Maintenance préventive d'une installation photovoltaïque
La Maintenance préventive d'une installation photovoltaïque est une visite technique périodique qui va permettre de s'assurer du bon état de fonctionnement de l'ensemble de la centrale. Elle consiste a des opération de contrôle, d'entretien, et de remplacement des éléments la constituant. Avec la maintenance corrective, la maintenance préventive garantit le niveau de production d'électricité attendu de l'installation photovoltaïque tout au long de sa durée de vie.
Sommaire
- 1 Périodicité
- 2 Toiture
- 3 Système de pose
- 4 Modules
- 5 Combles de la toiture
- 6 Local Technique / Zone Technique
- 7 Coffrets Courant Continu
- 8 Onduleurs
- 9 Coffret Courant Alternatif / TGBT
- 10 Transformateur HTA
- 11 Cellules de protection HTA
- 12 Point de Livraison / Poste de Livraison
- 13 Armoire de compensation
- 14 Environnement
- 15 Sécurité
- 16 Communication
- 17 Notes et références
Périodicité
Par principe, la maintenance préventive s'effectue annuellement au printemps, afin que l'installation soit parfaitement opérationnelle pour la saison de grande production. Celle-ci peut être moins fréquente pour les installations de petite puissance, surtout si elles sont suivies par un système de supervision. Par contre, elle est fortement recommandée pour les installations photovoltaïques supérieures à 36 kWc et elle devient nécessaire pour les installations de plus de 100 kWc.
Ainsi, la périodicité conseillée est la suivante :
- Installations inférieures à 36 kWc : tous les 2 ans
- Installations entre 36 kWc et 1 MWc : tous les ans
- Installations supérieures à 1 MWc : tous les 6 mois
Toiture
Lorsque les modules sont installés en toiture, il convient de s'assurer de l'état de cette dernière. Dans un premier temps, il est rare que le propriétaire monte en toiture. Puisqu'il faut monter en toiture pour contrôler les modules, on en profite pour réaliser un contrôle visuel et reporter son état au propriétaire, il en sera d'autant plus satisfait de la prestation. Ensuite, des éléments de toitures endommagés risquent à leur tour d'endommager les modules et donc la production. Enfin, c'est en toiture, au plus près des modules que l'on se rend compte des possibles ombrages affectant la production.
Éléments à contrôler :
- L'accès
- L'état de la couverture
- L'état du faîtage
- L'état des rives
- Le bas de pente, les gouttières
- L'écoulement des eaux
- Les équipements de protection collectifs
- L'ombrage
Système de pose
Que ce soit en toiture ou au sol, les modules sont installés sur une structure portante, appelé système de pose. En toiture, il existe des systèmes intégrés au bâti (les modules assurent l'étanchéité de la couverture) et des systèmes en surimposition (les modules sont installés par-dessus la couverture). Au sol les modules peuvent être installés sur des systèmes fixes comme sur des systèmes mobiles comme les trackers un axe ou deux axes.
Éléments à contrôler :
- L'état du système de pose
- L'aération sous les modules
- Les fixations du système de pose
- Les fixations des modules
- La mise à la terre du système de pose
Modules
Les modules photovoltaïques sont l'élément clé de l'installation photovoltaïque, c'est lui qui va transformer le rayonnement solaire en électricité. La maintenance préventive des modules consiste en premier lieu à un contrôle visuel de leur état. On en profitera pour contrôler l'état du câblage et de la mise à la terre des cadres des modules.
Éléments à contrôler:
- L'état des modules
- La thermographie des modules
- La mise à la terre des cadres
- L'état du câblage DC
- Le cheminement du câblage DC
- L'entrée des câbles
- L'état des capteurs
Combles de la toiture
Dans le cas où les modules sont installés en toiture, il convient de s'assurer du bon état de cette dernière sur sa face cachée, c'est à dire dans les combles.
Éléments à contrôler:
- L'état de la charpente
- Les éventuelles traces d'humidité
- L'état et le cheminement des câbles
Local Technique / Zone Technique
Le local technique ou zone technique est le cœur de l'installation photovoltaïque. Il contient les appareils et les protections électriques qui vont permettre de convertir le courant continu des modules photovoltaïques en courant alternatif compatible avec le réseau électrique. Il convient que cet élément reste en bon état.
