L’EA PVPS a publié un nouveau rapport de la Tâche 13 examinant les impacts opérationnels et économiques des phénomènes météorologiques extrêmes sur les centrales photovoltaïques. À mesure que les événements météorologiques extrêmes deviennent plus fréquents et sévères, et que la capacité photovoltaïque mondiale continue de croître rapidement, comprendre et traiter les risques liés aux conditions météorologiques devient de plus en plus important.
Ce rapport de la Tâche 13, représentant les contributions de chercheurs photovoltaïques sur cinq continents, examine sept grandes menaces météorologiques, fournissant des conseils fondés sur des preuves pour concevoir des systèmes plus robustes adaptés aux risques climatiques spécifiques. Il offre un aperçu complet des événements météorologiques extrêmes les plus pertinents pour les systèmes photovoltaïques, y compris les cyclones tropicaux, les tempêtes convectives et la grêle, les chutes de neige, les tempêtes de poussière et de sable, les vagues de chaleur, les inondations et les incendies de forêt.
Il évalue à la fois les dommages catastrophiques, tels que la destruction de modules ou de structures de montage, et les dommages sub-catastrophiques qui peuvent ne pas être immédiatement visibles mais peuvent entraîner une dégradation accélérée des performances au fil du temps.
Bien que le rapport indique que « la plupart des systèmes photovoltaïques sont robustes, s’ils sont bien situés, conçus et entretenus », les défaillances décrites dans le rapport, ainsi que les leçons apprises, fournissent une feuille de route pour une résilience accrue.
Points clés
1 – La plupart des centrales PV peut survivre à la plupart des phénomènes météorologiques extrêmes, si elles sont bien situées, conçues et entretenues.
2 – Ce rapport prend en compte les événements météorologiques qui 1) ont des impacts à court terme et se produisent de façon sporadique, par exemple les cyclones tropicaux, les tempêtes convectives (y compris la grêle) et 2) ceux qui ont des impacts à plus long terme et tendent à être répétitifs, par exemple la neige, les tempêtes de poussière, les vagues de chaleur et les incendies de forêt. Du point de vue de l’impact, deux types de dommages peuvent être identifiés dans les systèmes photovoltaïques : aigus et chroniques.
L’évaluation des risques pour les centrales photovoltaïques de la première catégorie est une étape critique, tandis que l’optimisation de la conception pour les centrales de la seconde est la priorité. D’un point de vue résilience et mitigation, la planification du site est essentielle. L’évaluation des risques basée sur l’examen des données météorologiques historiques et de la probabilité d’événements météorologiques extrêmes futurs pour chaque site est cruciale et doit être prise en compte lors de la phase de conception. Une fois le paysage des menaces correctement évalué, les promoteurs et propriétaires de projets doivent faire des choix éclairés en matière de conception et d’approvisionnement.
Tous les matériaux et composants structurels doivent être conformes aux normes ; L’architecture des modules est aussi importante, c’est-à-dire des modules spécifiquement conçus pour la résilience à la grêle. De plus, un ingénieur indépendant est fortement encouragé à examiner la conception du rack/tracking, y compris le matériel, par un ingénieur indépendant. De plus, les architectes doivent prêter une attention particulière au terrain et aux conditions géologiques du site proposé. Par exemple, lors de l’installation d’un système photovoltaïque sur un terrain en pente, la fondation doit inclure des éléments pour prévenir les glissements de terrain provoqués par des cyclones tropicaux ou des inondations.
3 – Les propriétaires et exploitants de sites devraient conserver les documents de mise en service pertinents, en particulier ceux liés à la production d’énergie, afin d’avoir une base de référence avec laquelle les performances futures peuvent être comparées. De même, toutes les images électroluminescentes (EL) et infrarouges (IR), ainsi que les enregistrements des inspections visuelles et des mesures I-V, doivent être conservées.
4 – Les données de performance électrique sont essentielles pour évaluer les effets des événements météorologiques extrêmes et toute accélération résultante de la dégradation du système. Combinées aux données météorologiques — telles que la température, l’irradiation solaire et la vitesse du vent — ces informations forment des séries temporelles pouvant aider à détecter les dommages liés aux météos. La sensibilisation des propriétaires de sites et des équipes de maintenance doit augmenter quant à l’importance de collecter et de préserver ces données.
5 – Des protocoles robustes d’exploitation et de maintenance (O&M) sont essentiels. Les défauts non résolus après une exposition à la tempête peuvent s’aggraver avec le temps lorsqu’ils sont exposés à des facteurs de stress environnementaux supplémentaires tels que la chaleur, le vent et l’humidité. La surveillance continue de la puissance produite par les systèmes photovoltaïques restaurés est donc cruciale pour garantir leurs performances et leur fiabilité. Si une baisse significative de la production d’électricité est détectée, les données collectées aideront le propriétaire à prendre des décisions éclairées concernant les actions ultérieures, telles que la rénovation du système.
6 – Un entretien proactif est tout aussi important et doit être adapté à la probabilité de risque. Avant un cyclone tropical, par exemple, des tâches telles que vérifier l’étanchéité en T des fixations et dégager les débris, qui pourraient devenir aéroportées, doivent être effectuées à l’avance.
7 – Si des dommages causés par des conditions météorologiques extrêmes surviennent, une maintenance corrective doit être mise en place dès que possible. Les mesures immédiates incluent 1) assurer la sécurité du site en le déconnectant du réseau et en ouvrant tous les disjoncteurs ; et 2) la réalisation d’inspections électriques et mécaniques du système photovoltaïque affecté. Les équipements endommagés doivent être laissés en place, en attendant l’inspection de l’assurance ou d’autres inspections liées aux sinistres, mais tous les modules photovoltaïques endommagés et les composants électriques doivent être remplacés avant la réactivation électrique.
En consolidant l’expérience internationale et les meilleures pratiques, le rapport soutient les promoteurs, propriétaires et exploitants photovoltaïques dans l’amélioration de la résilience et de la fiabilité à long terme des centrales photovoltaïques dans des conditions climatiques de plus en plus difficiles.
