Les défauts que l'on peut retrouver sur une installation photovoltaïque, surviennent autant lors de sa conception, de son installation, que lors de son exploitation. Ils sont alors responsables d'une baisse voir d'un arrêt total de la production photovoltaïque[1]. Une bonne connaissance des différents défauts possibles permet d'assurer une bonne maintenance du système photovoltaïque.
Les défauts sont classifiés selon la fonction des différents composants constituant l’installation PV. Sept groupes de défauts ont été formés :
Les tableaux ont été établis en considérant le type du défaut, sa conséquence principale, puis son degré d’impact sur la production du système ou criticité (1 faible, 2 moyen, 3 fort), son occurrence (1 faible, 2 moyenne, 3 forte) ainsi que sa phase d’origine (C : Conception ; I : Installation ; E : Exploitation).
| Défaut
|
Conséquences
|
Criticité
|
Occurrence
|
Origine
|
| Salissure (pollution, sable, neige) |
Perte de puissance |
3 |
3 |
E
|
| Inversion des liaisons de sortie |
Module mal câblé, diminution des performances |
3 |
2 |
I,C
|
| Air marin |
Corrosion |
3 |
2 |
E
|
| Dégradation des modules par vandalisme |
Diminution des performances, Non fonctionnement de l'installation |
3 |
2 |
E
|
| Vol des modules |
Non fonctionnement de l'installation |
3 |
2 |
I,E
|
| Mauvaise orientation et/ou inclinaison des modules |
Ombrage, diminution des performances |
2 |
3 |
C,I
|
| Couple galvanique dû au mélange de matériau de la jonction module/support |
Corrosion |
2 |
3 |
C
|
| Module mal ou pas ventilé |
Échauffement |
2 |
2 |
I,C
|
| Module mal fixé |
Déplacement du module, diminution des performances |
2 |
2 |
I,C
|
| Modules non câblés |
Diminution des performances |
2 |
2 |
I,C
|
| Fissure |
Perte d'étanchéité, détérioration des cellules, diminution des performances |
3 |
1 |
E
|
| Rouille par infiltration d'eau |
Perte d'étanchéité, détérioration des cellules |
3 |
1 |
E
|
| Mauvaise isolation entre modules et onduleur |
Court-circuit, destruction du module, incendie |
3 |
1 |
I,C
|
| Détérioration des joints d'étanchéité |
Perte d'étanchéité, détérioration des cellules |
3 |
1 |
E
|
| Déformation du cadre des modules |
Infiltration d'eau |
3 |
1 |
E
|
| Corrosion du cadre des modules |
Perte d'étanchéité, détérioration des cellules |
3 |
1 |
E
|
| Délaminage |
Diminution des performances, échauffement |
3 |
1 |
E
|
| Foudre |
Détérioration des modules |
3 |
1 |
E
|
| Tempête |
Module arraché, cassé |
3 |
1 |
E
|
| Pénétration de l'humidité |
Hotspot, augmentation du courant de fuite, corrosion, perte d'adhérence et d'isolation, diminution de la résistance de CC à la terre |
3 |
1 |
E
|
| Faiblesse au vent des structures |
Module arraché, cassé |
3 |
1 |
C,I
|
| Foudre sur l'installation |
Destruction des modules |
3 |
1 |
E
|
| Modules de performances différentes |
Diminution des performances du champ |
1 |
3 |
I,C
|
| Sortie par le bas des boîtes de connexions impossible |
Mauvais câblage |
1 |
3 |
C,I
|
| Bouchons de presse-étoupe manquant sur la boîte de connexion |
Pénétration d'eau, corrosion des liaisons |
1 |
3 |
I,C
|
| Boîte de connexion montée à l'envers |
Entrée d'eau dans le boîtier par le presse-étoupe |
1 |
3 |
I,C
|
| Ombrage partiel (feuilles d'arbre, déjections) |
Hotspot, détérioration de cellules |
2 |
1 |
E
|
| Dégradation de l'encapsulant à cause des ultraviolets, EVA jaunissant |
Absorbe les photons qui n'arrivent plus jusqu'à la cellule, diminution des performances |
2 |
1 |
E
|
| Augmentation de la résistance série due au cycle thermique |
Diminution des performances |
2 |
1 |
E
|
| Détérioration de la couche anti-reflet |
Diminution des performances |
2 |
1 |
E
|
| Dégradation à cause de la lumière |
Diminution des performances, surtension, destruction de diodes |
2 |
1 |
E
|
| Dégradation à cause de la chaleur |
Diminution des performances, échauffement, détérioration des joints |
2 |
1 |
E
|
| Inclinaison des modules trop faible |
Stagnation d'eau, dépôt de terre, prolifération de champignons, problème d'étanchéité |
2 |
1 |
C,I
|
| Dégradation des interconnexions |
