Norme IEC 61724 : La surveillance et l’évaluation de la performance des installations solaires.

L’énergie solaire est en pleine expansion, et pour ceux qui investissent dans des installations photovoltaïques, il est essentiel de garantir non seulement leur efficacité, mais aussi leur conformité avec des normes strictes. La norme IEC 61724 est l’un des principaux référentiels à suivre pour assurer la performance optimale des installations solaires. Dans cet article, nous explorerons en profondeur cette norme, ses exigences, la réglementation qui y est liée, ainsi que les paramètres clés à surveiller pour garantir la longévité et la rentabilité de vos systèmes photovoltaïques.

Qu’est-ce que la norme IEC 61724 ?

Définition et contexte de la norme

La norme IEC 61724 est un ensemble de lignes directrices définies par la Commission électrotechnique internationale (IEC). Elle a été spécifiquement élaborée pour la surveillance et l’évaluation de la performance des systèmes photovoltaïques. Cette norme est cruciale pour s’assurer que les installations solaires fonctionnent à leur capacité maximale tout au long de leur cycle de vie. Elle établit des critères pour la surveillance des performances, ce qui permet aux propriétaires d’installations photovoltaïques d’identifier rapidement toute déviation par rapport aux performances attendues et de prendre les mesures nécessaires.

Objectifs de la norme

L’objectif principal de la norme IEC 61724 est de garantir la transparence et la fiabilité des données concernant la production d’énergie des systèmes photovoltaïques. Elle vise à standardiser les méthodes de mesure et d’évaluation des performances, facilitant ainsi la comparaison entre différents systèmes et projets. En respectant cette norme, vous vous assurez non seulement de la qualité de votre installation, mais aussi de sa rentabilité à long terme.

Son rôle dans l’assurance qualité des installations solaires

L’un des grands avantages de la norme IEC 61724 est qu’elle offre un cadre de référence qui permet de vérifier que votre installation photovoltaïque respecte les standards de qualité et de performance. Cela inclut la définition de critères mesurables de performance tels que le rendement énergétique et les pertes de performance. La norme permet également de garantir la transparence des données, facilitant les audits et les évaluations des performances.

Les différents parties de la Norme IEC 61724

La norme IEC 61724 se divise en plusieurs parties qui abordent différents aspects de la surveillance et de l’évaluation de la performance des systèmes photovoltaïques. Voici un aperçu des principales parties de cette norme :

1. IEC 61724-1 : General rules

Cette partie définit les règles générales relatives à la surveillance de la performance des installations photovoltaïques. Elle décrit les principes de base et fournit un cadre pour évaluer et comparer les performances des systèmes solaires. Elle précise les exigences de mesure et de surveillance pour garantir une gestion optimale des installations.

• Principes fondamentaux : Comprendre les bases de la surveillance et des évaluations des performances.
• Critères de performance : Définition des critères minimums pour l’évaluation des performances des installations solaires.

2. IEC 61724-2 : Photovoltaic (PV) systems performance monitoring – Part 2: Energy management systems (EMS)

Cette section se concentre sur l’intégration des systèmes de gestion de l’énergie (EMS) dans les installations photovoltaïques. Elle fournit des lignes directrices sur la manière dont les EMS peuvent être utilisés pour surveiller en temps réel la production d’énergie, optimiser les performances et améliorer l’efficacité des systèmes photovoltaïques.

• Gestion de l’énergie : Surveiller et gérer la production d’énergie de manière efficace.
• Suivi en temps réel : Utilisation des EMS pour suivre la performance instantanée de l’installation.

3. IEC 61724-3 : Photovoltaic (PV) systems performance monitoring – Part 3: Reporting of performance indicators

Cette partie se focalise sur la manière de rapporter et de documenter les indicateurs de performance des systèmes photovoltaïques. Elle décrit les critères à utiliser pour évaluer les performances et le format dans lequel ces données doivent être rapportées.

• Indicateurs de performance : Définition des critères tels que le rendement, la performance de l’onduleur, etc.
• Format de rapport : Comment les résultats doivent être présentés de manière claire et standardisée.

4. IEC 61724-4 : Photovoltaic (PV) systems performance monitoring – Part 4: Performance and energy generation monitoring for large-scale PV plants

Cette partie s’adresse spécifiquement aux grandes installations photovoltaïques, comme les centrales solaires. Elle décrit les méthodes de suivi et de gestion des performances pour ces grandes infrastructures. L’objectif est de garantir que même les systèmes à grande échelle sont surveillés avec précision et efficacité.

