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Panneaux photovoltaïques énergie solaire

Installations photovoltaïques connectées au réseau électrique

Installations photovoltaïques connectées au réseau électrique

Les installations solaires photovoltaïques connectées au réseau électrique sont des installations dans lesquelles l'énergie générée est versée directement dans le réseau électrique. Ce type d'installation solaire fonctionne comme s'il s'agissait d'une centrale électrique. La consommation d'électricité est indépendante de l'énergie générée par les panneaux solaires. Dans ces cas, l'utilisateur continue d'acheter l'énergie électrique qu'il consomme auprès de la société de distribution au prix établi et possède également une installation de production d'énergie électrique.

Dans le cas de l'adaptation de ces installations d'énergie renouvelable à un bâtiment, celui-ci incorporera une nouvelle installation électrique et disposera de deux installations électriques différentes. D'une part, la ligne habituelle d'alimentation en électricité de consommation avec ses compteurs et protections correspondants, et d'autre part, l'installation solaire photovoltaïque avec tous ses éléments et son propre équipement électrique de contrôle, d'interconnexion et de mesure.

Le principal inconvénient des systèmes liés à l'énergie solaire est que leur performance dépend du rayonnement solaire incident à tout moment de la journée. Par conséquent, les valeurs de production d'électricité enregistrées varieront en fonction de l'heure de la journée, de l'année et des conditions météorologiques. L'avantage de l'énergie solaire photovoltaïque connectée au réseau est que l'énergie que vous n'utilisez pas peut continuer à être vendue à la compagnie d'électricité et que lorsque vous avez besoin de plus que ce que le système solaire est capable de générer, vous pouvez l'obtenir du réseau électrique.

Applications des systèmes photovoltaïques connectés au réseau électrique

Certaines des applications de ces systèmes d'énergie solaire photovoltaïque sont les suivantes:

  • Installations de panneaux solaires sur les toits, les terrasses, etc. des maisons raccordées au réseau de distribution d'électricité: la surface du toit permet d'installer des systèmes modulaires faciles à installer.
  • Installations de production: ces installations photovoltaïques sont des applications industrielles pouvant être installées dans des zones rurales non utilisées à d'autres fins (parcs solaires, coopératives d'énergie) ou superposées à de grandes zones urbaines (parkings, zones commerciales, etc.)
  • Intégration dans le bâtiment: elle consiste à remplacer les éléments architecturaux classiques par de nouveaux éléments architecturaux comprenant des éléments photovoltaïques (généralement des panneaux solaires photovoltaïques), et qui sont donc des générateurs de puissance (revêtements de façade, murs rideaux, parasols, pergolas, etc.). . Parfois, il est possible de les combiner avec des conceptions architecturales pour tirer parti de l'énergie solaire passive ou avec des systèmes solaires thermiques.

Tensions de fonctionnement d'un système photovoltaïque connecté au réseau

Les puissances les plus courantes mesurées en watts sont de 2,5 et 5 kilowatts (kW) ou des multiples de 5 à 100 kilowatts (kW). Il existe de plus grandes installations solaires, mais elles ne sont réalisées que par des entreprises ou des centres de recherche, car elles sont amorties sur de plus longues périodes.

Les systèmes photovoltaïques d'une puissance jusqu'à 5 kilowatts (kW) peuvent être connectés à un réseau monophasé basse tension, à une tension nominale de 230 volts en courant alternatif. Par contre, pour les puissances supérieures, ils sont conçus avec une connexion triphasée.

Dans la partie solaire, de tension continue, il existe différentes configurations possibles dans les connexions série-parallèle des modules pour obtenir des valeurs de fonctionnement adéquates en courant continu. En fonction de l'onduleur choisi, les tensions de travail peuvent être de 12 à 600 volts en courant continu. Dans tous les cas, pour optimiser le système, il existe une tendance à la moyenne des tensions proches des tensions de connexion au réseau (260-420 VDC).

