Tout investissement important comporte une part de risque. L’énergie solaire, leader des énergies renouvelables, ne fait pas exception à la règle. La conception, la mise en œuvre et la maintenance d’un parc solaire impliquent des défis opérationnels et financiers qui commencent dès la première phase et se prolongent tout au long de sa durée de vie utile. D’une part, si un projet de qualité n’est pas réalisé avant la construction, la fiabilité du système électrique (et, par conséquent, son fonctionnement) peut être compromise. D’autre part, si les actifs ne sont pas protégés contre toute éventualité, tel qu’un orage électrique, le coût des réparations peut faire augmenter les frais et ralentir le retour sur investissement.
Le fait que l’avenir de la production d’énergie soit inextricablement lié aux énergies renouvelables est aujourd’hui incontestable. L’augmentation des critères de durabilité dans les sphères publiques et privées et la nécessité d’accélérer la décarbonation – une moindre dépendance à l’égard des combustibles fossiles – de l’industrie et de la société sont des instruments essentiels pour la transition énergétique dans le but de générer moins d’émissions dans l’atmosphère.
Le photovoltaïque est de plus une énergie durable qui se développe d’année en année, y compris dans le domaine domestique, grâce à l’installation de panneaux solaires sur les propriétés privées qui favorisent l’autoconsommation d’électricité. Avec l’augmentation des investissements dans les parcs solaires, la planification détaillée de l’investissement initial et des coûts dérivés de la maintenance et de la sécurité sont deux aspects fondamentaux pour que le retour sur investissement -ROI- soit atteint dans les délais prévus.
Quelques données. Selon l’Agence Internationale pour les Énergies Renouvelables (IRENA), les investissements dans les énergies renouvelables ont presque quadruplé en 10 ans, passant de 171 à 439 milliards. Sur ce dernier chiffre, 298 milliards de dollars américains correspondent à des investissements dans l’énergie solaire, soit deux fois plus que la deuxième technologie la plus déployée, l’énergie éolienne.
Énergie solaire : défis pour l’exploitation des parcs photovoltaïques
En raison de leurs caractéristiques uniques en termes d’emplacement et de taille (grands espaces ouverts) et de l’investissement économique dans une technologie sensible, les parcs solaires sont confrontés à plusieurs défis dans la recherche d’une exploitation optimale, défis qui doivent être relevés dès les premières étapes de leur conception.
Le fait de ne pas réaliser une étude correcte des caractéristiques du sol ou de l’omettre complètement avant de mettre en place le système de mise à la terre aura un impact négatif sur son fonctionnement et son efficacité. En plus des valeurs de résistivité du sol, un système de mise à la terre adéquat avec des connexions durables aura un impact sur la durée de vie de l’installation électrique et donc de tous les composants qui y sont connectés.
Le coût de la maintenance des actifs, des panneaux solaires et autres composants électroniques vulnérables aux surtensions, qu’elles soient dues à des phénomènes atmosphériques (orages électriques) ou à un dysfonctionnement de l’installation électrique, ainsi qu’à d’éventuels actes de vandalisme ou de sabotage, doit être pris en compte tant dans la phase de conception que dans celle de l’exploitation. Un monitoring continu de l’installation permet donc de prévenir ces éventualités.
Dernière chose, mais non des moindres, les personnes qui s’occupent de l’exploitation quotidienne d’un parc solaire doivent être protégées face à des circonstances telles qu’un incendie provoqué par la foudre ou un court-circuit.
Exploitation d’un parc solaire : des solutions intelligentes pour l’ensemble de son cycle de vie
La force en matière de R&D&I et l’engagement en faveur de la durabilité sont deux piliers fondamentaux d’Aplicaciones Tecnológicas S.A. Pour protéger les investissements futurs, tant économiques qu’écologiques, dans le secteur de l’énergie solaire, les gammes de produits intelligents SMART EARTHING et SMART LIGHTNING disposent de solutions qui bénéficient d’une approche clairement orientée vers l’industrie 4.0, recherchant l’efficacité et la sécurité par le biais de technologies telles que l’IdO (ou IoT, en anglais) et l’IA (ou AI, en anglais).
Phase de conception
Lors de la conception d’un parc solaire, la mise en œuvre d’un système de prise de terre optimal aura une incidence sur l’efficacité opérationnelle et financière future de l’installation. Par conséquent, pour les projets de centrales solaires dans leurs premières phases, Aplicaciones Tecnológicas S.A. propose :
- La réalisation préalable, au moyen du système GEOELECTRIC EARTHING METER, d’une étude géoélectrique visant à déterminer la stratification et les résistivités du sol.
