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

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

Alors que le monde se précipite pour atteindre des objectifs de décarbonisation ambitieux, des projets d'énergie propre sont lancés et mis en ligne 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 critiques et continus nécessaires pour qu'ils continuent à fonctionner au mieux, tout en garantissant la longévité, la sécurité et le retour sur investissement. Voici quelques problèmes courants que les techniciens doivent surveiller et les outils à utiliser pour détecter les sous-performances.

La réalisation d'un examen visuel approfondi du système PV est à la base de 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 solaires rencontreront de nombreux défauts de système imprévus 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 ampèremétriques, des testeurs de résistance d'isolement et des mesureurs 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, les niveaux de tension et de courant AC/DC et la continuité des fusibles.

Un problème courant qui peut être difficile à diagnostiquer est celui des défauts à la terre, car ils peuvent avoir diverses causes, notamment une isolation de conducteur endommagée, une mauvaise installation, des fils pincés et des dégâts d'eau. 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 conduire à des composants métalliques sous tension et à 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 différentiels sur les conducteurs du réseau pour mesurer les courants anormaux.

L'origine de nombreux défauts du système PV peut également être diagnostiquée en capturant des images thermiques des composants critiques du système PV. 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 lectures à haute température doit être une priorité afin de prévenir le risque d'incendie et de dommages supplémentaires aux autres composants du système. Des températures élevées peuvent également indiquer un module ou une chaîne PV sous-performant. Alternativement, les zones qui présentent une lecture de température inférieure par rapport à la ligne de base peuvent indiquer une connexion cassée ou un fusible grillé.

Les entrepreneurs solaires peuvent utiliser des traceurs de courbe courant-tension (IV) pour éclairer les défauts du système, agissant comme une alternative efficace à l'utilisation combinée d'un multimètre numérique, d'une pince ampèremétrique et d'un irradiancemètre. Le test de courbe IV mesure les points entre la tension de 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, au courant ou à la tension réduits, à la résistance série et à la faible résistance shunt.

Le test de la courbe IV permet 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 salissures, où la poussière et la crasse sur les panneaux réduisent 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. Le réseau sélectionné de modules PV sales est testé, puis lavé et re-testé pour comparer les résultats du test initial. Les résultats de chaque test peuvent être utilisés pour mesurer l'impact de l'encrassement et évaluer si le nettoyage de la matrice en vaut la peine.

L'inspection et l'entretien peuvent être fastidieux et nécessitent l'utilisation de divers outils spécialisés pour s'adapter à des situations imprévisibles. Investir dans des outils multifonctions et des testeurs avec un logiciel de création de rapports intégré peut alléger la ceinture à outils et le sac à dos d'un technicien. Des outils de haute qualité aident les entrepreneurs à diagnostiquer et à résoudre rapidement les problèmes de performances du système, réduisant ainsi le temps passé sur chaque site et évitant des réparations coûteuses. Les meilleurs outils seront non seulement précis, mais aussi sûrs, durables et faciles à utiliser.