Éléments à contrôler:
- L'état général du local ou de la zone technique
- L'état de la couverture
- L'écoulement des eaux
- L'état de l'ouverture
- Le vide technique
- L'éclairage
- L'aération, la ventilation et le chauffage
- La mise à la terre
- Les équipements de sécurité
- L'arrêt d'urgence
- L'identification et la signalétique
- Le nettoyage
Coffrets Courant Continu
Les coffrets courant continu sont les points d'entrée des câbles venant des modules photovoltaïques. Ces coffrets contiennent principalement les mises en parallèle des chaînes de modules et les protections électriques en courant continu.
Éléments à contrôler:
- L'état général du coffret
- La fixation du coffret
- L'entrée des câbles
- La thermographie
- Le serrage des connectiques
- La mesure des intensités, des tensions et de l'isolement
- Les protections courant continu
- Les parafoudres courant continu
- La mise à la terre
- La sortie des câbles
- L'identification et la signalétique
- Le nettoyage
Onduleurs
L'onduleur est la pièce maîtresse de l'installation photovoltaïque, c'est elle qui va transformer le courant continu des modules photovoltaïque en courant alternatif compatible avec le réseau. Un onduleur en panne et c'est plusieurs modules qui ne produisent plus d'électricité. La maintenance préventive de l'onduleur varie selon sa conception, le fabricant préconise généralement l'ensemble des tâches à effectuer.
Éléments à contrôler:
- L'état général de l'onduleur
- La fixation de l'onduleur
- L'afficheur
- L'alarmes
- Le bruits
- L'entrée des câbles
- La thermographie
- Le serrage des connectiques
- La mesure des intensités, des tensions et de l'isolement
- La ventilation
- La mise à la terre
- La sortie des câbles
- La communication
- La version du logiciel
- L'identification et la signalétique
- Le nettoyage
Coffret Courant Alternatif / TGBT
Le coffret courant alternatif permet de protéger et de centraliser les équipements en courant alternatif. Lorsqu'il y a plusieurs coffrets courant alternatif sur une centrale, on parle de tableaux divisionnaires. Le dernier coffret courant alternatif avant le transformateur HTA ou le point de livraison basse tension est appelé TGBT pour Tableau Général Basse Tension. Sa maintenance est essentielle pour le fonctionnement de l'ensemble du système photovoltaïque.
Éléments à contrôler:
- L'état général du coffret
- La fixation du coffret
- La ventilation du coffret
- L'entrée des câbles
- La thermographie
- Le serrage des connectiques
- La mesure des tensions et de l'isolement
- Les protections courant alternatif
- Les parafoudres courant alternatif
- La mise à la terre
- La sortie des câbles
- L'identification et la signalétique
- Le nettoyage
Transformateur HTA
Le transformateur HTA va permettre d'élever la tension du courant provenant des onduleurs à une tension plus élevée, généralement 20000 Volts. Bien qu'un transformateur HTA soit robuste, il requiert une maintenance préventive qui va lui garantir une durée vie élevée et surtout parce qu'une panne peut être lourde de conséquences.
Éléments à contrôler :
- L'état général du transformateur
- Le niveau d'huile dans le DGPT2
- La température de l'huile
- L'identification et la signalétique
- Les protections
- Le nettoyage
- Le graissage
- L'analyse d'huile
Cellules de protection HTA
Les cellules de protection HTA véhiculent le courant haute tension (20000 Volts) vers le point de livraison et protègent les transformateurs HTA. De mêmes que les transformateurs, les cellules requièrent une maintenance préventive pour garantir leurs durées de vie et parce qu'une panne est lourde de conséquences.
