L'électroluminescence : Optimiser la performance des installations photovoltaïques
L’électroluminescence (EL) est souvent comparée à une “radiographie” des panneaux solaires : elle permet de détecter des défauts structurels et électriques invisibles aux méthodes traditionnelles. Historiquement, ces inspections étaient réalisées en laboratoire ou dans les usines, sous des conditions strictement contrôlées. Avec l’EL par drones de FLYTECH, cette technique révolutionne le diagnostic des installations photovoltaïques en permettant des inspections directement sur site, sans démontage des modules. En combinant l’injection de courant continu sur les chaînes PV avec des capteurs proches infrarouges de haute sensibilité embarqués sur des drones, cette méthode identifie rapidement les microfissures, les défauts de fabrication et d’autres anomalies critiques avant qu’elles ne compromettent la production ou la durée de vie des modules.
1. Préparation rigoureuse : la clé d'une inspection réussie
La phase de préparation est cruciale pour garantir la qualité des données collectées et la sécurité des opérations. Cette étape inclut :
Étude préliminaire de l’installation :
Avant de débuter l’inspection, une analyse approfondie de l’infrastructure photovoltaïque est réalisée. Cette étude comprend l’identification des caractéristiques techniques des modules (types, modèles, puissance nominale), le design électrique (nombre de chaînes, câblage, boîtes de jonction) et les conditions spécifiques du site (température, humidité, etc.). Cette préparation permet d’optimiser le processus d’inspection et de s’assurer que les paramètres électriques nécessaires seront respectés.Injection de courant continu :
Le processus commence par l’injection d’un courant continu dans les chaînes photovoltaïques, via un générateur de courant couplé à un transformateur AC/DC performant. L’objectif est de polariser les modules avec precision afin d’exciter les cellules photovoltaïques, qui émettent alors une luminescence caractéristique. Cette luminescence est directement liée à l’état structurel des cellules.Courant et tension d’injection :
L’injection est réglée entre 50 % et 100 % de l’Imp (courant de puissance maximale) en fonction des conditions environnementales (température extérieure et influence thermique sur la tension des cellules). Ces ajustements garantissent une recombinaison électronique optimale pour une émission infrarouge claire et exploitable.Procédure identique à celle des fabricants :
Ce procédé d’excitation des cellules est identique à celui utilisé par les fabricants lors des tests en sortie d’usine, garantissant des résultats fiables et comparables aux standards industriels.
Mise en sécurité des chaînes :
Les chaînes à inspecter sont isolées pour éviter tout risque d’interférence avec d’autres parties du système. Des techniciens certifiés en manipulation de courants forts supervisent l’ensemble du processus pour garantir la sécurité et la conformité aux normes électriques en vigueur.Conditions d’inspection :
Les inspections se déroulent généralement la nuit afin de minimiser les interférences lumineuses dues à la lumière ambiante ou au rayonnement solaire. Cette condition garantit une capture optimale des signaux infrarouges émis par les cellules photovoltaïques.
2. Captation haute précision : voir au cœur des modules
Une fois le chaîne photovoltaïques correctement alimentée et stabilisée, le drone équipé d’un capteur haute performance est déployé pour capturer les données infrarouges émises par les cellules. Cette étape repose sur une planification minutieuse et l’utilisation de technologies avancées.
Capteur SWIR (Short-Wave Infrared) :
Le drone est équipé d’une caméra SWIR dotée d’un capteur InGaAs (Indium-Gallium-Arsenide) ou Quantum Dots, capable de détecter les émissions lumineuses dans une plage spectrale allant de 900 nm à 1700 nm. Ce type de capteur est idéal pour révéler les défauts structurels des cellules photovoltaïques, tels que les microfissures, les ruptures de bus bars ou les variations locales de conduction.Plan de vol préprogrammé :
Avant le déploiement du drone, un plan de vol est établi pour garantir une couverture complète des rangées de panneaux. Ce plan inclut :- Des trajectoires méthodiques, alignées avec les rangées des modules.