Détérioration des joints, diminution des performances, augmentation de la résistance série, de la chaleur |
2 |
1 |
E
|
| Support mécanique des modules inadéquat ou mal posé |
Efforts mécaniques importants sur les modules |
2 |
1 |
C,I
|
| Mauvaise résistance mécanique des supports des modules |
Déformation du support |
2 |
1 |
C,I
|
| Diffusion du phosphore (dopant) vers la surface |
Perte d'adhérence de l'encapsulant |
2 |
1 |
E
|
| Important courant de fuite |
Échauffement |
2 |
1 |
E
|
| Échauffement des modules par la boîte de connexion |
Décollement du Tedlar, diminution des performances |
2 |
1 |
C,I
|
| Nid d'insectes sur les modules |
Diminution des performances |
2 |
1 |
E
|
| Panneaux inaccessibles |
Nettoyage impossible |
1 |
2 |
C,I
|
| Module produisant moins que prévu |
Diminution des performances |
1 |
1 |
E
|
| Apparition de bulles à la surface des modules |
Diminution des performances |
1 |
1 |
E
|
| Défaut
|
Conséquences
|
Criticité
|
Occurrence
|
Origine
|
| Absence de parafoudre ou protection foudre inadaptée |
Destruction en cas de foudre |
3 |
2 |
C,I
|
| Presse-étoupe mal serré |
Corrosion des contacts, rupture du circuit électrique |
2 |
3 |
I
|
| Liaison de mise à la terre non fixée ou sectionnée |
Pas de mise à la terre |
2 |
2 |
I
|
| Boîte de jonction sans presse-étoupe |
Pas d'étanchéité, corrosion des contacts, rupture du circuit électrique |
2 |
2 |
I
|
| Presse-étoupe en caoutchouc |
Corrosion des contacts, rupture du circuit électrique |
2 |
2 |
C,I
|
| Infiltration d'eau par les vis de fixation |
Corrosion des contacts, rupture du circuit électrique |
2 |
2 |
I
|
| Boîte de jonction non repérée |
Problème pour contrôle et maintenance |
1 |
3 |
I
|
| Déconnexion des soudures |
Arc électrique, incendie, diminution des performances |
2 |
1 |
E,I
|
| Boîtier infesté d'insectes |
Rupture du circuit électrique |
2 |
1 |
E
|
| Fourreaux non prévus pour usage extérieur |
Destruction de la protection |
2 |
1 |
C
|
| Liaison sans protection |
Destruction de la liaison |
2 |
1 |
C,I
|
| Pénétration de l'eau ou de l'humidité |
Corrosion des connexions, des diodes, des bornes, incendie |
2 |
1 |
I
|
| Défaut
|
Conséquences
|
Criticité
|
Occurrence
|
Origine
|
| Mauvais dimensionnement des câbles |
Chute de tension >3 %, échauffement |
2 |
3 |
C
|
| Connexion desserrée ou cassée |
Arc électrique, incendie, destruction de la boîte de jonction, destruction des diodes |
2 |
3 |
I,E
|
| Principe de câblage en goutte d'eau non respecté |
Mauvais câblage |
2 |
3 |
I
|
| Câbles inter module de section trop faible par rapport au presse-étoupe |
Corrosion des contacts, rupture du circuit électrique |
2 |
3 |
C,I
|
| Bornes rouillées |
Faux contacts, circuit ouvert, arc électrique |
2 |
2 |
E
|
| Câbles non fixés |
Boucle de câblage, circuit ouvert |
2 |
2 |
I
|
| Mauvais câblage |
Court-circuit, claquage des diodes anti-retour, destruction des connecteurs (circuit ouvert), aléas de fonctionnement sur disjoncteur |
2 |
2 |
I
|
| Toron |
Boucle électromagnétique |
2 |
2 |
I
|
| Câbles d'arrivée des sous-champs entamés lors du dénudage |
Mauvais câblage, faux contacts, circuit ouvert, arc électrique |
2 |
2 |
I
|
| Absence de graisse de silicone |
Humidité |
2 |
2 |
I
|
| Câble mal dénudé |
Mauvais câblage, faux contacts, circuit ouvert, arc électrique |
2 |
2 |
I
|
| Câble rongé par des rats |
Faux contacts, circuit ouvert, arc électrique |
2 |
2 |
E
|
| Modification du câblage par l'usager non compétent |
Mauvais câblage, faux contacts, circuit ouvert, arc électrique |
2 |
2 |
E
|
| Boîte de connexion décollée |
Connexion des cellules en série endommagée |
2 |
1 |
E
|
| Défaut
|
Conséquences
|
Criticité
|
Occurrence
|
Origine
|
| Protections inappropriées ou mal dimensionnées |
Court-circuit, hot spot, incendie, arrêt de l'installation |
2 |
2 |
C
|
| Interrupteur, disjoncteur inapproprié |
Arc électrique, incendie, destruction à l'ouverture |
3 |
1 |
C
|
| Disjoncteur différentiel non conforme à la norme |
Non déclenchement, tension entre neutre et terre |
3 |
1 |
C
|
| Armoire électrique posée à même le sol à l'extérieur |
Dysfonctionnement en cas de pluie |
