Les surtensions et la foudre peuvent représenter une menace importante pour les installations photovoltaïques. Comment sécuriser ces installations ?
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Pourquoi vaut-il la peine d’investir dans le photovoltaïque ?
Il est judicieux d'envisager d'investir dans des installations photovoltaïques, notamment dans le cadre de la prochaine édition 6.0 du programme « Mój Prąd », qui débutera le 2 septembre 2024. Ce programme introduit de nouvelles règles de cofinancement pour les prosommateurs, offrant un soutien pouvant atteindre 28 000 PLN pour les micro-installations photovoltaïques, le stockage d'électricité et le stockage de chaleur. Le budget total du programme s'élève à 400 millions de PLN et les fonds proviennent de fonds européens dans le cadre du programme FEnIKS. Il s'agit d'une nouvelle étape vers la décarbonation et la promotion de l'énergie des prosommateurs en Pologne, visant à encourager les citoyens à utiliser des sources d'énergie renouvelables, ce qui contribuera à réduire les factures d'électricité et à développer les technologies dans le secteur énergétique polonais.
La subvention couvre un large éventail d'équipements, notamment les toitures photovoltaïques, les auvents et les balcons. Les installations de stockage d'énergie peuvent bénéficier d'une aide pouvant atteindre 16 000 PLN, la capacité minimale de l'installation étant de 2 kWh.
La nouvelle édition introduit un système de facturation nette obligatoire, qui remplacera le système actuel de facturation nette. Seules les personnes réglant leurs factures conformément aux nouvelles règles pourront bénéficier d'un financement. Lors des cinq éditions précédentes du programme « Mój Prąd », le montant total de l'aide s'élevait à 2,96 milliards de PLN, ce qui a permis d'aider plus de 526 000 prosommateurs.
Les demandes de financement seront acceptées jusqu'au 20 décembre 2024 ou jusqu'à épuisement des fonds. La condition essentielle sera l'installation d'un système de stockage d'énergie pour les micro-installations photovoltaïques dont le raccordement au réseau est prévu après le 1er août 2024. Le financement peut couvrir jusqu'à 50 % des coûts d'investissement éligibles, ce qui signifie que l'aide maximale pour les micro-installations sans investissement supplémentaire sera de 6 000 PLN, et pour les installations avec stockage d'énergie de 7 000 PLN.
Comment protéger votre installation photovoltaïque ?
Les bâtiments équipés de panneaux photovoltaïques sur leur toit nécessitent des mesures de protection spécifiques. Ces panneaux sont particulièrement sensibles aux surtensions ; c'est pourquoi il est nécessaire d'utiliser une protection contre les surtensions dédiée, fonctionnant en tension continue. Son objectif est de limiter la tension afin d'éviter d'endommager les panneaux photovoltaïques, les câbles et l'onduleur. Cela s'applique à tous les types de bâtiments : des maisons individuelles aux hôpitaux, en passant par les infrastructures publiques, ainsi que les bâtiments commerciaux et industriels tels que les hôtels, les banques, les magasins et les usines.
Selon la norme PN-EN 61643-31, des parafoudres doivent être installés aux endroits exposés aux surtensions, notamment à l'entrée CC de l'onduleur. Il est également recommandé de les installer à la sortie CA de l'onduleur. Des parafoudres supplémentaires sont recommandés sur le circuit CC lorsque l'onduleur est situé loin des panneaux (plus de 10 mètres de câbles), par exemple au niveau du tableau électrique principal. La sécurisation des câbles est tout aussi importante que la protection de l'onduleur lui-même.
Quelles sont les causes des surtensions ?
L'une des causes principales et les plus dangereuses de surtensions dans les installations électriques est l'impact direct de la foudre. Plus de 4 millions de décharges de foudre se produisent chaque jour dans le monde. On estime qu'environ 10 % d'entre elles sont des décharges vers le sol avec des courants de surtension, dont l'intensité peut atteindre 200 000 ampères. L'énergie ainsi générée peut pénétrer dans l'installation par la foudre, frappant les lignes aériennes basse tension, les systèmes de protection contre la foudre ou d'autres systèmes externes conducteurs de courant, tels que les systèmes de sécurité, d'éclairage ou de climatisation. Des antennes de télévision et autres antennes mal fixées, installées aux points les plus élevés des bâtiments, augmentent également le risque de tels phénomènes.
L'installation peut également être exposée à l'impact indirect de la foudre lorsque l'impact se produit à moins de 2 km des lignes électriques basse tension. Une décharge à proximité de l'installation, par exemple dans un arbre poussant à proximité d'un bâtiment, constitue également une menace pour l'installation en raison du risque de tension induite. Ces surtensions peuvent également être causées par des opérations de commutation à l'intérieur de certaines machines, telles que les postes de soudage, les fours à induction, les moteurs ou les pompes, ainsi que par les composants électroniques sensibles des appareils électroménagers.
Cependant, des perturbations peuvent également provenir de l'intérieur du bâtiment. La mise en marche et l'arrêt de divers appareils, systèmes ou outils électriques, tels que des aspirateurs ou des pompes, peuvent provoquer des surtensions. La commutation de transformateurs, de disjoncteurs et de charges inductives peut également contribuer à leur apparition.
Types de parafoudres
Comme dans les installations électriques traditionnelles, les centrales photovoltaïques sont protégées contre les surtensions par des parafoudres. Il existe différents types de parafoudres pour systèmes photovoltaïques, dont la classe de test varie selon leur conception et leur application. Les plus courants sont :
- Parafoudres de classe I, type T1 : utilisés lorsqu'il existe un risque élevé de coup de foudre direct.
- Parafoudres de classe II, type T2 : Ils protègent contre les surtensions indirectes et induites, offrant une plus grande immunité, ce qui est important dans le cas d'installations exposées à diverses perturbations.
- Parafoudres de classe III, type T3 : Ils offrent une protection supplémentaire et sont montés à proximité des appareils qu'ils sont censés protéger.
Parafoudres Eaton
Eaton propose une gamme complète de parafoudres pour systèmes photovoltaïques sous la marque SPPVR. Les parafoudres EATON sont disponibles en classes I+II ou II et peuvent être utilisés dans des installations avec une tension nominale de 600 VCC, 1 000 VCC ou 1 500 VCC. La série SPPVR comprend le modèle SPPVRT12-10-4+PE+AX, qui protège deux chaînes photovoltaïques avec un seul appareil. Une caractéristique importante des parafoudres Eaton est leur flexibilité : ils sont équipés de modules remplaçables et d'une signalisation optique en cas de défaillance de la cartouche. Grâce aux modules remplaçables, une cartouche endommagée peut être remplacée sans avoir à acheter un nouvel appareil, et la signalisation optique permet de vérifier rapidement l'état de protection après une surtension.
Eaton propose également des parafoudres CA pouvant être utilisés en sortie de l'onduleur pour le protéger côté CA. Les parafoudres SPCT2-280/4 de classe II, type T2, conçus pour les systèmes triphasés TN-S, sont un choix populaire. Les parafoudres SPBT12-280/4 de classe I+II, type T1+T2, également conçus pour les systèmes TN-S, sont également une solution courante.
Barthélemy Jaworski
Chef de produit senior