Le futur du photovoltaïque haute tension à 3000 Vdc ?
Le photovoltaïque sera la première source mondiale d’électricité avant 2050. Cependant, un photovoltaïque plus performant et durable, nécessite des évolutions technologiques sur les panneaux solaires. Le CEA est précurseur et montre des résultats et équipements uniques dans ce domaine.
Vers des centrales 3000 Vdc.
Pourtant, même les plus grandes centrales solaires de plusieurs gigawatts fonctionnent aujourd’hui en basse tension, ce qui limite leur puissance, complique leur conception et augmente les coûts de câblage. Parallèlement, l’intégration du photovoltaïque sur des infrastructures linéaires existantes (routes, voies ferrées, canaux) gagne en intérêt. Mais ces configurations augmentent la puissance à transporter, et donc les courants en jeu. Le passage de 1500 Vdc usuels à 3000 Vdc réduit de 50% les pertes et permet une économie de 47% en cuivre et aluminium pour des systèmes décentralisés.
Au CEA les premiers travaux ont démarrés en 2014 dans le cadre d’un appel d’offre de la CRE, visant à fournir un design de panneaux et de systèmes photovoltaïques pouvant fonctionner à 3 000 Vdc. Un démonstrateur a été mis en œuvre sur la toiture de l’INES. le marché n’était pas prêt, la priorité était d’installer en volume des centrales utilisant des technologies éprouvées. Aujourd’hui, la communauté photovoltaïque semble atteindre un consensus et vouloir franchir le pas vers la haute tension. Cela se traduit par une norme (IEC-63543) en préparation pour adresser les panneaux et systèmes des tensions jusqu’à 3000 Vdc.
Dans le cadre du projet Raccor-D avec la SNCF, le CEA a pu démontrer une architecture stabilisée de panneaux photovoltaïques fonctionnant à 3000Vdc.
Avec l’augmentation des tensions appliquées, les modules sont exposés à des risques accrus de dégradation liées au phénomène PID (Potential Induced Degradation). La sélection des éléments constituant les panneaux comme le verre, les encapsulants, les cellules les plus adaptés nécessite des caractérisations avancées et la mise en place de moyens d’essais spécifiques. A titre d’exemple des tests PID menés à 3,000 Vdc permettent d’approfondir la compréhension des mécanismes de déplacement des charges sous l’effet du champ électrique, ouvrant ainsi la voie à des systèmes photovoltaïques plus robustes et durables.
CEA Liten – Photovoltaïque 3000 Vddc
Si vous avez apprécié cet article, vous aimerez les suivants : ne les manquez pas en vous abonnant à :
