Le laboratoire PV de la Haute école spécialisée bernoise étudie la durée de vie des onduleurs photovoltaïques. Le laboratoire est tout aussi intéressé par les données d’installations photovoltaïques sans panne que par les données relatives à une panne sur un onduleur ou un optimiseur de puissance, afin de pouvoir faire des statistiques. Christof Bucher, directeur du laboratoire des systèmes photovoltaïques de la Haute école spécialisée bernoise BFH, explique les questions auxquelles l’étude doit répondre.
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Exploitez-vous une installation photovoltaïque ? Savez-vous si l’onduleur fonctionne parfaitement ou s’il y a eu des problèmes ? Le laboratoire PV de la Haute école spécialisée bernoise est intéressé par les réponses à ces questions. En participant à l’enquête sur les installations PV, vous soutenez la recherche appliquée en photovoltaïque ! Les personnes qui ont rempli le sondage peuvent également indiquer leurs coordonnées afin de recevoir les résultats de l’étude.
Trois livres spécialisés « Installations photovoltaïques » d’une valeur de 120 francs de Christof Bucher, Faktor Verlag 2021, seront tirés au sort parmi tous les participants. Pour l’instant, il est prévu de clore le sondage le 15 mai 2022.
Beat Kohler : Quelles sont les données déjà disponibles sur la durée de vie des onduleurs et quelles sont les lacunes que vous souhaitez combler avec votre étude ?
Christof Bucher: Il existe des données de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) dans la task PVPS 13 – Performance, Operation and Reliability of Photovoltaic Systems, qui s’occupe de la qualité et de la performance des systèmes photovoltaïques. Jusqu’à présent, les recherches ont porté sur les parties d’un onduleur qui sont les premières à tomber en panne et sur la fréquence de ces pannes. Dans le cadre de Trust-PV, un projet de l’UE financé par Horizon 2020, on a également étudié la durée de vie des onduleurs dans les grandes installations. Dans toutes ces études, il y a une question à laquelle on n’a pas répondu, mais qui est très pertinente de notre point de vue : quels sont les facteurs qui influencent la durée de vie d’un onduleur ? Si quelqu’un installe aujourd’hui un onduleur sur une installation PV, ces réponses l’intéressent dans tous les cas.
Quels sont les facteurs d’influence que vous souhaitez examiner dans le cadre de votre étude ?
Aujourd’hui, il est généralement conseillé d’utiliser des onduleurs dont la puissance est inférieure à la puissance nominale des modules photovoltaïques, afin de mieux les exploiter et d’éviter les pics de puissance qui ne font que générer des coûts. Mais nous ne savons pas quel sera l’impact sur la durée de vie de l’onduleur s’il est par exemple dimensionné deux fois moins que la puissance maximale des modules. Un onduleur de 5 kW vivra-t-il deux fois moins longtemps s’il est utilisé pour une installation de 10 kWp ? Ou vivra-t-il aussi longtemps ? Nous ne le savons pas. Une autre question est de connaître l’impact de l’installation d’un onduleur à l’extérieur ou à l’intérieur. Nous aimerions déterminer la durée de vie de chacun. Une autre grande question se pose pour les optimiseurs de puissance ou les onduleurs de modules, qui sont installés directement derrière les modules. Les fabricants offrent une garantie de 20 ou même 25 ans sur ces optimiseurs de puissance. Si l’appareil ne fonctionne plus, il est remplacé et il y a un forfait pour le remplacement. Dans le cas d’une installation intégrée au toit, si l’optimiseur se trouve dans un endroit difficile d’accès, ces forfaits sont loin d’être suffisants. Mais nous ne savons pas aujourd’hui quelle est la durée moyenne de fonctionnement jusqu’à la défaillance de l’optimiseur (Mean Time To Failure). Nous ne savons pas non plus quelle est l’influence de la ventilation arrière de l’installation. C’est à ce genre de questions que notre étude doit apporter des réponses.
Comment et dans quel cadre comptez-vous répondre aux questions ?
Nous le faisons dans le cadre de la task 13 de l’AIE PVPS, en complément des études menées jusqu’à présent. Pour ce faire, nous allons à la rencontre des exploitants d’installations photovoltaïques et leur demandons de remplir notre sondage en ligne, que nous avons mise en place sur notre site web. L’ensemble du projet y est décrit en détail, avec les informations de base. Il est également possible d’indiquer si l’on est prêt à participer à une prochaine mise à jour dans cinq ou dix ans. Car nous voulons mettre à jour régulièrement les chiffres.
