Solis Seminar, Épisode 30 : L’impact des environnements à brouillard salin et à forte humidité sur les systèmes solaires PV

Contexte

L’environnement de travail d’une centrale photovoltaïque est relativement complexe. Des environnements extrêmes tels que la haute/basse température, l’humidité, le brouillard salin, le sable lourd et d’autres environnements rudes peuvent tester la fiabilité et l’adaptabilité environnementale du système photovoltaïque. De plus en plus de centrales photovoltaïques sont en cours de construction sur l’eau, le désert et dans les régions côtières.

2-3 ans après la construction et la mise en service d’une centrale, les environnements extrêmes peuvent avoir de graves conséquences sur les équipements dans le système ; tels que la boîte de distribution, le montage et les onduleurs.

Dans ce séminaire de Solis, nous avons analysé l’impact des environnements à brouillard salin et à forte humidité sur l’exploitation des centrales solaires et avons souligné quelques solutions.

Impact de l’environnement à brouillard salin et à forte humidité

Le brouillard salin contient une grande quantité d’ions chlorure qui peuvent facilement pénétrer dans la couche protectrice d’une surface métallique et causer une réaction électrochimique avec le métal de contact, ce qui entraîne la défaillance du produit. Les centrales solaires construites le long de la côte peuvent subir les effets de la forte salinité et de l’air humide. Les particules de brouillard salin externes et l’air humide influenceront les composants, les câbles (en particulier les câbles de mise à la terre), les supports métalliques, les onduleurs et les boîtes de distribution.

De plus, les environnements à température élevée et à forte humidité affecteront aussi le système photovoltaïque, tels que :

1. Dans les environnements avec de grandes différences de température, tels que les plages, les montagnes et d’autres zones, la vapeur d’eau s’évapore et se condense.

2. Dans les endroits où l’humidité de l’environnement est élevée, tels que les zones lacustres, les zones côtières, etc., l’air environnant est humide, il est facile de causer une condensation dans l’équipement. Cela entraîne une humidité interne et peut provoquer des accidents de contournement électrique.

3. Les conducteurs exposés sont facilement corrodés dans un environnement à brouillard salin élevé et à forte humidité, ce qui augmente l’impédance et entraîne un mauvais contact.

Figure 1 : Bornes PV corrodées

Figure 2 : Panneau PV corrodé et équipement de montage métallique

Si du brouillard salin et de la vapeur d’eau sont aspirés dans la boîte de distribution, la borne ou l’onduleur, l’accumulation à long terme va corroder la structure interne de l’équipement et causer des dommages à l’équipement.

Figure 3 : Cartes de circuit imprimé (PCB) et composants corrodés à l’intérieur de l’onduleur

Figure 4 : Câble PE corrodé et intérieur de boîte de réseau

Précaution

1. Il faut tenir compte de la capacité de protection pour la sélection de l’équipement

Les niveaux d’anti-corrosion et de protection de l’équipement sélectionné doivent être stricts. Les niveaux de protection et des conceptions anti-corrosion pour les équipements tels que les onduleurs et les boîtes de distribution utilisés dans les zones à brouillard salin élevé ou à forte humidité doivent être plus élevés que dans d’autres zones. Il est recommandé d’utiliser des produits avec un indice de protection IP65 ou supérieur pour l’onduleur. La boîte de distribution doit être galvanisée et pulvérisée avec une peinture anti-corrosion et être 100% étanche à l’air. Pour les onduleurs avec un indice de protection IP65, il peut empêcher efficacement l’humidité externe d’entrer à l’intérieur de la machine.

De plus, la carte de circuit imprimé (PCB) de l’onduleur et les composants électroniques doivent comporter un revêtement du type film, avoir de la colle ou d’une peinture protectrice pour protéger la carte de circuit contre l’humidité, le brouillard salin et la moisissure ;

L’onduleur doit passer avec succès les essais de température et d’humidité et les essais de résistance à la corrosion. Veuillez prêter attention aux certifications pertinentes à ce sujet dans votre région.

Il nous faut aussi faire attention aux produits tels que les câbles, les supports métalliques et les boîtes de jonction. Tels que :

1) Choisissez des produits photovoltaïques et des équipements de montage métallique traités avec des produits anti-corrosion.

2) En même temps, les parties métalliques des câbles CA/CC/PE ne doivent pas être exposées à l’air.

3) Les bornes de câblage doivent être blindées et installées pour éviter tout contact avec la surface métallique.

Traitement de protection pendant l’installation et la construction

Les câbles PV, PE et CA doivent être placés dans des tuyaux en PVC ou enterrés dans le sol pour une protection contre l’effet d’abrasion et de brouillard salin ;

Le support métallique et le métal du réseau de mise à la terre doivent être peints avec une peinture anti-corrosion ou galvanisés et inspectés et réparés à intervalles réguliers pour éviter une corrosion ultérieure.

Il faut prêter une attention particulière à l’utilisation de « boulon AI/Zn » pour connecter les plaques en acier inoxydable lors de la sélection des matériaux de vis afin d’éviter la corrosion électrochimique causée par le contact entre différents métaux.

Des joints en plastique peuvent être ajoutés pour isoler les deux métaux et éviter la « corrosion par contact ».

Pour la boite de jonction ou la boîte de réseau, il nous faut utiliser de la boue résistante au feu à son entrée et à sa sortie pour améliorer sa protection et éviter l’entrée de vapeur d’eau.

Résumé

Les environnements à brouillard salin et à forte humidité peuvent provoquer d’énormes problèmes de corrosion des installations de la centrale solaire et affecteront gravement la sécurité, la fiabilité et l’exploitation à long terme de la centrale. Par conséquent, dans ces environnements, une attention particulière doit être portée à la sélection, à la fabrication, à l’exploitation et à la maintenance des équipements pour améliorer la stabilité opérationnelle de la centrale photovoltaïque et réduire les erreurs du système.