Concept
Électroluminescence des panneaux solaires
L’électroluminescence fait briller un panneau solaire dans l’infrarouge pour photographier des microfissures et des cellules inactives invisibles à l’œil nu.
Concept
Thermographie des panneaux solaires
La thermographie photovoltaïque est l’inspection d’une centrale solaire à l’aide d’une caméra infrarouge pendant qu’elle produit. Comme une cellule ou une connexion défectueuse chauffe davantage que ses voisines, l’image montre où se trouvent les défauts : points chauds, diodes de bypass actives, strings déconnectés et connexions desserrées. La spécification technique IEC TS 62446-3 définit comment la réaliser.
En bref
- Elle se fait avec la centrale en production et un bon ensoleillement : inutile de l’arrêter.
- Elle trouve ce que la supervision ne voit pas : une cellule, une diode ou un connecteur.
- La référence est l’IEC TS 62446-3:2017.
- Elle indique où se trouve une anomalie ; la cause se confirme par des courbes I-V ou par électroluminescence.
Comment elle fonctionne
Une cellule solaire saine convertit une partie de la lumière en électricité et le reste en chaleur, de façon uniforme. Lorsqu’une cellule est fissurée, ombragée ou mal connectée, elle cesse de produire et commence à dissiper le courant de ses voisines : elle chauffe. Il en va de même pour un connecteur mal serré ou un fusible surchargé.
Une caméra infrarouge fait apparaître ces écarts de température sous forme de taches plus claires. L’inspection se fait à la main, en parcourant les rangées, ou par drone dans les grandes centrales.
Ce que montre une thermographie
| Ce que montre l’image | Cause probable |
|---|---|
| Une cellule beaucoup plus chaude que les autres | Point chaud dû à une cellule fissurée, à une salissure incrustée ou à un ombrage partiel |
| Un tiers du panneau plus chaud | Diode de bypass active ou défaillante |
| Un panneau entier un peu plus chaud que ses voisins | Panneau en circuit ouvert : il ne fournit pas d’énergie |
| Toute une rangée plus chaude | String déconnecté ou fusible ouvert |
| Boîte de jonction ou connecteur chaud | Mauvaise connexion, risque d’arc électrique |
| Bords du champ avec des cellules chaudes formant un motif | Possible dégradation induite par le potentiel (PID) |
Ce que dit la norme
L’IEC TS 62446-3:2017 couvre la thermographie en extérieur des modules et du reste de la centrale (câbles, contacts, fusibles, interrupteurs, onduleurs et batteries) en fonctionnement et à la lumière naturelle du soleil. Elle fixe des exigences pour :
- L’équipement de mesure.
- Les conditions ambiantes pendant l’inspection.
- La procédure et le contenu du rapport.
- La qualification du personnel.
- Une matrice de classification des anomalies thermiques.
Elle distingue deux niveaux. L’inspection simplifiée vérifie que les modules et les composants fonctionnent et exige une qualification moindre. L’inspection détaillée permet de tirer des conclusions sur la qualité des modules.
Quand la réaliser
- À la réception d’une centrale neuve, pour établir un état de référence.
- Une fois par an, comme pratique de maintenance.
- Lorsque la production chute sans explication.
- Avant l’expiration d’une garantie.
- Avant d’acheter ou de vendre une centrale.
Ce qu’elle ne fait pas
La thermographie indique où se trouve un problème, pas toujours lequel ni combien d’énergie il coûte. Une microfissure qui ne chauffe pas encore n’apparaît pas. C’est pourquoi un audit la combine avec des courbes I-V, qui mesurent la puissance réelle d’un string, et, dans les dossiers de garantie, avec l’électroluminescence.
Questions fréquentes
Ce que l’on demande le plus souvent
Faut-il arrêter la centrale pour réaliser une thermographie ?
Non. Elle se fait avec la centrale en production et un bon ensoleillement, car les défauts ne chauffent que lorsque le courant circule.
Est-il utile de la faire par drone ?
Oui, surtout dans les grandes centrales ou sur les toitures difficiles d’accès. Une thèse de l’Universidad Técnica Federico Santa María a étudié les caractéristiques que doit respecter la thermographie aérienne dans les centrales au sol et en toiture. L’inspection à la main reste utile pour les boîtes de jonction et les tableaux électriques.
À quelle fréquence la réaliser ?
En règle générale, une fois par an, et chaque fois que la production baisse sans cause claire ou avant la fin d’une garantie.
Sources
D’où viennent les données
- IEC TS 62446-3:2017, Photovoltaic (PV) systems – Requirements for testing, documentation and maintenance – Part 3: Photovoltaic modules and plants – Outdoor infrared thermography.
- Inspección basada en termografía aérea para plantas fotovoltaicas situadas en techos, thèse de l’Universidad Técnica Federico Santa María.
- Essais de centrales photovoltaïques, TÜV SÜD : recommande la thermographie au moins une fois par an.
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