• Suivi des grandes installations : Approches spécifiques pour la surveillance des grandes centrales photovoltaïques.
• Optimisation à grande échelle : Garantir l’efficacité des systèmes photovoltaïques dans des projets à grande échelle.

5. IEC 61724-5 : Photovoltaic (PV) systems performance monitoring – Part 5: Field performance testing

La dernière partie de la norme IEC 61724 aborde la phase de test sur le terrain des installations photovoltaïques. Elle décrit les méthodes de test de performance des installations existantes pour valider les données collectées par les outils de surveillance et identifier d’éventuelles inefficacités.

• Tests sur le terrain : Procédures et critères pour tester la performance des installations photovoltaïques en fonctionnement réel.
• Validation des performances : Vérification des performances réelles comparées aux attentes théoriques.

En résumé, la norme IEC 61724 est divisée en plusieurs parties qui couvrent la surveillance générale, l’intégration des systèmes de gestion de l’énergie, la documentation des indicateurs de performance, le suivi des grandes installations, et les tests de terrain. Ces différentes parties permettent d’assurer que les systèmes photovoltaïques sont gérés et suivis de manière optimale tout au long de leur cycle de vie.

La réglementation et les standards internationaux

Réglementation mondiale sur les installations photovoltaïques

La norme IEC 61724 est reconnue à l’échelle mondiale et constitue un standard incontournable dans de nombreux pays, notamment en Europe, en Asie et en Amérique du Nord. Elle est utilisée par les fabricants, les installateurs et les opérateurs de systèmes photovoltaïques pour garantir la performance de leurs installations et répondre aux exigences locales en matière d’énergie renouvelable. Par exemple, dans l’Union européenne, la conformité à la norme IEC 61724 est souvent exigée pour obtenir des certifications environnementales ou pour bénéficier d’aides financières liées aux énergies renouvelables.

En outre, plusieurs autres normes IEC, comme l’IEC 61215 (concernant la conception et la performance des modules photovoltaïques), complètent la norme 61724 pour assurer la qualité totale des installations solaires.

Conformité et audits réglementaires

La conformité à la norme IEC 61724 n’est pas seulement une question de bonnes pratiques techniques, mais aussi de régulation. Les audits réalisés par des organismes de certification s’appuient souvent sur cette norme pour évaluer les performances des systèmes photovoltaïques. Si vous êtes un propriétaire d’installation ou un installateur, vous devrez garantir que votre système répond à ces exigences pour éviter des sanctions et pour rester éligible aux incitations fiscales ou aux financements publics.

Les paramètres clés définis par la norme IEC 61724

La norme IEC 61724 définit plusieurs paramètres essentiels pour la surveillance des performances des installations photovoltaïques. Ces paramètres permettent de garantir une évaluation précise de l’efficacité des systèmes solaires, d’identifier les éventuelles défaillances et d’optimiser la production d’énergie. Dans cet article, nous explorerons en détail ces paramètres clés et donnerons des exemples d’application pour mieux comprendre leur importance dans le suivi de vos installations.

1. Le rendement des modules photovoltaïques (Module Performance Ratio – PR)

Définition :

Le rendement des modules photovoltaïques est l’un des paramètres les plus fondamentaux pour évaluer la performance d’une installation solaire. Il mesure l’efficacité avec laquelle les modules photovoltaïques convertissent l’irradiation solaire reçue en énergie utilisable. Ce rendement dépend de plusieurs facteurs, comme l’orientation des panneaux, l’inclinaison, l’ombrage, et la température.

Exemple d’application :

Prenons l’exemple d’un système photovoltaïque résidentiel de 10 kW installé dans une zone avec une irradiation annuelle moyenne de 1 500 kWh/m². Si le système génère 12 000 kWh sur une année, le Performance Ratio (PR) serait calculé comme suit :

PR=Production théorique (si rendement parfait) / Production réelle​

Si le rendement théorique pour une installation parfaite dans les mêmes conditions est de 

13 500 kWh, alors :

PR=12000 / 13500 = 0.89 

Cela signifie que le système fonctionne à 89 % de son efficacité théorique, ce qui est un bon indicateur de performance. Un PR inférieur à 80 % pourrait suggérer une perte d’efficacité due à des facteurs externes comme des panneaux sales ou mal orientés.

