Composants d'une installation photovoltaïque
Connaître les éléments qui composent un système photovoltaïque est essentiel pour savoir à quel professionnel s'adresser en cas de problème selon le ou les éléments qui sont en cause.
Il y a de nombreuses façons d'agir pour la transition énergétique...
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Connaître les éléments qui composent un système photovoltaïque est essentiel pour savoir à quel professionnel s'adresser en cas de problème selon le ou les éléments qui sont en cause.
Si l'onduleur affiche un code d'erreur ou un signalement (led ou autre), il est fondamental de le décrypter et donc de posséder et lire le manuel d'utilisation de l'onduleur. Un grand nombre d'informations se trouve dans celui-ci et les éventuels signaux de pannes sont toujours expliqués dans ce document. Si vous ne l'avez pas, vous pouvez le trouver via le site internet du fabricant du matériel.
Ci-dessous, une liste non exhaustive de pannes et de leurs origines :
Le code d'erreur se rapporte à un défaut d'alimentation du réseau électrique public (Grid, en anglais, Netz en allemand), signalant ainsi que l'installation est déconnectée du réseau.
Si le problème persiste, faites appel à un électricien ou un installateur photovoltaïque pour vous aider dans vos démarches avec votre gestionnaire de réseau dont les coordonnées téléphoniques sont inscrites dans votre contrat d'accès au réseau (CAE ou CARD pour les contrats Enedis).
Le code d'erreur se rapporte à un défaut d'alimentation du réseau électrique public (Grid, en anglais, Netz en allemand) en signalant soit que la tension est trop élevée ou au contraire trop basse.
Si le problème persiste, contactez votre gestionnaire de réseau dont les coordonnées téléphoniques sont inscrites dans votre contrat d'accès au réseau (CAE ou CARD pour les contrats Enedis).
Le code d'erreur se rapporte à un défaut d'alimentation du réseau électrique public (Grid, en anglais, Netz en allemand) en signalant que la fréquence du réseau est trop élevée ou trop basse.
La fréquence du réseau est complètement pilotée par RTE (gestionnaire de réseau national de transport d'électricité). L'onduleur est paramétré pour se découpler du réseau et arrêter l'installation lorsque que la fréquence du réseau disponible inférieure à 47,5 Hz ou supérieure à 50,2 Hz ou 50,4 ou 50,6 Hz ().
Si le problème persiste, faites appel à un électricien ou un installateur photovoltaïque pour vous aider dans vos démarches avec votre gestionnaire de réseau dont les coordonnées téléphoniques sont inscrites dans votre contrat d'accès au réseau (CAE ou CARD pour les contrats Enedis).
Le code d'erreur se rapporte à un défaut de terre (PE = Protective Earth).
Si le problème persiste, faites appel à un électricien ou un installateur photovoltaïque pour vous aider dans vos démarches avec votre gestionnaire de réseau dont les coordonnées téléphoniques sont inscrites dans votre contrat d'accès au réseau (CAE ou CARD pour les contrats Enedis).
Le générateur PV est constitué d'une ou plusieurs séries de modules PV. Le cadre métallique de tous ces modules est relié à la terre, mais la partie électrique (les cellules) est isolée de la terre. Si un câble de connexion ou un boîtier de raccordement est défectueux, il peut y avoir une mise à la terre du générateur PV qui est non désirée.
Si le problème persiste, contactez un installateur photovoltaïque ou un électricien.
La protection des équipements sensibles (onduleurs, modules PV,…) contre les surtensions atmosphériques est assurée par la mise en œuvre de parafoudres et éventuellement de paratonnerres pour les sites exposés à la foudre.
Si l'onduleur indique un problème sur le parafoudre, vérifiez si la cartouche du parafoudre n'est pas endommagée.
Si le problème persiste, contactez un installateur photovoltaïque ou un électricien.
Si l'onduleur de l'installation photovoltaïque est en panne, reportez vous à l'article sur les garanties . Si celui-ci n'est plus sous garantie, faites appel à un installateur photovoltaïque. Pour choisir votre installateur, reportez-vous à l'article sur le choix de l'installateur .
Le suivi de production mis en place révèle une baisse de production, non expliquée par les conditions météorologiques et par le vieillissement normal des panneaux .
Il est nécessaire d'en identifier au plus vite les causes qui peuvent être liées à un défaut de fabrication du matériel, de conception du système , d'entretien ou d'événements externes, afin de savoir à quel professionnel s'adresser : un installateur photovoltaïque, le gestionnaire de réseau, les fabricants de matériel ou un électricien.