Connectivité électrique d'une installation photovoltaïque

Sous-station électrique d'une installation photovoltaïque solaire en réseau.Afin de développer l'interconnexion de l'ensemble du système d'énergie solaire photovoltaïque, un accent particulier doit être mis sur la minimisation des pertes résultant des connexions, aussi bien en courant continu qu'en courant alternatif. Les étapes à suivre sont les suivantes: interconnexion des panneaux solaires, connexion des modules aux onduleurs de courant, connexion des onduleurs dans le panneau de protection et des compteurs d'énergie, point de connexion au réseau.

Équipement d'interconnexion

Dans toute installation photovoltaïque, un panneau d'interconnexion avec le réseau sera installé. Ce tableau peut inclure les dispositifs de protection totale définis par la réglementation ou ceux jugés essentiels. D'autre part, ces équipements peuvent inclure les compteurs de mesure et les transformateurs de tension pour une adaptation à la tension du réseau.

Nous définissons les deux types de panneaux d'interconnexion:

  • Carte d'interconnexion complète. Ensemble de périphériques définis par les réglementations spécifiées pour l'interconnexion de réseaux. De cette manière, d'autres éléments qui ne sont pas inclus dans la réglementation, mais qui pourraient être considérés comme importants du point de vue de la qualité de l'installation, pourraient être inclus. Dans ce cas, il est logique de penser que les investisseurs n'ont besoin d'aucune de leurs caractéristiques techniques pour se protéger.
  • Carte d'interconnexion de base. Table composée essentiellement de deux éléments: déconnecteur automatique (contacteur-magnétothermique) et différentiel. Ils doivent être accessibles à la compagnie d'électricité avec les compteurs, le sectionneur manuel et les fusibles pour entrer dans l'installation.

À ce stade, les connexions dérivées des différents onduleurs électriques et générateurs électriques sont rassemblées. C'est le point de connexion de tout le système.

Point de connexion réseau

Les compagnies d'électricité établissent des points d'interconnexion avec le réseau. Dans ce type de système, les points de connexion seront normalement définis et situés en parallèle avec la connexion déjà installée pour la consommation du bâtiment ou de la construction établie. Cette connexion à la société de distribution sera vérifiée par la société concernée. Il est donc possible que des modifications soient apportées à la connexion avec d'autres points de la même ligne si cela est déterminé. De cette manière, il peut parfois y avoir une certaine distance (des centaines de mètres) entre le cadre et le point spécifié.

Règles générales d'application pour définir une union parfaite dans le réseau électrique:

  • La puissance maximale de l'installation photovoltaïque ne peut dépasser 50% de la puissance nominale du transformateur de la sous-station électrique ou de la capacité du même réseau défini dans la zone de raccordement.
  • Les connexions provenant d'installations produisant des chutes de tension électrique supérieures à 2% causées par la déconnexion de connexion ne seront pas acceptées.

Bien entendu, ces points de connexion au réseau commercial seront conçus de manière à minimiser les pertes de performance accumulées par la centrale solaire. Le choix des équipements onduleurs, des câbles et des connexions, des transformateurs et du contrôle permettant de réduire les heures d'arrêt de l'installation photovoltaïque pour plusieurs raisons doit être bien géré et informé.

Les armoires de protection et / ou les tableaux de contrôle ont pour fonction d'inclure les instruments de mesure de l'énergie produite et consommée, ainsi que les protections électriques (dispositifs à action automatique) requises par la réglementation en vigueur. Ces éléments de protection peuvent dupliquer ceux qui intègrent déjà les mêmes onduleurs électriques dans leur conception, afin d'éviter à la fois les dommages au réseau électrique et les perturbations de la production d'énergie solaire ainsi que les dommages que le système peut produire lui-même. dans les équipements interconnectés et les autres utilisateurs du réseau.

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Dernier examen: 5 novembre 2019