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Que faire si votre projet solaire est brûlé

Par Andrew Sundling, responsable du développement commercial en aval, PV Evolution Labs (PVEL)

La saison des feux de forêt est arrivée en Californie. En tant que Californien d'origine, je sais personnellement que les saisons d'incendie auxquelles nous sommes confrontés aujourd'hui sont plus longues, plus imprévisibles et plus destructrices qu'elles ne l'étaient dans le passé. Il y a de nombreuses raisons à cela, mais une sécheresse historique de cinq ans qui a frappé l'État de 2012 à 2016, associée à des mois d'été et d'automne plus secs, plus chauds et plus venteux, ont rendu la prévision et la prévention des incendies plus difficiles. Et malgré des pluies saisonnières modestes ces dernières années, une grande partie du sud et du nord de la Californie connaît à nouveau des conditions de sécheresse modérée. Le manteau neigeux de cette année dans les montagnes de la Sierra Nevada était à peu près la moitié de la moyenne normale, ce qui rend les sols et la végétation plus secs dans l’ensemble.

Alors que nous entrons dans la haute saison des incendies (août-novembre), nous restons vigilants, non seulement vis-à-vis des ravages que les incendies peuvent causer, mais également de leurs impacts sur notre ressource énergétique traditionnelle liée au réseau lorsque l'alimentation des villes est coupée. Les ressources renouvelables, y compris l'énergie solaire photovoltaïque, peuvent atténuer les effets de la saison des feux de forêt. Les systèmes photovoltaïques, en particulier les systèmes de production distribuée couplés au stockage d'énergie, peuvent en fait améliorer la résilience du réseau, réduire les risques d'incendie et fournir une alimentation de secours en cas de panne du réseau. La mauvaise nouvelle est que les systèmes d'énergie solaire sont également vulnérables aux dommages causés par le feu.

Comme la plupart des infrastructures électriques, les équipements PV, sous charge, peuvent brûler sous une chaleur intense et des flammes. Les résultats peuvent être catastrophiques. Les incendies de forêt causent également des dommages systémiques non visibles aux cellules solaires qu'il est facile d'oublier lors des évaluations visuelles de base, en particulier lorsque les propriétaires de projet doivent soumettre des réclamations d'assurance pour plusieurs pertes importantes dans un bref délai. Dans cet article, je discuterai des effets cachés des incendies sur les modules solaires photovoltaïques et expliquerai comment les propriétaires d'actifs et les fournisseurs d'assurance peuvent utiliser l'imagerie par électroluminescence (EL) et le traçage des courbes IV pour évaluer et documenter pleinement les dommages causés par les incendies de forêt.

Dommages causés par le feu dans les centrales solaires

Que se passe-t-il lorsqu'un incendie frappe une centrale solaire? Parfois, les dommages sont évidents; par exemple: feuilles de fond brûlées, tubes de torsion de tracker déformés, fragilisation des structures métalliques et boîtiers d'onduleurs fondus ou fissurés, boîtes de jonction et câbles de connexion. Lors de l'inspection des modules PV, les propriétaires d'actifs peuvent remarquer de petites bulles et des cellules solaires décolorées qui sont nuageuses ou brunâtres. Ce sont des signes que des températures extrêmement élevées ont déclenché un délaminage et une dégradation prématurée des composants du matériau.

Une image EL révèle des dommages causés par le feu dans un module PV qui semblent normaux à la vue de tous. Le module PV contient des microfissures, des points de chaleur et des zones inactives qui ne sont pas facilement visibles.

Mais les dommages causés par le feu ne sont pas toujours évidents. Si les cellules solaires d'un module photovoltaïque subissent une chaleur intense, par exemple en raison d'un feu de broussailles en mouvement rapide qui passe près d'un panneau solaire, alors le stress thermique peut causer de profonds dommages. Les fissures, microfissures, rayures et points de chaleur qui en résultent au niveau de la cellule ne peuvent pas être détectés par inspection visuelle à l'œil nu. Les cellules endommagées peuvent réduire le rendement énergétique et créer des points chauds qui causent des problèmes de sécurité au fil du temps.

L'imagerie EL est le meilleur moyen d'identifier les dommages latents aux cellules solaires causés par les incendies de forêt. Techniquement parlant, EL repose sur le même principe qu'une diode électroluminescente (LED). Un courant est injecté dans un module solaire, une recombinaison radiative de porteurs provoque une émission de lumière et l'image EL capte la lumière polarisée en direct. La quantité de lumière émise par une région du module est proportionnelle au potentiel de tension de la région, de sorte que les régions inactives apparaissent sombres sur les images EL. En termes plus simples, prendre une image EL d'un module PV revient à prendre une radiographie d'un os cassé. L'image révèle les emplacements exacts et la gravité des fissures, microfissures, rayures et points de chaleur causés par les températures élevées.