Les cellules photovoltaïques sont reliées entre elles en série au sein d'un module photovoltaïque ; des diodes bypass sont par ailleurs branchées en parallèle, au niveau de la boîte de jonction.
Les modules photovoltaïques sont reliés entre eux en série puis branchés via un coffret Courant Continu (CC) sur une entrée d'un onduleur. On peut avoir plusieurs séries par onduleur et plusieurs onduleurs pour une même installation photovoltaïque.
L'ensemble des chaînes est branché dans un coffret DC ou CC avant d'être raccordé à l'onduleur.
Les modules sont branchés via les coffrets CC aux onduleurs pour convertir le courant continu en courant alternatif.
Les onduleurs mesurent en permanence le réseau électrique pour se synchroniser à celui-ci. En l'absence de réseau, les onduleurs ne peuvent pas fonctionner (protection de découplage) et l'installation ne peut pas produire d'électricité
Les onduleurs sont branchés sur le tableau électrique puis raccordés au réseau électrique de distribution. C'est sur le tableau électrique que l'on peut voir l'état des éléments de protection.
Chaque onduleur est protégé par un disjoncteur différentiel et l'ensemble de l'installation est protégé par un AGCP (appareil général de coupure principale).
Si la puissance de l'installation est supérieure à 250 kVA, le raccordement au réseau public se fait en HTA (moyenne tension). Le poste de transformation, privé dans ce cas, permet d'élever la tension pour pouvoir raccorder cette installation (qui délivre de la basse tension) sur le réseau électrique HTA.
Le PDL représente le point de raccordement de l'installation photovoltaïque au réseau électrique public.
Si l'installation produit normalement mais que des éléments semblent fondus au niveau des connections (onduleurs, panneaux PV, câbles), arrêtez l'installation photovoltaïque (disjoncteur général de l'installation) et contactez rapidement un installateur photovoltaïque pour diagnostiquer l'origine du problème et changer les pièces.
Dans un premier temps, inspectez l'installation photovoltaïque, sans prendre de risque, pour voir si des éléments de connections sont endommagés. Dans un deuxième temps, vérifiez que tous les disjoncteurs (dans le coffret AC et au niveau du compteur) sont enclenchés. DISJONCTEZ. Patientez quelques minutes après le ré-enclenchement des disjoncteurs avant de pouvoir lire une production, le cas échéant. Si cela n'est pas efficace, contacter un professionnel.
Les défaillances précoces des modules peuvent se déclarer pendant la période de rodage : c'est l'objectif de l'homologation produit de les détecter. Celles liées à l'usure font l'objet de la garantie de puissance .
Quel que soit le défaut en cause, une modification visuelle du module peut être observée (décoloration, délamination, tâches brunes, cloquage de la face arrière, verre brisé…). Ce constat a incité les experts de la tâche 13 de l'IEA PVPS à élaborer une méthode d'inspection visuelle permettant de corréler ou non des modifications d'aspect à des défauts certains sans passer par des diagnostics coûteux, comme l'électroluminescence, le flash-test ou le traceur IV.
L'image ci-contre est issue du rapport "Review of Failures of Photovoltaic Modules Final" de l'IEA-PVPS (2014) .
Le graphe ci-contre illustre les différents types de défaillances pouvant concerner un module PV, avec en haut celles liées à l'usure et en bas celles liées à l'environnement d'usage (IEA-PVPS "Assessment of Photovoltaic Module Failures in the Field" (2017) issue de la tâche 13 de l'IEA-PVPS )
Toutefois, toutes les modifications d'aspect ne sont pas corrélées à une baisse de la puissance. En particulier, la décoloration de l'EVA (éthylène-vinyl-acétate ou résine d'encapsulation) qui est un phénomène continu ne commence à affecter la puissance du module qu'au bout de trois ans et de façon prononcée après dix-huit ans d'exploitation (en jaune vif sur le graphe).
Les défauts se déclenchent en grande majorité les sept premières années d'exploitation. Parmi ceux-ci, les fissures de cellules sont les plus fréquentes durant les deux premières années, et sont bien souvent la conséquence de chocs (transport, manutention, circulation sur les modules). Les défaillances liées au phénomène de PID (Potential Induced Degradation) surviennent dans les trois ou quatre premières années. Le sectionnement des interconnexions a lieu après quatre ans et continue de se produire pendant toute la durée de vie du module. Les défauts liés aux diodes by-pass sont révélés durant les dix premières années.
Les ombres portées par le voisinage proche et lointain peuvent influencer de manière non négligeable la productivité de l'ensemble du système photovoltaïque. Vérifiez les ombrages et prenez-les en compte dans votre simulation de production.