- Une précision RTK (Real-Time Kinematic) pour maintenir un positionnement optimal du drone au-dessus des panneaux.
- Une altitude et une vitesse de vol calibrées pour assurer des prises de vue stables et sans flou.
Acquisition des images :
Le drone survole les modules selon le plan de vol, capturant des images géoréférencées pour chaque panneau. Ces images permettent d’associer chaque cellule inspectée à sa position exacte dans le champ photovoltaïque.- Exposition rapide et données précises :
Grâce à des temps d’exposition optimisés, les captures d’images garantissent des détails fins sans compromettre la vitesse de l’inspection. La méthodologie de balayage permet de couvrir rapidement les modules avec une précision exceptionnelle.
- Exposition rapide et données précises :
Réduction des perturbations :
L’ensemble du processus est conçu pour minimiser les perturbations sur le site :- Les modules restent en place ; aucune manipulation physique n’est requise.
3. Impact direct sur les coûts : rentabilisez votre maintenance
L’intégration de l’EL dans les programmes de maintenance des installations photovoltaïques n’est pas seulement une avancée technologique ; c’est une décision financièrement stratégique. En réduisant les pertes de production, en limitant les coûts de maintenance, en prolongeant la durée de vie des modules et en renforçant les garanties et assurances, cette méthode offre un retour sur investissement rapide tout en protégeant les revenus des propriétaires d’actifs.
Prévention des pertes énergétiques coûteuses :
Grâce à la détection précoce des microfissures par l’EL de FLYTECH, des défauts structurels et des anomalies de conduction, l’EL permet de repérer des problèmes avant qu’ils n’impactent gravement la production. Chaque module défectueux peut réduire la production de l’ensemble de la chaîne PV, entraînant des pertes énergétiques cumulées.- Exemple concret : Une microfissure non détectée peut réduire de 10 à 20 % le rendement d’un module au fil du temps, avec un effet domino sur le système entier. Identifier ces anomalies et intervenir rapidement peut éviter des pertes financières significatives, en particulier sur des installations de grande taille.
Réduction des coûts de maintenance corrective :
Les inspections EL ciblent précisément les défauts, permettant des réparations localisées et optimisées. Plutôt que de remplacer systématiquement plusieurs panneaux, les équipes de maintenance peuvent intervenir uniquement sur les modules présentant des problèmes, réduisant ainsi les coûts d’intervention et de remplacement.Optimisation des garanties et réclamations d’assurance :
Les images EL haute résolution fournissent des preuves tangibles des défauts de fabrication, de transport ou des dommages liés aux événements climatiques (grêle, tempêtes). Ces données permettent aux propriétaires d’actifs de :- Valider des réclamations de garantie auprès des fabricants ou installateurs.
- Documenter les dommages pour les assurances et maximiser les remboursements après un sinistre.
Allongement de la durée de vie des modules :
En identifiant et en corrigeant rapidement les défauts, l’EL contribue à prolonger la durée de vie opérationnelle des panneaux. Une maintenance proactive réduit la vitesse de dégradation des modules et maintient leur rendement proche des spécifications initiales, ce qui se traduit par une meilleure stabilité des revenus sur le long terme.Économies sur le long terme :
Les inspections EL régulières permettent de maintenir les installations photovoltaïques à leur pleine capacité, garantissant des revenus stables et évitant les pénalités contractuelles liées à une sous-performance.- Impact financier direct : Une inspection EL préventive coûte une fraction du montant des pertes potentielles dues à des défauts non détectés, faisant de cette méthode un investissement rentable.
Réduction des interruptions opérationnelles :
Contrairement aux inspections traditionnelles qui nécessitent parfois le démontage et le transport des modules vers des laboratoires, l’EL par drones s’effectue directement sur site, limitant ainsi les interruptions de production. La capacité de couvrir des centaines ou milliers de modules en une seule mission réduit les délais d’intervention et optimise la continuité de l’exploitation.
