement accéléré des panneaux et des composants. Ils conduisent également à la formation de points chauds encore plus.

Surveillance et entretien

La surveillance d'une zone aussi vaste prend du temps, des techniciens devant visiter le site en « patrouille ». Cela coûte également de l'argent à l'opérateur, sans parler des « dépenses en carbone » des déplacements. Évidemment, plus le site est grand et éloigné, plus les impacts en termes de temps, de coût et de carbone sont importants.

Des caméras thermiques sont utilisées pour simplifier ce problème. Elles aussi fonctionnent avec des émissions de rayonnement, mais cette fois les émissions provenant des panneaux eux-mêmes. Elles peuvent détecter si la température d'une cellule est supérieure ou inférieure à une plage de température prédéfinie. Les opérateurs peuvent vérifier toute anomalie dans le bureau avant l'envoi d'un technicien.

En utilisant un logiciel de gestion comme HikCentral, il est facile de vérifier les valeurs de température par caméra. Cela peut fournir des informations précieuses à l'opérateur du site pour voir les tendances et les différences de température.

Les appareils portables thermographiques peuvent également être utiles sur site pour fournir un moyen mobile de vérifier la température. Les techniciens les utilisent pour mieux identifier et évaluer la situation rapidement. Cela améliore l'efficacité si un technicien doit être envoyé.

Prévention des incendies

Les sites distants peuvent également s'avérer un défi pour éviter les incendies. Dans tout scénario impliquant de l'électricité et des composants électriques, il existe un risque inhérent d'incendie. Les défauts peuvent provoquer une surchauffe dans les systèmes, entraînant éventuellement une inflammation. Les points chauds dans les panneaux entraînent également des dommages permanents.

Sur un grand site éloigné, cela peut être difficile à repérer jusqu'à ce que l'incendie se déclare. Cependant, avec l'utilisation de l'imagerie thermique, les opérateurs peuvent être alertés lorsqu'une température atteint un certain point. Cela leur donne la capacité d'agir avant qu'un incendie ne se déclare, réduisant considérablement les risques de dommages, de blessures et de perte de puissance.

Le système peut être configuré pour alerter automatiquement les opérateurs. Il peut également être relié à une caméra à objectif visuel adjacente pour vérification, enregistrant automatiquement lorsqu'il est alerté. Une fois le problème vérifié, les opérateurs peuvent prendre des mesures en envoyant une équipe sur place ou en appelant les services d'urgence.

L'avenir se tourne vers la durabilité sous toutes ses formes. C'est également le cas de la poursuite du développement des fermes solaires, avec des plans pour une meilleure utilisation de ces vastes étendues de terres. Par exemple, une ferme solaire pourrait être combinée avec la pêche, l'agriculture ou d'autres applications agricoles.

Mais pour maximiser l'efficacité de ces grands sites distants, il faut des solutions innovantes. L'application de caméras intelligentes pour les surveiller et les gérer peut faire la différence entre un site productif et improductif. Cette innovation peut aider l'industrie à atteindre ce chiffre de 20 % d'ici 2030.

Cliquez ici pour plus d'informations sur la technologie thermique Hikvision.

 

1 https://www.solarpowereurope.org/

2 https://www.lazard.com/perspective/lcoe2020

3 Basé sur une température de fonctionnement de 25º dans un panneau de 275W.

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