3 |
1 |
C,I
|
| Parafoudre non connecté à la terre |
Pas de protection |
3 |
1 |
I
|
| Impossibilité de déconnecter les modules par branche |
Problème de sécurité |
1 |
3 |
C,I
|
| Pas de possibilités de sectionnement extérieur au coffret |
Problème de sécurité |
1 |
3 |
C
|
| Mauvaise dissipation de la chaleur des diodes |
Échauffement |
2 |
1 |
C,I
|
| Sous dimensionnement des diodes de bypass |
Hot spot, destruction des diodes, échauffement de la boîte de jonction |
2 |
1 |
C
|
| Absence de protection contre les courants inverses |
Hot spot, destruction des diodes, échauffement de la boîte de jonction |
2 |
1 |
C
|
| Diode mal connectée |
Non fonctionnement des diodes, absence de protection contre les courants inverses |
2 |
1 |
I,E
|
| Inversion de la polarité des diodes au montage |
Non fonctionnement des diodes, court-circuit, hot spot |
2 |
1 |
I,E
|
| Phénomènes de résonance |
Non fonctionnement des fusibles et des protections de surtension |
2 |
1 |
C
|
| Dégradation à cause de la lumière |
Non fonctionnement des diodes de bypass |
2 |
1 |
E
|
| Échauffement des diodes placées dans un endroit mal ventilé |
Température de destruction atteinte |
2 |
1 |
C,I
|
| Vieillissement des disjoncteurs |
Non fonctionnement des disjoncteurs |
1 |
1 |
E
|
| Défaut
|
Conséquences
|
Criticité
|
Occurrence
|
Origine
|
| Dégradation à cause de la chaleur |
Détérioration de l'onduleur, des connexions |
3 |
2 |
E,C,I
|
| Faux contact |
Arrêt de l'onduleur |
3 |
2 |
I
|
| Surtension |
Déconnexion de l'onduleur |
3 |
2 |
C
|
| Fusible fondu |
Arrêt de l'onduleur |
3 |
2 |
E,C,I
|
| Foudre sur le réseau |
Surtension, destruction de l'onduleur |
3 |
2 |
E
|
| Tension du générateur inférieure à la limite basse de l'onduleur |
Déconnexion de l'onduleur |
3 |
2 |
C
|
| Onduleur sous dimensionné |
Destruction de l'onduleur |
2 |
3 |
C
|
| Bobine des filtres, thyristors, capacités en défaut |
Arrêt de l'onduleur |
3 |
1 |
E,C,I
|
| Problème d'interface avec le réseau |
Découplage de l'onduleur |
3 |
1 |
E
|
| Défaut d'isolement |
Détérioration de l'onduleur |
3 |
1 |
C,I
|
| Surchauffe des onduleurs |
Diminution des performances |
3 |
1 |
E
|
| Onduleur installé dans un lieu non étanche |
Panne de l'onduleur |
3 |
1 |
I,C
|
| Onduleur mal fixé |
Chute de l'onduleur |
3 |
1 |
I
|
| Onduleur surdimensionné |
Perte de puissance, diminution des performances |
2 |
1 |
C
|
| Visserie et bouton de commande oxydés |
Réglage impossible |
2 |
1 |
E
|
| Mauvais choix de la tension nominale d'entrée |
Diminution des performances |
2 |
1 |
C
|
| Pile de sauvegarde HS |
Perte de données |
1 |
2 |
E
|
| Témoins de défaut d'intensité allumé en permanence |
Mauvaise information sur l'intensité |
1 |
2 |
E,I
|
| Onduleur non mis à la terre |
Disjoncteur différentiel non actif |
1 |
2 |
I
|
| Perte de la mémoire (mauvaise manipulation du technicien) |
Perte de données |
1 |
1 |
E
|
| Afficheur de cristaux liquide endommagé ou illisible |
Pas d'information sur le fonctionnement |
1 |
1 |
E
|
| Défaut
|
Conséquences
|
Criticité
|
Occurrence
|
Origine
|
| Coupure de courant |
Perte de données |
1 |
3 |
E
|
| Sonde de température non câblée |
Mesure impossible |
1 |
3 |
I
|
| Sonde d'ensoleillement non câblée |
Mesure impossible |
1 |
3 |
I
|
| Défaut de paramétrage |
Enregistrement de fausses données |
1 |
3 |
I
|
| Mauvais câblage des shunts de mesure |
Mesure impossible ou erronée |
1 |
3 |
I
|
| Afficheur de données mal placé (trop haut) |
Données non visibles |
1 |
2 |
C,I
|
| Carte électronique mal positionnée |
Touches inactives, défaut de commande |
1 |
2 |
I
|
| Non configuré pour l'acquisition des données |
Pas de donnée enregistrée |
1 |
2 |
I
|
| Armoire fermée par le service de maintenance ou présence d'un code |
Lecture des données par l'exploitant impossible |
1 |
2 |
E,I
|
| Bornier de mesures et de sonde de température trop proches |
Câblage difficile, risque de court circuit |
1 |
1 |
C,I
|
| Acquisition de données vierge |
Aucune information enregistrée |
1 |
1 |
E
|
| Mesure de données non nulles alors que système PV à l'arrêt |
Données non fiables |
1 |
1 |
E
|
