Norme EN IEC 61724-1 Performance des systèmes photovoltaïques - Partie 1 : Surveillance

La norme EN IEC 61724-1 « Performances des systèmes photovoltaïques – Partie 1 : Surveillance », élaborée par la Commission électrotechnique internationale (CEI) et publiée ultérieurement comme norme européenne dans le cadre des efforts d’harmonisation, décrit la terminologie, les équipements et les méthodes de surveillance et d’analyse des performances des systèmes photovoltaïques (PV). Cette norme sert également de base à d’autres normes fondées sur les données collectées.

Cette norme définit la terminologie, l'équipement requis, les méthodes de mesure, les procédures de collecte de données, les contrôles de qualité et les principaux indicateurs de performance afin de garantir une évaluation cohérente et fiable du fonctionnement des systèmes photovoltaïques.

Cette norme fournit un cadre pour le suivi et l'analyse des performances des systèmes photovoltaïques raccordés au réseau et, de plus en plus, des installations commerciales et de grande envergure. Elle aide les parties prenantes, telles que les propriétaires, les exploitants, les investisseurs, les prestataires de services d'exploitation et de maintenance et les financeurs, à comparer équitablement les systèmes, à identifier les sous-performances et à garantir les engagements contractuels (par exemple, les engagements de taux de performance).

Cette norme constitue la base des normes connexes de la série EN IEC 61724.

Cette norme définit deux classes de précision pour les systèmes de surveillance des performances des installations photovoltaïques :

• Classe A : Haute précision (recommandée pour les systèmes à grande échelle/en réseau, les garanties de performance ou les analyses détaillées) :
• Les exigences les plus strictes en matière de précision, d'installation, d'étalonnage et de maintenance des capteurs.
• Des pyranomètres chauffés/ventilés sont nécessaires (pour éviter la formation de rosée/gel sur le dôme du capteur et pour assurer une disponibilité élevée des données même dans des conditions froides/humides).
• Enregistrement de données haute résolution (par exemple, des intervalles d'une minute sont recommandés).
• Des contrôles de qualité plus fréquents et des mesures de sauvegarde sont mis en place dans les systèmes de grande taille.
• Classe B : Précision moyenne (convient aux systèmes commerciaux ou résidentiels de petite taille où le coût est un facteur plus important) :
• Exigences en matière de capteurs et de maintenance plus faciles à gérer que pour la classe A.
• Il fournit toujours des indicateurs de performance fiables, mais avec des marges d'incertitude plus larges.

Les fournisseurs de systèmes de surveillance doivent déclarer le niveau de précision atteint par leurs installations, en fonction du matériel et des procédures opérationnelles (et pas seulement de la classe de capteurs).

Les paramètres de base mesurés et calculés conformément à cette norme sont les suivants :

• Paramètres environnementaux : rayonnement du réseau planaire, température ambiante/du module, vitesse du vent.
• Paramètres électriques : puissance CC et CA, tension, courant, rendement énergétique.
• Indicateurs de performance :
• Rapport de performance : Il s'agit de l'indicateur de performance clé le plus important, comparant l'efficacité réelle à l'efficacité théorique dans des conditions de référence (variantes corrigées en température pour les systèmes bipolaires).
• Rapport de performance corrigé en fonction de la température.
• D'autres indices dérivés tels que le temps de fonctionnement, la disponibilité et les estimations des pertes dues à la pollution.

Les contrôles de qualité des données (par exemple, le filtrage des valeurs aberrantes, le remplissage des lacunes) et l'analyse de l'incertitude sont essentiels, en particulier pour les données de classe A.

Les applications pratiques de cette norme comprennent les suivantes :

• Pour les investisseurs/financiers : Afin de réduire l’incertitude des prévisions énergétiques, une surveillance de classe A est souvent requise dans les contrats d’achat d’énergie ou les évaluations de rendement.
• Pour l'exploitation et la maintenance : Il permet de détecter rapidement les problèmes tels que la contamination, l'ombrage, les pannes d'onduleur ou les dysfonctionnements.
• Exemples de capteurs : des pyranomètres à thermopile de haute qualité sont généralement requis pour la conformité à la classe A (certifiés ISO 9060 classe A, avec capacités de ventilation/chauffage).

Cette norme joue un rôle central dans la professionnalisation de l'évaluation des performances du secteur de l'énergie solaire, alors que les installations photovoltaïques continuent de croître à l'échelle mondiale.

En bref, la norme EN IEC 61724-1 est nécessaire car l'industrie photovoltaïque solaire (PV) a connu une croissance énorme en termes d'échelle, de complexité et de risques financiers, créant un besoin important de données de performance cohérentes, fiables et comparables entre les projets du monde entier.

En l'absence d'un cadre international unifié, le suivi des performances varie considérablement d'un acteur à l'autre, utilisant différents capteurs, méthodes de mesure, plages de données, contrôles qualité et méthodes de calcul des indicateurs clés, tels que le taux de performance. Il en résulte des incohérences, des désaccords sur les sous-performances, des estimations de rendement peu fiables et des difficultés à vérifier les garanties contractuelles.

Cette norme est devenue indispensable pour les raisons suivantes :

• Normalisation et comparabilité : Avec l’évolution du photovoltaïque, des petites installations résidentielles aux centrales de grande envergure raccordées au réseau, les investisseurs, les banques, les propriétaires d’actifs et les exploitants ont eu besoin de comparaisons directes. Cette norme fournit un langage, une terminologie et une méthodologie communs permettant une comparaison pertinente des données de performance de diverses installations.
• Atténuation des risques liés aux investissements à forte valeur ajoutée : les projets d’énergie solaire nécessitent des capitaux importants. Un suivi incorrect ou incomplet accroît l’incertitude quant aux estimations de rendement énergétique, ce qui peut entraîner une hausse des coûts de financement ou des litiges. Les classes de précision de la norme (classe A, notamment pour les installations à grande échelle), les capteurs de haute qualité, les mesures de secours, l’étalonnage régulier et les procédures rigoureuses de contrôle de la qualité des données minimisent ce risque et réduisent directement le risque financier.
• Détection précoce des performances médiocres et optimisation de l'exploitation et de la maintenance : les systèmes photovoltaïques peuvent souffrir de contamination, d'ombrage, de problèmes d'onduleur, de dégradation ou d'une prise en compte inadéquate des gains de la face arrière. Sans surveillance standardisée, les problèmes passent inaperçus plus longtemps. Cette norme permet aux opérateurs d'identifier et de corriger rapidement les problèmes en définissant les paramètres à mesurer (par exemple, l'irradiation du plan du champ photovoltaïque, la température des modules, le vent), la fréquence de mesure et le traitement des données (filtrage, remplissage des lacunes, analyse d'incertitude).

De ce fait, la norme EN IEC 61724-1 a transformé ce qui était autrefois une surveillance incohérente et spécifique à chaque fournisseur en une pratique mondialement acceptée et défendable qui renforce la confiance, réduit les coûts grâce à une meilleure exploitation et maintenance, et soutient le développement rapide de l'énergie solaire dans le monde entier.

Depuis de nombreuses années, notre organisation, forte de son personnel compétent et expérimenté, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés requis et les accompagne dans la mise en place, l'application et l'amélioration de leurs systèmes de management. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme EN IEC 61724-1.