Fraunhofer ISE, l’un des principaux instituts de recherche européens en énergie solaire, a lancé une initiative technologique majeure visant à faire évoluer le modèle des centrales photovoltaïques industrielles. Baptisé PVgoesMV, ce projet vise à construire et exploiter les premières centrales photovoltaïques au monde fonctionnant en moyenne tension (3 kV) grâce à des onduleurs string adaptés à ce niveau de tension, une avancée susceptible de réduire significativement les coûts et les besoins en matériaux des installations à grande échelle.
Jusqu’à présent, les centrales PV sur grande échelle utilisent des systèmes à basse tension, ce qui implique des longueurs de câbles très importantes—souvent plusieurs centaines de kilomètres pour une centrale d’une cinquantaine de mégawatts (MW). Le passage à une tension plus élevée permettrait d’abaisser la section des conducteurs nécessaires, réduisant ainsi l’utilisation de cuivre ou d’aluminium, des matières premières à la fois coûteuses et en tension d’approvisionnement au niveau mondial. Cette optimisation pourrait également alléger les coûts d’installation, améliorer la viabilité économique des projets et simplifier les connexions au réseau.
Le projet expérimental comprend la construction de deux centrales pilotes d’environ 135 kW chacune dans les régions de Bade-Wurtemberg et de Rhénanie-Palatinat en Allemagne. Ces installations seront exploitées sur plusieurs mois, avec un côté courant continu (DC) à 3 kV et un côté courant alternatif (AC) à 1,2 kV. Deux configurations de chaînes photovoltaïques (ou strings) seront testées : l’une basée sur des modules standards à 1 500 V avec mise à la terre au point central, et l’autre exploitant des modules prototypes conçus spécifiquement pour les hautes tensions.
Au cœur de cette innovation se trouve un onduleur PV en moyenne tension, développé par Fraunhofer ISE à partir de semi-conducteurs en carbure de silicium à fort blocage. Ce composant est issu du projet précédent MS-Leikra et est actuellement adapté pour une utilisation en conditions réelles sur ces centrales pilotes.
Le consortium de partenaires industriels aux côtés de Fraunhofer ISE inclut de nombreux acteurs spécialisés dans les composants clés des centrales, des raccordements électriques aux modules photovoltaïques, en passant par les connecteurs, câbles et systèmes de surveillance. L’objectif déclaré est non seulement de démontrer la faisabilité technique de cette technologie, mais également d’élaborer des concepts de validation et d’assurance qualité pour les systèmes en moyenne tension et d’alimenter les travaux de normalisation internationaux.
Financé par le ministère fédéral allemand de l’Économie et de l’Énergie dans le cadre du 8ᵉ programme de recherche énergétique, PVgoesMV entend répondre aux défis croissants liés à l’approvisionnement en matières premières et à la réduction des coûts pour atteindre les objectifs de déploiement massifs du photovoltaïque à l’horizon 2050.