- Service professionnel de PROJETS D’EXPERTS DE SYSTÈMES DE MISE À LA TERRE 4.0 basés sur des normes internationales et conçus à l’aide du logiciel avancé GMAT/PAST, qui permet de déterminer en toute objectivité la solution optimale.
- Utilisation de conducteurs antivol et d’électrodes spécifiques en fonction des particularités du terrain : électrodes résistantes à la corrosion pour les sols agressifs, électrodes spéciales et/ou anneaux conducteurs périmétriques pour les sols de haute résistivité, etc.
- Connexions durables entre les conducteurs au moyen de la soudure exothermique Apliweld® Secure +. La soudure aluminothermique permet d’obtenir des liaisons parfaites qui restent en excellent état pendant toute la durée de vie de l’installation, tout en réduisant les coûts et en améliorant la sécurité du lieu de travail.
- Système de monitoring avancé et continu de l’état du système de mise à la terre grâce au SMART EARTHING MONITORING SYSTEM.
Phase d’exploitation : monitoring de la mise à la terre
Les parcs solaires en activité doivent fonctionner au maximum de leur capacité pour remplir leur mission : fournir une énergie propre qui contribue à réduire l’empreinte carbone de l’approvisionnement en électricité.
La solution SMART EARTHING MONITORING SYSTEM permet de gérer efficacement les systèmes de mise à la terre grâce à un monitoring centralisé des capteurs intelligents répartis sur l’ensemble de l’installation, ainsi qu’à la transmission et à l’interprétation des données par le biais de la connectivité IoT et de l’Intelligence Artificielle.
Ce monitoring permet de détecter en temps réel les situations de sécurité critiques (déconnexions de la terre, vols, pannes ou ruptures accidentelles) qui nécessitent une maintenance corrective, mais il permet également d’obtenir des données pour une maintenance prédictive qui optimise la durée de vie utile des actifs connectés au système de mise à la terre. Tout cela se traduit par des réductions de coûts significatives, grâce à la simplification opérationnelle et logistique des processus de vérification.
Phase d’exploitation : sécurité face aux orages électriques
Les parcs solaires, comme toute installation extérieure, sont exposés aux intempéries, en particulier aux orages électriques. Si la foudre frappe directement un panneau solaire, elle peut causer des dommages importants au panneau, surcharger le système électrique et endommager des composants électroniques coûteux tels que les régulateurs de charge et les onduleurs.
De plus, tout coup de foudre peut provoquer une augmentation de la température à la surface du panneau solaire, ce qui peut entraîner des fissures ou des cassures du verre et des cellules solaires.
La gamme de produits intelligents SMART LIGHTNING d’Aplicaciones Tecnológicas S.A. de sécurité face aux orages électriques pour les parcs solaires fonctionne dans toutes les phases : protection préventive (détection des orages), protection externe contre l’impact d’un coup de foudre et protection interne contre les surtensions.
- ATSTORM® est un système avancé d’alerte précoce des orages électriques conçu pour permettre l’activation et la désactivation de mesures préventives temporaires afin de minimiser les risques associés aux éventuels coups de foudre. Il est équipé d’une technologie à double détection qui mesure le champ électrostatique, prévenant de l’apparition d’un orage, et le champ électromagnétique, prévenant de l’approche d’un orage. Ce système de détection des orages s’appuie sur des technologies IoT et des algorithmes experts afin d’envoyer et de traiter les données collectées par ses capteurs en temps réel.
- Le paratonnerre intelligent DAT CONTROLER® REMOTE est un dispositif avec autodiagnostic de la tête captrice et communication via IoT (« Internet of Things ») du résultat dans la surveillance du bon fonctionnement de l’équipement à distance. Le DAT CONTROLER® REMOTE permet un autodiagnostic quotidien de l’état du paratonnerre, sans qu’il soit nécessaire de le démonter ou d’utiliser des équipements de levage auxiliaires.
- Le SMART LIGHTNING LOGGER monitore de manière continue l’activité électrique sur les conducteurs de descente des SPF dans lesquels il est installé. Quand une décharge se produit, le dispositif collecte toutes les informations sur le courant du coup de foudre et envoie ces informations via l’IoT pour permettre de déterminer l’urgence de la réparation ou de gérer la demande d’indemnisation auprès d’un assureur.
- Protection contre les surtensions transitoires avec la gamme de protections contre les surtensions ATPV (Type I, II et III) qui protège les éléments électroniques sensibles et exposés tels que les onduleurs, les tableaux de distribution et les lignes de données.
Si vous souhaitez en savoir plus sur les avancées en matière de sécurité et de réduction des coûts obtenues grâce à nos dispositifs, veuillez nous contacter en cliquant sur ce lien.
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