Que voulez-vous savoir exactement de la part des exploitants d’installations photovoltaïques ?
Il s’agit de savoir quand l’installation a été mise en service et quel type d’onduleur a été installé. Et bien sûr, il s’agit aussi de savoir si des problèmes sont apparus depuis. Nous espérons entendre que toutes les installations mises en place au cours des dix dernières années n’ont si possible jamais eu de problème. Pour cela, nous avons également besoin d’informations sur les installations en bon état et pas seulement sur celles qui ont eu un problème. C’est la seule façon de savoir exactement ce que quelqu’un peut attendre de la durée de vie d’un onduleur s’il installe aujourd’hui une installation PV en respectant les conditions-cadres correspondantes.
Quelles sont les installations qui présentent un intérêt particulier pour votre étude ?
Les installations les plus intéressantes sont celles qui ont environ 15 ans et les installations plus récentes. Les onduleurs des années 1990, qui ont été maintenus en vie jusqu’à aujourd’hui à grands frais, ne sont pas intéressants. Ces appareils n’utilisent pas encore la technologie que l’on installe aujourd’hui. En revanche, les appareils sans transformateur des 10 à 15 dernières années sont comparables aux appareils actuels.
Jusqu’à quand peut-on participer au sondage ?
Le sondage s’achève à la mi-mai. Nous effectuons en permanence de petites évaluations préliminaires. Jusqu’à présent, nous avons recensé environ 300 onduleurs, ce qui est déjà un grand nombre par rapport aux enquêtes précédentes. Mais comparé au nombre d’onduleurs en service, c’est encore un petit nombre.
Cette base de données permettra-t-elle de tirer des conclusions statistiquement fiables sur les différents facteurs influençant la durée de vie d’un onduleur ?
Tous les chiffres ne seront pas statistiquement fiables. Ainsi, nous ne disposons jusqu’à présent de presque aucune donnée sur les onduleurs centraux. Il sera également difficile de faire la distinction entre les appareils d’intérieur et d’extérieur, par exemple, et entre les onduleurs modulaires et les autres types, et de faire des déclarations valables. Mais la somme totale permettra certainement à l’étude d’être statistiquement fiable. Plus les exploitants d’installations seront nombreux à participer au sondage, plus nous pourrons faire des déclarations différenciées sur des questions de détail.
Comment votre étude est-elle financée ?
D’une part, nous consacrons des fonds internes à l’étude et, d’autre part, nous recevons certains fonds de l’Office fédéral de l’énergie par le biais de la task 13 IEA PVPS. Une petite partie est également financée par des tiers. Nous réalisons cette étude en premier lieu de notre propre initiative, afin de poursuivre nos recherches et de renforcer nos compétences dans le domaine de la qualité des installations photovoltaïques.
Ce n’est donc pas la première fois que votre laboratoire s’intéresse à la durée de vie des onduleurs ?
Au contraire : au laboratoire PV de Berthoud, nous avons une longue tradition d’étude des onduleurs, qui remonte à mon prédécesseur Heinrich Häberlin. Grâce à son initiative, les premières installations PV en Suisse ont été suivies de très près par les chercheurs de Berthoud, qui ont étudié la durée de fonctionnement des onduleurs utilisés. Une question était alors au premier plan : les onduleurs avec ou sans transformateur ont-ils une durée de vie plus longue ? Il a constaté que les appareils des années 1990 avec transformateur avaient une durée de vie presque deux fois plus longue que ceux sans transformateur. Ces recherches ont été poursuivies jusqu’à il y a environ dix ans. Il en est résulté des statistiques intéressantes. Elles ont montré qu’un onduleur fonctionne pendant environ 10 à 15 ans, ce qui est généralement toujours considéré comme la durée de vie escomptée. Nous voulons renouer avec la tradition des études précédentes.
Quand est-ce que les premiers résultats de votre enquête seront-ils publiés ?
Nous voulons publier les résultats dans le cadre d’un rapport de la task 13. Il n’est pas encore décidé si nous ferons une publication spéciale avant cela. En dehors de cela, l’idée est de rendre les résultats accessibles en avant-première d’ici la fin de l’année.
