La dégradation potentielle induite (PID) hante l’industrie solaire depuis son origine.Ce phénomène se produit lorsque le côté haute tension CC d’un projet solaire est installé à côté d’autres équipements ayant une tension différente.Cet écart peut induire une migration du sodium, où les électrons enfermés dans le verre du module s'échappent et accélèrent la dégradation du module.
"Cette grande ampleur inhérente détermine ce comportement du PID, si les modules ou l'électronique de puissance ne sont pas conçus d'une manière particulière pour atténuer ce phénomène", a déclaré Steven Marsh, directeur principal de la technologie et de la conception chez le développeur à grande échelle Origis Energy.
Les modules à couches minces sont plus sensibles au PID en raison de leur tension et de leur composition matérielle plus élevées, mais les panneaux en silicium cristallin sont également à risque. s'il y a des défauts dans les plaquettes.Le développeur Silicon Ranch donne la priorité à la fonctionnalité anti-PID pour les onduleurs string sur les deux types de projets.
"Ils sont différents, mais c'est le même principe globalginquiétude qu'un concepteur solaire doit avoir, à savoir ces faiblesses mineures dans lepanneaux solaires, vous vous prémunissez contre les fonctionnalités anti-PID dans votreonduleurs», a déclaré Nick de Vries, vice-président directeur de la technologie et de la gestion des actifs chez Silicon Ranch.
Lorsqu'une nouvelle technologie de panneaux apparaît, il faut souvent un certain temps pour perfectionner le produit afin de réduire le risque de PID.Les premiers modèles de modules bifaciaux verre sur verre présentaient des problèmes avec le PID, mais les fabricants ont fait des progrès depuis, a déclaré Marsh.
« [PID] revient de temps en temps à mesure que la technologie évolue, simplement parce qu'elle est très nouvelle et qu'elle évolue.C'est une condition très exigeante que les modules doivent traverser », a-t-il déclaré.
Les onduleurs centraux sont une valeur sûre pour éviter le PID.Ils comprennent des transformateurs intégrés mis à la terre négativement, isolant les côtés CC et CA du système.
Mais comme les onduleurs string sans transformateur sont de plus en plus déployés sur des projets de plus grande envergure en raison de leur simplicité d'exploitation et de maintenance, avec des panneaux à couches minces et autres, les propriétaires de projets doivent désormais envisager l'atténuation du PID.
« Il existe plusieurs moyens clés d'obtenir une isolation galvanique, et un transformateur en fait partie.Passer à un système sans transformateur crée malheureusement ce problème », a déclaré Marsh."Le générateur photovoltaïque finira par flotter, et cela signifie généralement qu'environ la moitié des modules de l'ensemble du système subiront une polarisation négative par rapport à la terre."
Quelques méthodes peuvent être utilisées pour éviter le PID dans les onduleurs string sans transformateur.Les installateurs peuvent ajouter un transformateur d'isolement mis à la terre ou mettre à la terre le transformateur élévateur du côté CA.Et les fabricants ajoutent désormais du matériel et des logiciels spéciaux aux onduleurs string pour lutter contre le PID.
Marsh a déclaré qu'il existe deux catégories d'atténuation PID dans la chaîneonduleurs— méthodes anti-PID actives et modes de récupération PID passifs.Les solutions matérielles et logicielles anti-PID actives prennent le côté CC du système et élèvent la tension afin que tous les modules soient au-dessus du sol.D’un autre côté, les méthodes de récupération du PID fonctionnent la nuit pour annuler le PID accumulé pendant la journée.Cependant, le fabricant de couches minces First Solar affirme que ses modules répondent plus favorablement à la fonctionnalité anti-PID active qu'à la récupération PID.
Quelques fabricants d'onduleurs string sur le marché incluent désormais du matériel anti-PID et le logiciel qui l'accompagne pour protéger contre la dégradation, ou vendent des accessoires séparés pour exécuter les fonctions de protection.Par exemple, CPS America propose le CPS Energy Balancer, tandis que Sungrow intègre du matériel anti-PID dans ses onduleurs string SG125HV et SG250HX.Sungrow a commencé à proposer des onduleurs string anti-PID vers 2018.
"Il y avait des questions sur les taux de dégradation des panneaux en général à l'époque, nous avons donc développé la solution", a déclaré Daniel Friberg, directeur des produits et de l'ingénierie chez Sungrow.
Yaskawa Solectria a récemment annoncé une version anti-PID de son onduleur string série XGI 1500-250, conçue pour fonctionner avec les modules à couches minces First Solar.
« Cela nécessite quelques petites modifications internes à l'onduleur.Ce n'est pas une grosse affaire, mais cela nécessite un peu de temps d'ingénierie et une mise à jour de la liste pour un tout nouveau modèle spécifique de cette série, nous sommes donc en train de le prouver en laboratoire », a déclaré Miles Russell, directeur des produits. direction de Yaskawa Solectria Solar.
Solectria et First Solar fabriquent toutes deux leurs produits aux États-Unis, ce qui permet aux installateurs de s'associer facilement pour atteindre les objectifs d'incitation au contenu national inclus dans l'IRA.Mais ils ont discuté de l’atténuation du PID bien avant la rédaction de l’IRA.
"Nous avons commencé cette relation il y a deux ans, avec pour objectif purement technique de parvenir à un produit facilement compatible avec notre produit", a déclaré Alex Kamerer, chef de projet chez First Solar.« Nous franchissons une étape supplémentaire pour garantir la compatibilité avec nos fournisseurs de systèmes, ce qui profite à nos clients. »
Bien que de plus en plus de fabricants d'onduleurs commencent à intégrer des fonctions anti-PID dans les onduleurs string, car cette technologie est de plus en plus utilisée dans des projets de plus grande envergure, les ingénieurs doivent encore parfois fouiller dans les fiches techniques pour vérifier les capacités anti-PID d'un produit, selon Marsh d'Origis.
« Nous constatons qu'il existe quelques options, et elles ne constituent pas nécessairement un facteur important dans le coût initial de l'onduleur », a-t-il déclaré.« Cependant, il ne s'agit généralement pas de fonctionnalités d'onduleur très médiatisées, peut-être parce que le sujet est très, très technique, ou même [parce que] le PID lui-même est assez difficile à détecter sur le terrain.Nous voyons donc certainement des onduleurs sans transformateur dépourvus de cette fonction.
Mais l’atténuation du PID va devenir encore plus importante dans la mesure où les entreprises solaires ont désormais la possibilité de bénéficier du crédit d’impôt à la production (PTC) de l’IRA.Il sera crucial pour la certitude du crédit d'impôt de contrôler la dégradation afin que les modules produisent une puissance maximale le plus longtemps possible.
"Je pense qu'il est probablement nécessaire d'améliorer la compréhension par l'industrie des facteurs du PID : l'éducation sur les moments où vos modules peuvent être sujets au PID, ainsi que sur les méthodes de détection", a déclaré Marsh.
Heure de publication : 30 janvier 2023