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Efficacité opérationnelle et financière dans le secteur de l'énergie solaire : comment prolonger la durée de vie des parcs solaires grâce à une technologie intelligente

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Efficacité opérationnelle et financière dans le secteur de l'énergie solaire : comment prolonger la durée de vie des parcs solaires grâce à une technologie intelligente

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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 posent des défis opérationnels et financiers qui commencent dès la première phase et se prolongent tout au long de sa vie utile. D'une part, si un bon projet n'est pas réalisé avant la construction, le fonctionnement de l'installation énergétique peut être compromis. D'autre part, si les actifs ne sont pas protégés contre toute éventualité, comme un orage, le coût des réparations peut faire grimper les coûts et ralentir le retour sur investissement.

L'avenir de la production d'énergie est inextricablement lié aux énergies renouvelables, c'est un fait incontestable. L'augmentation des critères de durabilité dans les sphères publiques et privées et la nécessité d'accélérer la décarbonisation - une dépendance réduite aux combustibles fossiles - de l'industrie et de la société sont des instruments essentiels pour la transition énergétique afin de générer moins d'émissions dans l'atmosphère.

Le photovoltaïque est également le type d'énergie durable qui croît le plus chaque année, même dans la sphère domestique, grâce à l'installation de panneaux solaires sur les propriétés privées qui encouragent 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 d'euros. Sur ce dernier chiffre, 298 milliards de dollars américains (298 milliards de dollars européens) 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 appropriée des caractéristiques du sol ou de les ignorer complètement avant de mettre en place le système de mise à la terre nuira au fonctionnement et à l'efficacité de ce dernier. Outre les valeurs de résistivité du sol, un système de mise à la terre adéquat avec des connexions durables aura un impact positif sur la durée de vie de l'installation énergétique et de tous les composants qui y sont connectés.

Le coût de la maintenance des actifs, des panneaux solaires et des 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 la phase d'exploitation. La surveillance continue de l'installation permet donc de prévenir toutes ces éventualités.

Enfin, les personnes qui travaillent à l'exploitation quotidienne d'une ferme solaire doivent être protégées contre 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 du département R&D et l'engagement en faveur de la durabilité sont deux piliers fondamentaux d'Aplicaciones Tecnológicas S.A. Pour protéger les investissements futurs dans le secteur de l'énergie solaire, tant sur le plan économique qu'écologique, nous avons développé SMART EARTHING et SMART LIGHTNING, des solutions intelligentes qui bénéficient d'une approche directe orientée vers l'industrie 4.0, qui recherche l'efficacité et la sécurité grâce à des technologies telles que l'IdO et l'IA.

Phase de conception

Lors de la conception d'une ferme solaire, la mise en œuvre d'un système de mise à la terre optimal aura une incidence sur l'efficacité opérationnelle et financière future de l'ensemble de l'installation. Par conséquent, pour les projets de centrales solaires dans leurs premières phases, Aplicaciones Tecnológicas S.A. propose :

En utilisant le système GEOELECTRIC EARTHING METER, nous réalisons une étude géoélectrique pour déterminer la stratification et la résistivité du sol.

Service professionnel pour les PROJETS DE SYSTÈMES DE TERRE 4.0, basé sur les normes internationales et conçu avec le logiciel avancé GMAT/PAST, qui permet de déterminer objectivement 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 très résistifs, etc.

Connexions durables entre les conducteurs grâce à la soudure exothermique Apliweld® Secure +. Le soudage aluminothermique permet d'obtenir des joints parfaits qui restent en excellent état pendant toute la durée de vie de l'installation, tout en réduisant les coûts et en améliorant la sécurité au travail.

Le système avancé de surveillance continue de l'état de la prise de terre grâce au SMART EARTHING MONITORING SYSTEM.

Phase opérationnelle : surveillance continue du système de mise à la terre

Les fermes solaires en exploitation 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 en surveillant de manière centralisée des capteurs intelligents répartis dans l'installation, puis en transmettant et en interprétant les données par le biais de la connectivité IoT et de l'intelligence artificielle.

Cette surveillance 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 aussi de fournir 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 économies significatives, grâce à la simplification opérationnelle et logistique des processus de vérification.

Phase opérationnelle : sécurité contre la foudre

Les fermes solaires, comme toute installation extérieure, sont exposées aux intempéries, en particulier aux orages. 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. D'autre part, une frappe indirecte peut provoquer une surtension qui affectera également ces composants.

En outre, 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 dans le verre et les cellules solaires.

La gamme SMART LIGHTNING d'Aplicaciones Tecnológicas S.A. de produits intelligents de protection contre la foudre pour les fermes solaires fonctionne dans toutes les phases : protection préventive (détection des orages), protection externe contre les coups de foudre et protection interne contre les surtensions.

ATSTORM® est un système avancé d'alerte précoce des orages conçu pour activer et désactiver des mesures préventives temporaires afin de minimiser les risques associés aux coups de foudre potentiels. Il est doté d'une technologie à double détection qui mesure le champ électrostatique, qui avertit de la formation d'orages, et le champ électromagnétique, qui avertit de l'approche d'orages. Ce système de détection des orages s'appuie sur des technologies IoT et des algorithmes experts pour envoyer et traiter en temps réel les données collectées par ses capteurs.

DAT CONTROLER® REMOTE est un paratonnerre intelligent et avancé, une référence dans le segment des bornes aériennes à émission précoce (ESE). DAT CONTROLER® REMOTE est un dispositif avec autodiagnostic et communication via l'IoT (Internet des objets) du résultat pour assurer le bon fonctionnement de l'équipement à distance. De plus, ce paratonnerre permet un autocontrôle quotidien de son état, sans qu'il soit nécessaire de le démonter ou d'utiliser un équipement de levage auxiliaire.

Le SMART LIGHTNING LOGGER surveille en permanence l'activité électrique des conducteurs de descente des SPCR dans lesquels il est installé. Lorsqu'un coup de foudre se produit, l'appareil recueille toutes les informations sur le courant de foudre et les envoie via l'IoT pour déterminer l'urgence de la réparation ou pour gérer la réclamation auprès d'un assureur.

Protection contre les surtensions transitoires avec la gamme ATPV de parasurtenseurs (type I, II et III) qui protègent les éléments électroniques sensibles et exposés tels que les onduleurs, les tableaux électriques et les lignes de données.

Si vous souhaitez recevoir plus d'informations sur les avancées en matière de sécurité et les économies que nos dispositifs permettent de réaliser, vous pouvez nous contacter en cliquant sur ce lien.

Vous pouvez également assister à l'un de nos webinaires gratuits sur les solutions intelligentes pour le secteur photovoltaïque en cliquant sur ce lien.