2. Le Ratio de Performance (Performance Ratio – PR)

Définition :

Le Performance Ratio (PR) est un indicateur clé qui mesure l’efficacité globale de l’installation, en tenant compte des pertes dues aux conditions réelles d’exploitation, comme l’ombrage, les poussières, et les températures élevées. Contrairement au rendement des modules, le PR évalue la performance totale du système (modules + onduleur + autres composants).

Exemple d’application :

Dans une centrale photovoltaïque industrielle de 1 MW située dans un environnement chaud, les pertes liées à la chaleur peuvent réduire l’efficacité des panneaux. Si le PR de cette installation est de 75 %, cela indique que l’énergie produite est inférieure de 25 % par rapport à une situation idéale. Ce paramètre est essentiel pour anticiper les périodes de faible performance dues aux conditions climatiques ou à des pannes d’équipement.

3. Les pertes d’énergie (Energy Losses)

Définition :

Les pertes d’énergie dans une installation photovoltaïque peuvent être dues à plusieurs facteurs :

• Les pertes de conversion dans l’onduleur (transformation du courant continu en courant alternatif).
• Les pertes liées à la température des modules (la performance des cellules photovoltaïques diminue avec la chaleur).
• Les pertes dues à l’ombrage partiel, à la poussière ou à l’encrassement des panneaux.

La norme IEC 61724 définit des critères pour mesurer et quantifier ces pertes d’énergie, afin de détecter les causes sous-jacentes d’une baisse de performance.

Exemple d’application :

Dans une installation située dans une zone poussiéreuse, les panneaux peuvent perdre jusqu’à 20 % de leur efficacité due à l’accumulation de poussière. Le suivi régulier de ces pertes permet de mettre en place un nettoyage et une maintenance appropriés pour minimiser cet impact.

Si, après nettoyage, l’installation retrouve 95 % de son rendement d’origine, cela démontre l’importance de prendre en compte les pertes liées à l’encrassement. Les outils de surveillance peuvent signaler ce type de perte et aider à définir une fréquence de maintenance adaptée.

4. L’efficience de l’onduleur (Inverter Efficiency)

Définition :

L’onduleur joue un rôle essentiel dans la conversion de l’énergie produite par les panneaux solaires (courant continu) en électricité utilisable (courant alternatif). L’efficience de l’onduleur est donc un facteur clé pour déterminer la performance globale de l’installation. La norme IEC 61724 fournit des critères spécifiques pour mesurer cette efficience, qui varie généralement entre 95 et 98 %.

Exemple d’application :

Dans une installation commerciale avec plusieurs onduleurs, si un onduleur présente une inefficacité de 10 % par rapport aux autres, cela peut entraîner une réduction significative de la production d’énergie. En suivant l’efficience de chaque onduleur grâce à la norme IEC 61724, vous pouvez identifier rapidement les équipements défectueux et les remplacer ou les réparer.

Imaginons qu’un onduleur de 50 kW ait un rendement de 90 %, alors qu’il devrait être à 98 %. Cette perte de 8 % pourrait réduire la production d’énergie de l’installation de plusieurs milliers de kilowattheures par an. Le suivi constant de l’efficience de l’onduleur permet d’optimiser les performances globales du système.

5. Le rendement énergétique global de l’installation (System Performance Ratio)

Définition :

Le System Performance Ratio est un indicateur global qui prend en compte toutes les pertes et les gains dans l’ensemble du système photovoltaïque, y compris les performances des modules, des onduleurs, et des autres composants. C’est une mesure utile pour comprendre comment l’ensemble du système fonctionne par rapport aux conditions réelles d’exploitation.

Exemple d’application :

Si une centrale solaire de 5 MW a un rendement global de 80 %, cela signifie que, malgré un ensoleillement optimal, des pertes diverses (comme la chaleur ou l’ombrage) réduisent la production d’énergie. Ce ratio permet de détecter rapidement les inefficacités systémiques et de mettre en œuvre des solutions pour améliorer la rentabilité de l’installation.

