Systèmes photovoltaïques - Cythelia

Raccordement au réseau
Eléments d‟une installation
Les modules amorphes utilisables pour les centrales photovoltaïques ont des dimensions qui
dépendent des équipements de production (aujourd’hui jusqu’à 5 m² chez Applied Materials: 240 x
280 cm). Il faut rappeler qu’ils produisent environ moitié moins d’électricité par unité de surface.
Un module photovoltaïque peut être encadré par un profil métallique ou non, selon le type
d’utilisation ou de fixation prévu. A ce propos, il faut souligner que le cadre renforce la rigidité et
protège le verre contre les chocs dans le transport et l’installation, mais il n’est pas là pour améliorer
l’étanchéité du « lamwich »; il est important de s’assurer de l’étanchéité et de la rigidité des modules
sans cadre.
Le module est l’élément producteur dont dépendra la puissance et l’énergie fournie par la centrale
photovoltaïque. Il importe de bien s’assurer de la validité des indications du fournisseur qui vont
servir de base au dimensionnement.
Il peut arriver que les modules soient issus de lots différents et pour éviter les pertes par "mismatch"
(dépareillement), un tri est nécessaire.
Pour de grosses installations, les contrats prévoiront une garantie de puissance qui sera contrôlée à la
mise en service.
2.2 Câblage de champ
Une centrale photovoltaïque dans la gamme des 100 kW peut fonctionner sous une tension de 700 V
DC avec des courants pouvant atteindre plusieurs dizaines d’ampères.
La qualité du câblage DC est un élément déterminant pour assurer la sécurité et l’efficacité de la
production d’énergie.
La tension d’essai du câblage et des éléments (modules compris) est égale à deux fois la tension à
vide maximale du générateur photovoltaïque plus 1 000 V, soit plus de 2 000 V pour l’exemple cidessus.
Le raccordement des modules représente des milliers de connexion dont la fiabilité est primordiale;
en outre la commodité de montage n’est pas à négliger. La plupart des modules courants n’ont plus
de borniers avec serrage à vis, les connecteurs embrochables à détrompeur et isolés s’étant
généralisés, surtout pour les modèles destinés à l’intégration.
Le câblage du champ proprement dit est déterminé d’une part par les critères de mise en série et en
parallèle des modules et d’autre part par la disposition géométrique des éléments, lesquels sont
souvent pré-assemblés et pré-câblés par groupes.
Les sections de câbles doivent être calculées de façon à limiter la perte de puissance à 1% en amont
de l’onduleur.
La perte d’énergie est proportionnelle au carré du courant, ce qui justifie dans les installations
importantes de travailler à des tensions plus élevées.
Les diodes de chaîne en série entraînent des chutes de tension de l’ordre de 0,3 V pour les diodes
Schottky et 0,6 V pour les autres, ce qui engendre des pertes de puissance proportionnelles au courant
des chaînes.
Polytech' Savoie 5eme année ©Alain Ricaud, Oct 2011 125/ 155