Vue d ensemble des systèmes de monitoring et des méthodes d analyses de rendements. Leo-Philipp Heiniger, Planair SA

Transcription

1 Vue d ensemble des systèmes de monitoring et des méthodes d analyses de rendements Leo-Philipp Heiniger, Planair SA 1

2 2 Les prestations de Planair SA 4 spécialistes dédiés au solaire offrant des prestations comme tiers neutre pour: Etudes et planification Audits de site Check autoconsommations Projets pilotes Planification d installation selon SIA Monitoring Mise en place du système de monitoring (configuration dataloggers & plateforme) Suivi annuel des installations (14 installations) Contrôle du productible (garanti contractuellement)

3 3 Une référence intéressante

4 4 Plan de la présentation Les systèmes de monitoring Comment choisir Les analyses de rendement Les influences sur le rendement calculé

5 5 Le but du monitoring Connaître sa production énergétique Comparer installations / strings / modules Journalier / mensuel / annuel Assurer le bon fonctionnement de l installation Modules, Onduleurs, Câblage Gestion des alarmes Interagir en cas de défaillance Remplacement de matériel défectueux Connaître le rendement global de l installation Production par rapport à la production théorique Contrôler le productible garanti contractuellement

6 6 Une multitude de solutions existent

7 7 Principe de base du monitoring Installation PV Onduleur Alarmes Données météo satellite Données météo d une sonde Plateforme Web Datalogger Données compteur eléctrique

8 Degré de flexibilité Swissolar PV Update 8 Une multitude de solutions existent FTP GPRS / Internet Plateforme Web Datalogger Systèmes onduleurs Centraux String Micro-onduleurs / Optimiseurs Systèmes indépendants «hardware» Systèmes indépendants «software» - +

9 9 Les systèmes onduleurs Les avantages: Prix intéressants (plateforme souvent gratuite) Plutôt facile à configurer Plateformes évidentes Pour: Les inconvénients: Limités et liées à un fabricant d onduleur, Possibilité de personnalisation réduite (rapports, graphiques, alertes) Pas de données satellites disponibles Particuliers, petits gestionnaires avec mêmes onduleurs Exemples: LTI ( SMA ( ABB ( SolarMax ( Solaredge ( Enphase (

10 10 Onduleur Central: LTI PVmapp Suivi par parc PV Comparaison entre onduleurs impossible Données météo sur site recommandées Option string monitoring (assez coûteux)

11 11 Onduleur String: SMA SunnyPortal Suivi par String Suivi de la production par onduleur comparaison entre onduleurs Option pour installer des sondes (Irradiation, T, vent) Jusqu à 50 onduleurs SMA sur un datalogger

12 12 Micro-Onduleur: Enphase Enlighten Suivi par panneau Jusqu à 600 micro-onduleurs sur un datalogger Chaque panneau est suivi individuellement (orientation, inclinaison, fabricant) Permet des interventions sur site rapides et ciblées Ombrage

13 13 Les systèmes indépendants «hardware» Les avantages: Indépendant des onduleurs Datalogger lié à son propre portail Configuration du portail toujours identique Les inconvénients: Lié à un fabricant de datalogger Prix du datalogger Moins de flexibilité au niveau plateforme Pour: Gestionnaires de parcs avec différents onduleurs qui n ont pas encore de dataloggers ou ont tous les mêmes Exemples: SolarLog ( Meteocontrol (

14 14 Exemples: SolarLog & Meteocontrol SolarLog Meteocontrol

15 15 Les systèmes indépendants «software» Les avantages: Complète indépendance (onduleurs & dataloggers) Pas de limites pour ajouter des futures installations Compatible avec parcs avec dataloggers existants Les inconvénients: Paramétrage peut être sophistiqué Prix pour la plateforme (activation + annuel) Pour: Gestionnaire de différentes installations avec des onduleurs et dataloggers différents Exemples: 3 E SynaptiQ ( Egon ( Skytron (

