Panneaux, onduleurs, batteries, coffrets de protection... Mais que se passe-t-il exactement entre la lumière du soleil et la prise de courant ? Composant par composant, le laboratoire i-SOL de l'université de Maurice décrypte les rouages d'une installation photovoltaïque.
«Un système photovoltaïque est un ensemble électriquement interconnecté, capable de convertir efficacement la lumière en courant continu, de conditionner ce courant en courant alternatif et de le transférer en toute sécurité vers le réseau ou la charge», résume l'Associate Professor Yatindra Kumar Ramgolam, formateur du programme Photovoltaic Energy Systems à l'université de Maurice. En effet, trois configurations existent.
Dans un système raccordé au réseau, les panneaux sont connectés à un onduleur synchrone qui transforme le courant continu à tension variable en courant alternatif compatible avec le réseau ou les appareils du bâtiment. Dans un système hors réseau, l'énergie transite d'abord par un contrôleur de charge, puis par une batterie, avant d'être restituée via un onduleur autonome - y compris la nuit ou par temps couvert. Les systèmes hybrides combinent les deux : raccordés au réseau, ils disposent également d'un stockage en batterie, l'équipement de conversion décidant en temps réel si l'électricité est injectée dans le réseau ou consommée sur place.
Dans tous les cas, entre chaque composant, des coffrets de distribution abritent les équipements de protection indispensables : disjoncteurs, coupe-circuits à fusibles, parasurtenseurs et dispositifs à courant résiduel. Et une fois l'installation achevée, «elle doit être dûment testée pour s'assurer qu'elle a été correctement mise en oeuvre et qu'elle est sûre à l'utilisation», insiste Yatindra Ramgolam.
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1. Structure de montage
L'armature : ces profilés en aluminium orientent les modules vers le soleil à l'angle optimal et constituent la fondation de toute installation photovoltaïque.
2. Panneaux solaires
Les modules photovoltaïques convertissent la lumière du soleil en courant continu. Ils varient en technologie, taille, poids, coût et rendement, selon les besoins de l'installation.
3. Onduleur et coffrets de protection
L'onduleur transforme le courant continu en courant alternatif utilisable. Les coffrets adjacents - disjoncteurs, parasurtenseurs, dispositifs différentiels - sécurisent l'ensemble du circuit.
4. Kit hors réseau : Contrôleur, batterie et onduleur autonome
Le contrôleur de charge régule la charge de la batterie lithiumfer-phosphate pour en préserver la durée de vie. L'onduleur autonome restitue ensuite le courant, indépendamment du réseau.
5. Les instruments de mesure et de test
Voltmètre, pince ampèremétrique, traceur de courbe courant-tension, analyseur de performance, capteurs d'irradiance et de température, wattmètre et mégohmmètre - la trousse complète du technicien PV.
6. Les analyseurs professionnels
Le «PVMaster» et le «Fluke 1734» tracent la courbe courant-tension des panneaux, détectent les défauts et mesurent la performance globale du système pour garantir conformité et rendement optimal.
Réactions...
Patrick Assirvaden : Le solaire pour alimenter les voitures électriques
Lors de la séance parlementaire du 21 avril, le ministre de l'Énergie, Patrick Assirvaden, a révélé que les 2 260 clients du Central Electricity Board (CEB) possédant un véhicule électrique consomment en moyenne 21 723 kWh par jour. Le ministre a également annoncé trois projets solaires du CEB - pour les particuliers, les entreprises et les opérateurs de bornes publiques - assortis d'un tarif préférentiel entre 21 heures et 4 heures du matin. De plus, les propriétaires pourront installer jusqu'à 10 kW de panneaux sur leur toit, parking ou terrain, sur simple notification au CEB : «Celui ou celle qui veut installer 10 kilowatts - pas plus que 10 kilowatts sur sa maison, sur son parking, sur un terrain quelque part - n'aura qu'à informer le CEB et faire l'installation.»
Kaviraj Sukon : Les «microcredentials» au service de la transition énergétique
Nous sommes l'un des rares pays à intégrer les «microcredentials» dans la «Higher Education Act». Cette mesure permet d'abord de réduire le décalage entre les compétences des diplômés et les besoins du marché, en favorisant une collaboration étroite entre l'industrie et l'université. Nos diplômés pourront ainsi acquérir les compétences directement attendues par les entreprises. Par ailleurs, un professionnel déjà en activité n'a plus besoin de retourner sur les bancs de l'université pour une longue durée. Sur le volet de la transition énergétique, nous souhaitons encourager les étudiants à penser autrement pour agir autrement : à concevoir qu'il existe une autre façon de faire, de gérer nos ressources énergétiques et d'utiliser cette énergie pour atteindre nos objectifs de transition.
Les formations que propose l'université de Maurice
Depuis 2015, l'université de Maurice propose deux formations courtes certifiées MQA sur le photovoltaïque, dispensées au sein du laboratoire i-SOL - Innovative Solar Energy Laboratory - du département de génie électrique et électronique de la Faculté d'ingénierie. Le laboratoire est équipé de kits PV raccordés au réseau, hors réseau et hybrides, d'une infrastructure de mesure de niveau recherche, ainsi que d'outils de simulation tels que SAM et PVSyst. Les équipements et données sont accessibles en ligne et «peuvent être consultés à distance depuis n'importe où dans le monde». Deux niveaux sont proposés : initiation et avancé.
Le programme «Photovoltaic Energy Systems» (niveau initiation) est destiné au grand public et introduit les principes du photovoltaïque, le dimensionnement global des composants, leur sélection et les exigences de sécurité - à travers cours interactifs, travaux pratiques, simulations informatiques, études de cas et visites de site. Le programme «Photovoltaic Energy Systems - Advanced» est destiné aux ingénieurs, chercheurs et professionnels de l'énergie ayant suivi la première formation.
Au programme : conception et simulation avancées via PVSyst, évaluation des performances techniques et financières, analyse des économies en CO2, sur des projets allant du résidentiel SSDG (moins de 50 kW) au grand industriel LSDG (plus de 2 MW). L'objectif : «acquérir les compétences nécessaires pour mener à bien des projets d'énergies renouvelables à fort impact.»