4. Revamping et repowering : une seconde vie bien géree
L’électroluminescence par drone est un outil stratégique pour maximiser la rentabilité financière des installations photovoltaïques lors des phases de revamping et de repowering. Ces étapes cruciales, souvent réalisées après plusieurs années d’exploitation, nécessitent une évaluation précise et détaillée de l’état des modules en place pour éviter des investissements inefficaces ou des pertes énergétiques sur le long terme.
Identification des modules sous-performants : L’EL par drone permet de localiser avec précision les modules présentant des défauts structurels tels que des microfissures ou des dégradations (PID). Ces modules sous-performants peuvent alors être priorisés pour un remplacement ou une réparation ciblée, évitant ainsi des dépenses inutiles sur des composants encore fonctionnels.
Optimisation du retour sur investissement : En remplaçant uniquement les modules défaillants identifiés grâce à l’EL, les opérateurs réduisent considérablement les coûts de main-d’œuvre et de matériel liés à des remplacements globaux. Cette approche ciblée optimise les performances du système et maximise la production d’énergie, augmentant ainsi la rentabilité du parc solaire.
Compatibilité avec de nouveaux composants : Avant d’intégrer de nouveaux modules ou onduleurs dans une installation existante, l’EL évalue l’état structurel et électrique des modules en place. Cela garantit une intégration harmonieuse des composants, minimisant les déséquilibres de performance et les pertes énergétiques.
Prolongation de la durée de vie de l’installation : Les modules présentant des défauts mineurs, mais réparables, peuvent être maintenus en service après une intervention ciblée. Cela permet de prolonger la durée de vie opérationnelle de l’installation sans investissement immédiat dans des remplacements massifs.
5. Vision à long terme : préserver la valeur de vos actifs
L’électroluminescence par drone ne se limite pas à des inspections ponctuelles. Intégrée dans un programme d’inspection régulier, elle devient un outil stratégique pour l’optimisation continue et la maintenance prédictive des installations photovoltaïques.
Suivi historique des modules : Grâce à des inspections récurrentes, il est possible de constituer une base de données d’images EL géoréférencées. Cette documentation permet de suivre l’évolution des défauts dans le temps et d’identifier rapidement toute accélération de la dégradation d’un module.
Maintenance prédictive : En détectant des anomalies mineures avant qu’elles n’aient un impact significatif sur la production, l’EL aide à prévoir et planifier les interventions nécessaires. Cela réduit les coûts liés aux réparations d’urgence et limite les interruptions non planifiées de production.
Optimisation des investissements : Les analyses régulières permettent de prioriser les actions correctives en fonction de l’état des modules et de leur criticité. Les exploitants peuvent ainsi investir de manière ciblée pour maximiser le rendement global de l’installation.
Valorisation des actifs pour la vente ou le refinancement : Un historique d’inspections EL prouve aux investisseurs ou aux acheteurs potentiels que l’installation a été bien entretenue, augmentant ainsi la confiance et la valeur de l’actif lors des transactions financières.
Conclusion
L’électroluminescence par drone redéfinit les standards de l’inspection photovoltaïque en combinant précision, rapidité et rentabilité. Que ce soit pour détecter des défauts invisibles à d’autres méthodes, maximiser la performance lors des phases de revamping et de repowering, ou sécuriser des garanties et des audits financiers, l’EL est une solution complète qui s’intègre à chaque étape du cycle de vie des modules.
Passez à l’action dès aujourd’hui ! Investir dans des inspections EL, c’est protéger vos actifs photovoltaïques et garantir leur productivité sur le long terme. Contactez-nous dès maintenant pour discuter de vos besoins spécifiques et découvrir comment l’EL peut transformer la gestion de vos installations solaires.