Réclamations d'assurance force majeure pour les projets solaires

Il est vital pour les propriétaires d'actifs de quantifier rapidement et complètement le nombre de modules photovoltaïques endommagés dans leur projet pour les réclamations d'assurance de force majeure. La plupart des polices d'assurance n'autorisent qu'une seule réclamation pour un événement de force majeure donné. Il est très peu probable que les propriétaires d'actifs reçoivent une indemnisation pour tout bien qui n'est pas couvert par une réclamation initiale: les polices sont généralement rédigées avec des délais très courts pour signaler les dommages. Selon la taille du projet, le fait de ne pas déclarer tous les modules photovoltaïques touchés par un incendie pourrait signifier des centaines de milliers de dollars de revenus perdus, car des pertes d'énergie dues à des dommages au niveau des cellules sont réalisées dans les années suivant l'événement.

L'imagerie Field EL aide les propriétaires d'actifs à faire des réclamations d'assurance de trois manières importantes:

  1. L'imagerie EL sur le terrain aide les propriétaires d'actifs à identifier rapidement toute l'étendue des dommages causés à leurs projets. Avec des cartes de site précises en main, PVEL peut se déployer sur un site en deux semaines. Selon les conditions et la taille du site, PVEL peut photographier entre 500 et 1 500 modules par jour.
  2. Les propriétaires d'actifs peuvent utiliser les images EL sur le terrain après un incendie de forêt comme documentation pour étayer les réclamations d'assurance contre les incendies de forêt afin de prouver que des dommages latents se sont produits.
  3. Si l’imagerie EL est effectuée tôt dans la vie d’un projet, idéalement au moment de la mise en service, ces images fournissent des données de base qui soutiennent davantage toute réclamation future découlant d’événements de force majeure.

Une fois que les dommages causés par la chaleur et le feu sont identifiés par imagerie EL, le traçage de la courbe IV au niveau des piqûres et au niveau du module peut être effectué sur le terrain pour étayer davantage les allégations. Les traceurs de courbe IV mesurent le courant et la puissance en fonction de la tension pour déterminer si les modules PV sont sous-performants par rapport à leur puissance nominale indiquée sur la plaque signalétique. La forme et les caractéristiques de la courbe IV révèlent également les causes de la sous-performance; par exemple, si le courant, la tension ou le facteur de remplissage sont faibles.

Alors que toute l'étendue de la perte de puissance dans les modules PV soumis à des contraintes thermiques est généralement réalisée sur quelques années, les modules PV gravement fissurés ou endommagés commenceront immédiatement à sous-performer. Les courbes IV qui montrent que le projet souffre déjà de pertes de courant peuvent renforcer les réclamations d'assurance de force majeure. Ils sont également exigés par certains assureurs.

L'équipe d'intervention rapide de PVEL

La photo ci-dessus montre l’un des techniciens de terrain qualifiés de PVEL qui examine les images en temps réel dans le cadre d’une unité d’intervention EL de terrain mobile.

En tant qu'entreprise basée en Californie, l'équipe de PVEL travaille main dans la main avec les propriétaires d'actifs de la côte ouest pour effectuer une imagerie EL sur le terrain et un tracé de courbe IV. Contrairement aux EL sur le terrain traditionnelles, qui sont effectuées la nuit, nos processus de test sur le terrain sont effectués pendant la journée tandis que les modules sont installés sur des racks. De cette façon, le processus est plus efficace et moins coûteux. De plus, les équipages sur place n'ont pas à naviguer prudemment avec les créatures nocturnes!

L'approche EL de terrain avancée de PVEL utilise une caméra proche infrarouge verrouillable personnalisée qui produit des images EL de haute qualité pour une documentation claire et complète des dommages. Le traçage de la courbe IV peut être effectué par la même équipe au cours de la même visite de site à l'aide d'un analyseur photovoltaïque solmétrique de 1 500 V CC avec la capacité de mesurer jusqu'à 30 chaînes.


L'équipe mobile de test sur le terrain de PVEL est prête à être déployée sur des sites de projet dans les comtés de l'État de Californie ainsi que dans les États voisins comme l'Arizona, le Nevada et l'Oregon. Pour en savoir plus, contactez Andrew Sundling à andrew.sundling@pvel.com.

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