Il se peut que les panneaux photovoltaïques s'encrassent et que leur productivité baisse. Vous pouvez constater cet encrassement à l'oeil nu (accumulation importante de poussières, déjection d'oiseaux...).
Une opération de nettoyage peut alors être demandée lors de la prochaine visite de maintenance préventive .
En pratique, un système de qualité est dimensionné pour limiter les pertes ohmiques dans le câblage Courant Continu (CC) à une chute de tension de maximum 2 % entre les modules et l'onduleur. Si la chute de tension est supérieure à 2% (par exemple due à une longueur de câble trop importante), il faudra augmenter la section du câblage CC pour éviter l'échauffement des câbles. Le propriétaire de l'installation peut naturellement demander à son installateur une note de calcul pour s'assurer du bon dimensionnement du câble.
Contactez un installateur photovoltaïque ou un électricien.
Les points chauds appelé hot spot en anglais sont une conséquence directe des propriétés des cellules photovoltaïques : lorsqu'une cellule photovoltaïque est éclairée, elle produit de l'électricité, elle est alors en mode générateur ; si celle-ci est ombragée, elle consomme de l'électricité, elle est alors en mode récepteur.
Lorsque en pleine journée, une cellule est à l'ombre, alors que toutes les autres sont éclairées, la cellule à l'ombre consomme l'électricité produite par les cellules voisines et transforme cette électricité en chaleur ce qui provoque des points chauds.
Pour protéger les panneaux photovoltaïques de ce phénomène, des diodes bypass (généralement trois diodes par modules) sont installées en parallèle, ce qui permet de court-circuiter les groupements de cellules où une cellule est ombragée (mode récepteur).
Si vous constatez un point chaud sur votre installation photovoltaïque, contactez un installateur photovoltaïque ou un électricien.
Si la diode bypass est grillée, elle court-circuitera systématiquement les cellules, même en l'absence de points chauds, ce qui provoquera une baisse de production. La diode bypass doit être remplacée par un professionnel.
Ce type de dysfonctionnement peut être détecté par une maintenance préventive en mesurant la tension aux bornes de chaque série de modules.
Les traces d'escargot sont le résultat de plusieurs phénomènes identifiés. Pour connaître la source exacte de ce phénomène, des études en laboratoire peuvent être nécessaires.
Si les traces d'escargot ne provoquent pas nécessairement de perte de production, il convient de surveiller leur évolution pour prévenir une éventuelle détérioration des modules impactés.
Connaître les éléments qui composent un système photovoltaïque est essentiel pour savoir à quel professionnel s'adresser en cas de problème selon le ou les éléments qui sont en cause.
Les cellules photovoltaïques sont reliées entre elles en série au sein d'un module photovoltaïque ; des diodes bypass sont par ailleurs branchées en parallèle, au niveau de la boîte de jonction.
Les modules photovoltaïques sont reliés entre eux en série puis branchés via un coffret Courant Continu (CC) sur une entrée d'un onduleur. On peut avoir plusieurs séries par onduleur et plusieurs onduleurs pour une même installation photovoltaïque.
L'ensemble des chaînes est branché dans un coffret DC ou CC avant d'être raccordé à l'onduleur.
Les modules sont branchés via les coffrets CC aux onduleurs pour convertir le courant continu en courant alternatif.
Les onduleurs mesurent en permanence le réseau électrique pour se synchroniser à celui-ci. En l'absence de réseau, les onduleurs ne peuvent pas fonctionner (protection de découplage) et l'installation ne peut pas produire d'électricité
Les onduleurs sont branchés sur le tableau électrique puis raccordés au réseau électrique de distribution. C'est sur le tableau électrique que l'on peut voir l'état des éléments de protection.
Chaque onduleur est protégé par un disjoncteur différentiel et l'ensemble de l'installation est protégé par un AGCP (appareil général de coupure principale).
Si la puissance de l'installation est supérieure à 250 kVA, le raccordement au réseau public se fait en HTA (moyenne tension). Le poste de transformation, privé dans ce cas, permet d'élever la tension pour pouvoir raccorder cette installation (qui délivre de la basse tension) sur le réseau électrique HTA.
Le PDL représente le point de raccordement de l'installation photovoltaïque au réseau électrique public.
Si l'onduleur affiche un code d'erreur ou un signalement (led ou autre), il est fondamental de le décrypter et donc de posséder et lire le manuel d'utilisation de l'onduleur. Un grand nombre d'informations se trouve dans celui-ci et les éventuels signaux de pannes sont toujours expliqués dans ce document. Si vous ne l'avez pas, vous pouvez le trouver via le site internet du fabricant du matériel.
