Est-il nécessaire de déconnecter le système de production d’énergie photovoltaïque pendant les orages ?

Avec l'intégration croissante des systèmes photovoltaïques (PV) dans les systèmes énergétiques résidentiels et commerciaux, la sécurité lors d'événements météorologiques extrêmes, en particulier les orages, suscite de plus en plus d'inquiétudes. L’une des préoccupations concerne la nécessité de débrancher le système lors d’un orage électrique pour éviter tout dommage. Selon les normes du secteur, les recommandations techniques et les pratiques de travail, dans la plupart des cas, la réponse est « non » -étant donné que le système dispose d'une protection adéquate contre la foudre et les surtensions.

Les orages présentent deux risques majeurs pour les systèmes solaires photovoltaïques (PV) : les coups de foudre directs et les surtensions indirectes dues à l'induction électromagnétique. Un coup de foudre direct peut endommager les panneaux solaires et la structure de support photovoltaïque. Les surintensités indirectes peuvent endommager les composants électroniques tels que les onduleurs et les contrôleurs à cause de surtensions transitoires. Différentes conditions de tempête peuvent provoquer des tempêtes de grêle et, le cas échéant, soulever des questions sur la durabilité des modules.

Les systèmes photovoltaïques modernes sont conçus avec des stratégies de protection multicouches pour atténuer ces risques :

1. Les systèmes sont généralement dotés de-dispositifs antiaériens placés pour intercepter les frappes directes. La « méthode de la sphère roulante » est utilisée, mais la protection du générateur photovoltaïque est calculée sans occulter chacun des modules.

2. Dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) : les SPD peuvent être installés à divers endroits bien en vue- sur les lignes d'entrée CC à proximité immédiate de la boîte de jonction et sur les lignes de sortie CA, pour assurer la dérivation du courant de surtension en cas de choc indirect. Par exemple, un SPD sur les lignes de sortie de l'onduleur (généralement appelé « côté AC ») atténuera le risque de surtensions endommageant les appareils sensibles connectés au réseau.

3. Mise à la terre et liaison : un système de mise à la terre à faible impédance est nécessaire pour dissiper les courants de foudre de manière sûre. Des supports métalliques sont connectés tous les 10 mètres et reliés au réseau de mise à la terre principal pour minimiser les différences de potentiel et éviter l'effet flash latéral.

En plus des risques électriques, les modules photovoltaïques sont soigneusement examinés pour leur résistance mécanique. Les fabricants de qualité testent leurs panneaux pour déterminer l'impact de la grêle (boules de glace de 25 mm à 23 m/s) (ou l'impact de la grêle (30,7 m/s) pour des conditions avec une vitesse de vent maximale plus sévère). Les modules approuvés selon les exigences de la norme CEI 61215 ont une tolérance respectable aux impacts et aux dommages causés par la grêle. De même, la résistance à la charge de vent est abordée grâce à des systèmes de montage rigoureux et à une conception de structure qui intègre les données locales sur la charge de vent.

Compte tenu des protections fournies, il n’est généralement pas nécessaire de déconnecter le système. Un système photovoltaïque bien conçu, qui suit des pratiques appropriées d'atténuation de la foudre, peut fonctionner en toute sécurité en cas de tempête. Bien que la déconnexion du système soit généralement inutile, il existe certains cas où la déconnexion peut être appropriée :

 Si la foudre empêche le fonctionnement d'un dispositif de protection contre les surtensions (SPD) (c'est-à-dire que le disjoncteur s'est déclenché), l'utilisateur doit alors attendre le passage de l'orage pour réinitialiser le système.

 Si le système ne dispose pas d'une protection de mise à la terre appropriée, les SPD doivent être déconnectés pour éliminer toute exposition potentielle au risque. L'utilisateur doit entretenir régulièrement le système et prévoir qu'un professionnel inspecte les systèmes et voit les mises à niveau possibles pour améliorer la protection continue.

Les systèmes de production d’énergie photovoltaïque sont intrinsèquement résilients aux orages, à condition qu’ils soient conçus, fabriqués et entretenus correctement. Il n'est généralement pas réalisable-et souvent pas nécessaire-si une déconnexion pour des raisons de sécurité est requise par des alternateurs, car il n'y a souvent aucun gain suffisamment bénéfique pour s'éteindre et perdre la production d'énergie en l'absence d'avantages. Au lieu de cela, en tant qu'investisseurs ou propriétaires, l'accent devrait être mis sur la gestion des risques de manière globale grâce à une conception certifiée, des équipements durables et des audits périodiques abordables pour évaluer les menaces ou les actifs. De manière générale, les impacts climatiques vont se développer, mais la question de la fiabilité de notre industrie demeurera alors que nous poursuivons notre transformation vers les énergies renouvelables.