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Comment la surveillance et le contrôle maximisent les avantages du photovoltaïque

L'intégration de sources d'énergie renouvelables et de stockage dans les bâtiments génère des besoins supplémentaires de contrôle et de surveillance, non seulement pour assurer un fonctionnement optimal mais aussi pour obtenir un retour sur investissement le plus rapidement possible.

photovoltaïque

Surveillez pour comprendre votre production et votre consommation d'énergie, détecter les problèmes tôt et prendre les mesures appropriées

Pour comprendre comment l'énergie électrique est utilisée et comment elle peut être optimisée, les propriétaires doivent:

  • Suivre la façon dont l'énergie photovoltaïque (PV) produite est consommée par les charges, stockée ou injectée dans le réseau
  • Suivre et analyser les tendances de la production PV aux côtés de la consommation des charges
  • Calculer les avantages économiques liés à la diminution de la consommation d'énergie du réseau

Les fonctionnalités de gestion des actifs devraient également être fournies par un système de surveillance PV. Cela devrait inclure l'évaluation des performances du système PV, la détection des dérives ou des dysfonctionnements et la notification immédiate des défauts. De plus, comme les onduleurs photovoltaïques peuvent affecter la qualité de l'alimentation de l'installation électrique, il est recommandé de mesurer et de suivre les perturbations de la qualité de l'alimentation, en particulier les harmoniques et les déséquilibres.

Contrôle pour faire fonctionner les sources et charges locales en fonction des contraintes et des objectifs

Lors de l'intégration de sources locales telles qu'un système PV dans une installation électrique de bâtiment, des fonctions de contrôle sont souvent nécessaires. Ces fonctions dépendront principalement des sources locales disponibles, du contrat avec le fournisseur d'énergie local et du type d'installation: raccordé au réseau, de type microréseau ou hors réseau.

Par exemple, pour une installation avec connecté au réseau Production photovoltaïque, les fonctions de contrôle requises pourraient inclure:

  • limiter la production photovoltaïque afin de ne pas injecter de puissance sur le réseau
  • gestion du facteur de puissance au point de raccordement au réseau pour éviter les pénalités
  • déplacement des charges sur la période de production PV pour maximiser l'autoconsommation
  • participer à la réponse à la demande, en particulier lorsque le stockage ou les générateurs font également partie de l'installation

Si nous prenons l'exemple d'un type de micro-réseau, des fonctions de contrôle supplémentaires sont nécessaires car le système de contrôle doit assurer la transition du mode connecté au réseau au mode hors réseau et vice versa, ainsi que l'équilibre entre la consommation électrique et la production locale d'énergie électrique en mode hors réseau.

Utilisation d'analyses avancées pour optimiser l'utilisation des sources locales

Des analyses avancées basées sur le cloud permettent d'optimiser davantage l'utilisation de la production locale d'électricité, ce qui permet de réaliser des économies supplémentaires.

En tenant compte de critères complémentaires tels que la modification des tarifs d'électricité, les prévisions météorologiques et la consommation prévue, des analyses avancées fournissent la configuration optimale du système. Un point de consigne pour chaque source locale est en outre transmis au système de commande local.

Une architecture numérique remplit des fonctions de surveillance, de contrôle et d'optimisation

Passons maintenant en revue l'architecture numérique qui peut répondre à ces exigences.

production photovoltaïque

Exemple d'architecture numérique pour installation avec production photovoltaïque

Tout d'abord, vous devez collecter des données d'entrée, telles que:

  • Production photovoltaïque et état des onduleurs, à partir des onduleurs photovoltaïques
  • Mesures de puissance, consommation d'énergie et données de qualité de puissance, provenant des wattmètres.
  • Informations sur les conditions météorologiques, telles que la température et l'irradiance, fournies par les capteurs.

Ces données sont collectées via des réseaux de communication. Les appareils de mesure de puissance haut de gamme et les onduleurs photovoltaïques sont généralement connectés directement via Ethernet. Pour les capteurs et autres appareils, des passerelles peuvent être nécessaires.

À des fins de surveillance uniquement, la fréquence d'acquisition des données peut être en moyenne toutes les 10 minutes. Mais lorsque des fonctions de contrôle locales sont nécessaires, les données doivent être collectées plus fréquemment.

Les données collectées sont utilisées par un système de contrôle sur site pour faire fonctionner l'équipement d'installation électrique de manière efficace et efficiente. Les algorithmes et les analyses peuvent fournir des points de consigne optimaux pour les sources d'énergie locales et les charges contrôlables.

Les données collectées sont également utilisées par des logiciels sur site ou basés sur le cloud pour la visualisation, l'analyse et les rapports.

Pour en savoir plus sur les recommandations de surveillance des installations photovoltaïques intégrées dans les bâtiments, regardez cette vidéo sur l'autoconsommation photovoltaïque.

Cette vidéo fait partie d'une série préparée par le groupe de communication technique de Schneider Electric qui aborde divers aspects de la conception, de l'installation et du fonctionnement d'un système PV. Vous pouvez également télécharger notre guide de conception d'applications numériques Power EcoStruxure ™.

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