Ci-dessous, une liste non exhaustive de pannes et de leurs origines :
Le code d'erreur se rapporte à un défaut d'alimentation du réseau électrique public (Grid, en anglais, Netz en allemand), signalant ainsi que l'installation est déconnectée du réseau.
Si le problème persiste, faites appel à un électricien ou un installateur photovoltaïque pour vous aider dans vos démarches avec votre gestionnaire de réseau dont les coordonnées téléphoniques sont inscrites dans votre contrat d'accès au réseau (CAE ou CARD pour les contrats Enedis).
Le code d'erreur se rapporte à un défaut d'alimentation du réseau électrique public (Grid, en anglais, Netz en allemand) en signalant soit que la tension est trop élevée ou au contraire trop basse.
Si le problème persiste, contactez votre gestionnaire de réseau dont les coordonnées téléphoniques sont inscrites dans votre contrat d'accès au réseau (CAE ou CARD pour les contrats Enedis).
Le code d'erreur se rapporte à un défaut d'alimentation du réseau électrique public (Grid, en anglais, Netz en allemand) en signalant que la fréquence du réseau est trop élevée ou trop basse.
La fréquence du réseau est complètement pilotée par RTE (gestionnaire de réseau national de transport d'électricité). L'onduleur est paramétré pour se découpler du réseau et arrêter l'installation lorsque que la fréquence du réseau disponible inférieure à 47,5 Hz ou supérieure à 50,2 Hz ou 50,4 ou 50,6 Hz ().
Si le problème persiste, faites appel à un électricien ou un installateur photovoltaïque pour vous aider dans vos démarches avec votre gestionnaire de réseau dont les coordonnées téléphoniques sont inscrites dans votre contrat d'accès au réseau (CAE ou CARD pour les contrats Enedis).
Le code d'erreur se rapporte à un défaut de terre (PE = Protective Earth).
Si le problème persiste, faites appel à un électricien ou un installateur photovoltaïque pour vous aider dans vos démarches avec votre gestionnaire de réseau dont les coordonnées téléphoniques sont inscrites dans votre contrat d'accès au réseau (CAE ou CARD pour les contrats Enedis).
Le générateur PV est constitué d'une ou plusieurs séries de modules PV. Le cadre métallique de tous ces modules est relié à la terre, mais la partie électrique (les cellules) est isolée de la terre. Si un câble de connexion ou un boîtier de raccordement est défectueux, il peut y avoir une mise à la terre du générateur PV qui est non désirée.
Si le problème persiste, contactez un installateur photovoltaïque ou un électricien.
La protection des équipements sensibles (onduleurs, modules PV,…) contre les surtensions atmosphériques est assurée par la mise en œuvre de parafoudres et éventuellement de paratonnerres pour les sites exposés à la foudre.
Si l'onduleur indique un problème sur le parafoudre, vérifiez si la cartouche du parafoudre n'est pas endommagée.
Si le problème persiste, contactez un installateur photovoltaïque ou un électricien.
Si l'onduleur de l'installation photovoltaïque est en panne, reportez vous à l'article sur les garanties . Si celui-ci n'est plus sous garantie, faites appel à un installateur photovoltaïque. Pour choisir votre installateur, reportez-vous à l'article sur le choix de l'installateur .
Si l'installation produit normalement mais que des éléments semblent fondus au niveau des connections (onduleurs, panneaux PV, câbles), arrêtez l'installation photovoltaïque (disjoncteur général de l'installation) et contactez rapidement un installateur photovoltaïque pour diagnostiquer l'origine du problème et changer les pièces.
Dans un premier temps, inspectez l'installation photovoltaïque, sans prendre de risque, pour voir si des éléments de connections sont endommagés. Dans un deuxième temps, vérifiez que tous les disjoncteurs (dans le coffret AC et au niveau du compteur) sont enclenchés. DISJONCTEZ. Patientez quelques minutes après le ré-enclenchement des disjoncteurs avant de pouvoir lire une production, le cas échéant. Si cela n'est pas efficace, contacter un professionnel.
Le suivi de production mis en place révèle une baisse de production, non expliquée par les conditions météorologiques et par le vieillissement normal des panneaux .
Il est nécessaire d'en identifier au plus vite les causes qui peuvent être liées à un défaut de fabrication du matériel, de conception du système , d'entretien ou d'événements externes, afin de savoir à quel professionnel s'adresser : un installateur photovoltaïque, le gestionnaire de réseau, les fabricants de matériel ou un électricien.