Éléments à contrôler:
- L'état général des cellules HTA
- Les clés de verrouillage
- Les voyants "présence tension"
- Les fusibles
- Le serrage des connexions
- Les tringleries
- Les contacts de puissance
- Le niveau d'huile des chambres de coupure (selon le type de disjoncteur)
- Le nettoyage
- Le graissage
- La mécanique
- Le positionnement des indicateurs d'état
- L'identification et la signalétique
Point de Livraison / Poste de Livraison
Le point de livraison est la frontière entre le système photovoltaïque et le gestionnaire du réseau d'électrique. Il est principalement constitué d'un compteur qui mesure la production et d'une protection, appelée AGCP (Appareil Général de Coupure Principal). Une panne au niveau du point de livraison et c'est l'ensemble du système photovoltaïque qui ne produit plus. Sa maintenance préventive est essentielle et sa complexité dépend de la tension du raccordement : branchement BT pour les puissances inférieures à 250 kVA, branchement HTA pour les puissances supérieures à 250 kVA.
Branchement BT inférieur à 250 kVA
Éléments à contrôler:
- L'état général du coffret
- L'écoulement des eaux
- Le numéro de(s) compteur(s)
- Le relevé de la production
- Le relevé de la non-consommation
- L'entrée des câbles
- La courbure des bretelles
- La thermographie
- Le serrage des connectiques
- La mesure des intensités, des tensions et de l'isolement
- Le réglage et le fonctionnement du disjoncteur différentiel (AGCP)
- La protection des pièces nues
- La signalétique et l'identification
Branchement HTA supérieur à 250 kVA
Éléments à contrôler:
- L'état général du local: se reporter à la section #Local Technique / Zone Technique
- Le numéro de compteur
- Le relevé de la production
- Le relevé de la non-consommation
- Le fonctionnement du DEIE
- Le fonctionnement du SEPAM
- Le coffret 48V
- Le coffret telecom
- Le tableau d'alimentation des auxiliaires
- Le transformateur auxiliaire: se reporter à la section #Transformateur HTA
- Les cellules HTA: se reporter à la section #Cellules de protection HTA
- La thermographie de tous les coffrets
- Le réglage et le fonctionnement du disjoncteur différentiel (AGCP)
- La signalétique et l'identification
Armoire de compensation
L'armoire ou le poste de compensation permet de compenser l'énergie réactive. L'énergie réactive produite généralement par les machines tournantes ne sont pas "productives". Cette énergie n'est pas achetée par le gestionnaire du réseau, il peut même appliquer des pénalités. Il est donc parfois avantageux voir demandé par le gestionnaire de réseau d'ajouter une armoire ou un poste de compensation. La défaillance de cet élément n'est pas souhaitée et la maintenance ne doit pas être prise à la légère.
Éléments à contrôler[1]:
- L'état général de l'armoire
- L'identification et la signalétique
- La ventilation
- La thermographie
- Le serrage des connexions
- L'état des inductances
- L'état des condensateurs
- Le nettoyage
Environnement
La maintenance préventive de l'environnement d'une centrale photovoltaïque s'applique essentiellement aux centrales au sol, aux ombrières et maintenant aux centrales flottantes.
Éléments à contrôler:
- L'état de la végétation
- L'état des pistes
- L'état du réseau d'évacuation pluvial
- L'ombrage
Sécurité
Une centrale photovoltaïque peut coûter plusieurs millions d'euros à la construction. Il essentielle de sécuriser cette centrale pour éviter les vols, les dégradations ou tout simplement pour protéger des promeneurs imprudents des risques électriques.
Éléments à contrôler:
- L'état du portail d'accès
- L'état des clôtures
- L'état et le fonctionnement du système de détection d'intrusion
- L'état et le fonctionnement des caméras
- Le fonctionnement de l'unité centrale de sécurité
Communication
La communication d'une centrale permet de surveiller à distance le bon fonctionnement de la centrale, et parfois de recevoir les alarmes du système de sécurité. En perdant la communication la centrale, on ne sait plus si celle-ci fonctionne correctement. En plus, une perte de communication est parfois liée à la coupure totale du système photovoltaïque.
Éléments à contrôler:
- L'état du coffret de communication
- L'état du module de communication
- La version du logiciel
- Le fonctionnement du routeur ADSL
- Le fonctionnement du module GSM
- L'alimentation de secours
