Parées pour l’avenir : le repowering des centrales photovoltaïques

Faibles performances, composants de plus en plus défaillants ou sécurité des données compromise ? Dans ces scenarii, les exploitants de centrales électriques et les investisseurs devraient urgemment chercher de toute urgence des informations sur la manière de moderniser leurs centrales, bien avant qu’il ne soit temps de remplacer les infrastructures. Après tout, les solutions de repowering (ou modernisation) peuvent considérablement augmenter la profitabilité.

Le terme anglais « repowering » est largement utilisé dans l’industrie de l’énergie éolienne depuis un certain temps. Il fait référence au remplacement de systèmes plus petits et moins efficaces par des systèmes d’éoliennes à haute performance, ce qui permet « récolter » beaucoup plus d’énergie à un endroit donné.

Dans le cas des centrales PV, la modernisation des systèmes est un concept encore relativement nouveau. Contrairement à l’industrie éolienne, il ne s’agit généralement pas de remplacer un petit système devenu inefficace par un plus récent et plus grand. Il s’agit plutôt de remplacer d’anciens modules et/ou onduleurs par des appareils plus performants et plus récents, à la pointe de la technologie. En effet, les anciens appareils et modules ne répondent souvent plus à toutes les exigences d’une production d’énergie à l’épreuve du temps en raison du développement rapide de la technologie dans ce domaine.

Meilleure disponibilité, nouvelles sources de revenus, réduction des coûts de réparation

La modernisation se traduit par une plus grande disponibilité globale du système. Une disponibilité accrue et l’utilisation d’appareils plus efficaces, à leur tour, donnent des rendements plus élevés. De plus, les opérateurs peuvent exploiter de nouvelles sources de revenus, par exemple en fournissant des services de gestion de réseau ou des systèmes de stockage. Un autre avantage du repowering est qu’il réduit les coûts d’entretien et de réparation, car les nouveaux appareils signifient que le système est moins susceptible de tomber en panne et ne nécessite pas autant de travaux de réparation. Les garanties d’usine repartent de zéro et les exploitants peuvent souscrire des extensions de garantie plus abordables.

Quand faut-il procéder à un repowering ?

• Le système ne produit plus les rendements souhaités. Cela peut être dû à des dommages soudains ou à une vulnérabilité accrue aux pannes en raison de l’âge de la centrale ou de la défaillance de ses composants.
• La qualité et l’équipement d’une centrale PV ne répondent plus aux normes.
• L’efficacité de l’onduleur est faible. En particulier dans les centrales électriques de plus de douze ans, le degré d’efficacité est souvent jusqu’à deux pour cent inférieur à celui des onduleurs modernes.
• Les pièces de rechange sont difficiles à trouver ou plus disponibles du tout.
• Les fabricants n’existent plus et les contrats de maintenance à long terme, de fourniture de pièces de rechange ou de garantie ne peuvent plus être respectés.

Le niveau de puissance doit rester le même

Le besoin le plus courant de modernisation se produit lorsque les performances de la centrale photovoltaïque diminuent. Si cela est dû aux onduleurs, le défi consiste alors à modifier le moins possible la conception originale de la centrale et à continuer à utiliser le plus grand nombre de composants possible. Pour des raisons de coût, il est préférable d’éviter de modifier le câblage côté courant continuet de remplacer les transformateurs moyenne tension. Cela signifie que des critères importants tels que la tension continue et la tension alternative sont déjà prédéfinis. Le niveau de puissance est également déterminé par la structure du système existant. En règle générale, la puissance nominale/d’alimentation d’une centrale ne doit pas non plus être modifiée au cours du processus de modernisation.

Une personnalisation nécessaire en fontions du projet

En raison des développements rapides de la technologie des systèmes en termes de tensions de fonctionnement typiques d’une centrale PV et de la puissance standard d’un onduleur central, un remplacement individuel des onduleurs n’est généralement pas possible. Les nouveaux appareils nécessiteront un ajustement spécifique au projet, ce que l’on appelle la « personnalisation ».L’une des principales tâches de la personnalisation est de limiter la puissance des onduleurs afin de se conformer à la charge connectée convenue par contrat. Cela peut faire monter le prix des onduleurs en question (ct/W). Cependant, les coûts des onduleurs ont considérablement baissé ces dernières années. Un nouvel onduleur ne coûte généralement plus qu’une fraction de l’ancien prix neuf, ce qui compense largement cet effet.

Le repowering graduel signifie un investissement graduel

Avec une planification efficace, le repowering peut être réalisé par étapes afin de répartir l’investissement sur une plus longue durée. Les onduleurs sont remplacés progressivement, ce qui signifie que les opérateurs n’ont pas à payer le coût d’investissement total en une seule fois. Les appareils remplacés peuvent être utilisés de manière productive comme réserve de pièces de rechange pour des appareils similaires encore utilisés afin de réduire les risques de pénuries de pièces de rechange.

Conformité des certifications

Les différentes formes de certification sont un autre aspect important de la modernisation du système, car les conditions légales applicables dépendent de la date et du lieu d’installation de la centrale PV. Les aspects de certification peuvent affecter à la fois les autorisations de raccordement et de rachat ainsi que le tarif de rachat.
Les gestionnaires de réseau voient généralement d’un bon œil les plans de modernisation des centrales électriques. Après tout, les onduleurs ont considérablement évolué au fil du temps, en particulier en ce qui concerne les interférences du réseau et les services de gestion du réseau, tels que la prise en charge dynamique du réseau et l’alimentation dépendante de la fréquence. Les dispositifs modernes contribuent donc à stabiliser le réseau avec leurs nouvelles fonctions de gestion du réseau, ce qui augmente la fiabilité de l’approvisionnement énergétique et apporte une contribution importante à la transition énergétique.

SMA accompagne les exploitants de centrales électriques et les investisseurs souhaitant moderniser leurs centrales électriques de diverses manières, de l’analyse des causes à la conception de solutions spécifiques au projet.