16 16 Examples: 3 E SynaptiQ & Egon SynaptiQ

17 17 Comment choisir? Besoins / cahier des charges / intérêt Compatibilité entre systèmes Concept d exploitation Par exploitant, par installateur, par un tiers neutre Topologie d onduleur Gros onduleurs: intervention immédiate Parc de micro-onduleur: intervention par ex. à 3% des pannes Besoin de prévisions Autoconsommation, grands parcs PV Besoin de personnalisation Besoin de données satellites

18 18 Comment suivre son installation? Production (kwh) ou productible (kwh/kwp) Journalière / mensuelle / annuelle Performance Ratio (%) ou productible corrigé par irradiance effective Relation entre production effective & production théorique Comparaison entre onduleurs Comparaison de puissance mensuelle maximale d une année à l autre Gestion des alarmes et calendrier d intervention

19 19 Comparaison entre onduleurs Onduleur 3 (vert) montre un plus faible productible autres à cause d un ombrage plus important

20 20 Comparaison mensuelle / annuelle

21 21 Ratio de performance (performance ratio) Performance Ratio (PR) Inclut toutes les pertes du système Niveau modules / array Niveau Onduleurs Niveau câblage (DC & AC) Met en relation la production effective avec l irradiation Permet de comparer des installations à des endroits / orientations différents

22 22 Ratio de performance (performance ratio) Le PR est influencé par: Température des modules / ventilation Pertes due à un faible niveau d irradiation Ombrages proches Salissure des modules / neige Pertes mismatch, pertes ohmiques Pertes onduleurs Disponibilité du système Mesure de l irradiance effective satellite, sonde, pyrano

23 23 Sources d incertitude pour la prévision du rendement Simulation avec PVSyst 6 pour Yverdon-les-Bains 62.4 kwp, inclinaison: 15 azimut: 10 PR: 84.4% 1403 kwh/m2 Source météo Ombrages & Reflexions Pertes DC Pertes AC Productible: 1143 kwh/kwp

24 24 Performance ratio Données météorologiques PR Satellite Sonde Pyranomètre + Pas d installation nécessaire + Pas d encrassement + Ratio précision/prix + Calibrage facile + Précision journalière (+/-2%) + Dépend peu de T + Moins d encrassement - Disponibilité? - Ombrages proches non inclus - Peu de précision courtterme - Peu de précision en montagne - Dépendance de la température - Encrassement - Coûts (3000 CHF) Orientation / Ombrage des capteurs!

25 25 Sources d incertitude pour la prévision du rendement Source météo PVGIS-3 vs. PVGIS-CMSAF PVGIS-3: interpolation de mesures de stations météo ( ) PVGIS-CMSAF: satellites ( & ) CMSAF est 5-15% plus haute

26 Onduleur Modules/Arrays Swissolar PV Update Irradiation 26 Sources d incertitude pour la prévision du rendement Méthode de calcul: I horizontale I inclinée Ratio d irradiance directe/diffuse & albedo Calcul des ombrages Angle d incidence (F IAM = 1- b 0 *(1/cos(i)-1)) NOCT: valeur défaut vs. valeur fabricant Irradiation faible (les modèles courants sous-estiment le rendement à faible irradiance) Perte qualité modules (P module effective) Pertes ohmiques / mismatch Rendement Onduleur Disponibilité système

27 27 Comparaison entre PR calc & PR eff Différences peuvent être dues à: Sur / sous estimation des pertes dans PR calc Négligence / évolution des ombrages Encrassement / neige Conditions météo changées (T, Irrad. diffuse) Incertitude au niveau compteur (faible: +/- 0.5%) Mesure de l Irradiation effective pour PR eff Irradiance mesurée par sonde Si est 2-4% plus faible que l irradiance mesurée par pyranomètre PR Si > PR pyrano

28 28 Merci de votre attention Leo-Philipp HEINIGER PLANAIR SA INGENIEURS CONSEILS SIA Galilée 6 CH-1400 Yverdon-les-Bains Suisse T +41 (0) F +41 (0) leo.heiniger@planair.ch