Les défaillances précoces des modules peuvent se déclarer pendant la période de rodage : c'est l'objectif de l'homologation produit de les détecter. Celles liées à l'usure font l'objet de la garantie de puissance .
Quel que soit le défaut en cause, une modification visuelle du module peut être observée (décoloration, délamination, tâches brunes, cloquage de la face arrière, verre brisé…). Ce constat a incité les experts de la tâche 13 de l'IEA PVPS à élaborer une méthode d'inspection visuelle permettant de corréler ou non des modifications d'aspect à des défauts certains sans passer par des diagnostics coûteux, comme l'électroluminescence, le flash-test ou le traceur IV.
L'image ci-contre est issue du rapport "Review of Failures of Photovoltaic Modules Final" de l'IEA-PVPS (2014) .
Le graphe ci-contre illustre les différents types de défaillances pouvant concerner un module PV, avec en haut celles liées à l'usure et en bas celles liées à l'environnement d'usage (IEA-PVPS "Assessment of Photovoltaic Module Failures in the Field" (2017) issue de la tâche 13 de l'IEA-PVPS )
Toutefois, toutes les modifications d'aspect ne sont pas corrélées à une baisse de la puissance. En particulier, la décoloration de l'EVA (éthylène-vinyl-acétate ou résine d'encapsulation) qui est un phénomène continu ne commence à affecter la puissance du module qu'au bout de trois ans et de façon prononcée après dix-huit ans d'exploitation (en jaune vif sur le graphe).
Les défauts se déclenchent en grande majorité les sept premières années d'exploitation. Parmi ceux-ci, les fissures de cellules sont les plus fréquentes durant les deux premières années, et sont bien souvent la conséquence de chocs (transport, manutention, circulation sur les modules). Les défaillances liées au phénomène de PID (Potential Induced Degradation) surviennent dans les trois ou quatre premières années. Le sectionnement des interconnexions a lieu après quatre ans et continue de se produire pendant toute la durée de vie du module. Les défauts liés aux diodes by-pass sont révélés durant les dix premières années.
Les ombres portées par le voisinage proche et lointain peuvent influencer de manière non négligeable la productivité de l'ensemble du système photovoltaïque. Vérifiez les ombrages et prenez-les en compte dans votre simulation de production.
Il se peut que les panneaux photovoltaïques s'encrassent et que leur productivité baisse. Vous pouvez constater cet encrassement à l'oeil nu (accumulation importante de poussières, déjection d'oiseaux...).
Une opération de nettoyage peut alors être demandée lors de la prochaine visite de maintenance préventive .
En pratique, un système de qualité est dimensionné pour limiter les pertes ohmiques dans le câblage Courant Continu (CC) à une chute de tension de maximum 2 % entre les modules et l'onduleur. Si la chute de tension est supérieure à 2% (par exemple due à une longueur de câble trop importante), il faudra augmenter la section du câblage CC pour éviter l'échauffement des câbles. Le propriétaire de l'installation peut naturellement demander à son installateur une note de calcul pour s'assurer du bon dimensionnement du câble.
Contactez un installateur photovoltaïque ou un électricien.
Les points chauds appelé hot spot en anglais sont une conséquence directe des propriétés des cellules photovoltaïques : lorsqu'une cellule photovoltaïque est éclairée, elle produit de l'électricité, elle est alors en mode générateur ; si celle-ci est ombragée, elle consomme de l'électricité, elle est alors en mode récepteur.
Lorsque en pleine journée, une cellule est à l'ombre, alors que toutes les autres sont éclairées, la cellule à l'ombre consomme l'électricité produite par les cellules voisines et transforme cette électricité en chaleur ce qui provoque des points chauds.
Pour protéger les panneaux photovoltaïques de ce phénomène, des diodes bypass (généralement trois diodes par modules) sont installées en parallèle, ce qui permet de court-circuiter les groupements de cellules où une cellule est ombragée (mode récepteur).
Si vous constatez un point chaud sur votre installation photovoltaïque, contactez un installateur photovoltaïque ou un électricien.
Si la diode bypass est grillée, elle court-circuitera systématiquement les cellules, même en l'absence de points chauds, ce qui provoquera une baisse de production. La diode bypass doit être remplacée par un professionnel.
Ce type de dysfonctionnement peut être détecté par une maintenance préventive en mesurant la tension aux bornes de chaque série de modules.
Les traces d'escargot sont le résultat de plusieurs phénomènes identifiés. Pour connaître la source exacte de ce phénomène, des études en laboratoire peuvent être nécessaires.
Si les traces d'escargot ne provoquent pas nécessairement de perte de production, il convient de surveiller leur évolution pour prévenir une éventuelle détérioration des modules impactés.