6. Les critères environnementaux : Température des modules et irradiance

Définition :

La température des modules et l’irradiance solaire reçue sont des facteurs environnementaux essentiels qui affectent la performance des installations photovoltaïques. Une température élevée peut réduire l’efficacité des panneaux solaires, tandis qu’une irradiance trop faible ou trop élevée peut également altérer la production d’énergie.

Exemple d’application :

Dans une zone géographique avec des températures élevées, la norme IEC 61724 recommande de surveiller la température des modules. Par exemple, si la température d’un module dépasse les 50°C, cela pourrait entraîner une chute de l’efficacité. Un système de monitoring avancé peut alerter les opérateurs pour prendre des mesures, comme l’installation de systèmes de refroidissement ou l’orientation des panneaux pour limiter l’impact de la chaleur.

Conclusion

Les paramètres définis par la norme IEC 61724 sont essentiels pour garantir la performance optimale des systèmes photovoltaïques. En suivant ces indicateurs clés, tels que le rendement des modules, le Performance Ratio, les pertes d’énergie, et l’efficience des onduleurs, vous pouvez non seulement optimiser la production d’énergie de vos installations, mais aussi détecter rapidement les anomalies qui pourraient affecter leur rentabilité. En intégrant ces paramètres dans votre routine de maintenance et de surveillance, vous vous assurez que vos systèmes photovoltaïques fonctionnent à leur plein potentiel, tout en prolongeant leur durée de vie et en maximisant leur efficacité énergétique.

L’application de ces paramètres est un moyen incontournable pour maximiser le rendement de vos installations solaires, que ce soit pour un projet résidentiel ou industriel.

Perspective future : Où va la norme IEC 61724 ?

Les tendances émergentes dans la surveillance des installations solaires

Le secteur de l’énergie solaire est en constante évolution. De nouvelles technologies émergent, notamment l’intelligence artificielle (IA) et l’Internet des objets (IoT), qui permettent de surveiller les installations photovoltaïques de manière plus précise et en temps réel. Ces technologies pourraient amener la norme IEC 61724 à évoluer pour intégrer ces outils avancés, offrant ainsi une gestion encore plus fine des performances.

Perspectives d’amélioration pour les installations solaires commerciales

À l’avenir, la norme IEC 61724 pourrait également jouer un rôle clé dans la gestion des grandes infrastructures solaires, notamment les centrales photovoltaïques. L’optimisation des performances à grande échelle nécessite un suivi détaillé des paramètres de chaque installation, et la norme pourrait évoluer pour inclure de nouveaux outils de gestion et de surveillance adaptés à des installations plus complexes.

Conclusion

La norme IEC 61724 est essentielle pour garantir la performance et la durabilité des installations photovoltaïques. En vous appuyant sur cette norme, vous assurez non seulement la conformité de vos installations avec les standards internationaux, mais vous optimisez également leur rentabilité à long terme. Que vous soyez propriétaire d’une installation résidentielle ou d’un projet commercial, comprendre et appliquer les exigences de la norme IEC 61724 vous permettra de maximiser la performance de vos systèmes solaires et de bénéficier des meilleures pratiques en matière de gestion de l’énergie.

Vous souhaitez en savoir plus sur la surveillance des performances de votre installation photovoltaïque ? N’hésitez pas à nous contacter pour obtenir des conseils personnalisés et des solutions adaptées à vos besoins !

FAQ

Q1 : Pourquoi la norme IEC 61724 est-elle importante pour mes installations solaires ?

R1 : Cette norme garantit que votre installation respecte des critères de performance rigoureux, permettant ainsi de maximiser son efficacité et d’assurer une production d’énergie optimale sur le long terme.

Q2 : Quels paramètres sont essentiels pour évaluer la performance d’une installation selon IEC 61724 ?

R2 : Parmi les paramètres clés, on trouve le rendement des modules photovoltaïques, la performance de l’onduleur, et les pertes d’énergie dues à divers facteurs environnementaux.

Q3 : Comment puis-je garantir que mon installation est conforme à la norme IEC 61724 ?

R3 : Pour être conforme, vous devez mettre en place un suivi régulier des paramètres de performance, utiliser des outils de surveillance adaptés et effectuer des audits périodiques pour détecter toute anomalie dans les performances de votre système.

Cet article vise à fournir des informations essentielles et à guider les propriétaires d’installations solaires dans l’application des meilleures pratiques, tout en optimisant la performance de leurs systèmes photovoltaïques.