L'électricité solaire est indispensable. Près de 15 % de l'électricité totale produite en Allemagne provient d'installations solaires. En 2024, cette production s'élevait à environ 60 TWh.
Une grande partie de cette électricité est produite dans de grandes centrales solaires. Ces installations de plusieurs mégawatts se trouvent principalement dans des zones rurales. Il en existe des centaines rien qu'en Allemagne. Les plus grandes ont une puissance de pointe de près de 190 MWp.
Le nombre de parcs solaires devrait encore augmenter. L'entreprise d'énergies renouvelables BayWa r.e. prévoit elle aussi de construire de nouvelles centrales solaires et de moderniser les installatlions existantes pour qu'elles soient à la pointe de la technologie. Pour ce faire, elle utilisera également la technologie éprouvée de Bender.
Les centrales solaires doivent produire autant d'électricité que possible. Les pannes doivent être réduites au minimum. De plus, la sécurité de fonctionnement doit être garantie à tout moment.
Ce n'est pas si simple. En effet, les centrales solaires sont exposées 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 et 365 jours par an à toutes sortes d'influences environnementales. Au fil du temps, le soleil, la pluie, la chaleur, le froid, la rosée ou la glace ont des effets néfastes sur les installations. À cela s'ajoutent les processus de vieillissement naturels des matériaux utilisés (en particulier l'isolation des câbles utilisés, mais aussi les backsheets des modules PV utilisés), ainsi que les dommages causés par les animaux. Les pannes dues à un endommagement du câblage ou des modules solaires sont donc inévitables à terme. L'identification de tels dommages représente un défi majeur.
Mais ce n'est pas tout ! Dès que la lumière tombe sur les modules solaires, ceux-ci produisent de l'électricité. Les installations photovoltaïques doivent donc être considérées comme étant constamment sous tension. Comme il n'est pas possible de les déconnecter du côté DC, un danger pour les personnes et le matériel existe en cas de défaillance électrique.
Il faut donc une solution qui, malgré ces conditions, garantisse une haute disponibilité tout en étant sûre.
Les centrales solaires sont exposées 24h/24, 7j/7 et 365j/an à de nombreuses influences environnementales. Le soleil, la pluie, la chaleur, le froid, la rosée ou la glace, notamment, mettent à mal les installations au fil du temps. À cela s'ajoutent les processus de vieillissement naturels et les dommages causés par les animaux.
De plus en plus de fabricants d'onduleurs exigent désormais que ceux-ci soient exploités dans des réseaux sans mise à la terre (schéma IT). Il y a plusieurs raisons à cela. Toutefois, la haute disponibilité et la sécurité de fonctionnement jouent également un rôle important.
Dans un réseau mis à la terre (par exemple un réseau TN), un défaut d'isolement entraîne obligatoirement un courant de défaut élevé. Mais comme il est impossible de déconnecter les modules solaires du réseau côté courant continu car ils produisent de l’électricité dès que la lumière tombe sur les modules, un tel défaut représente un danger élevé pour les personnes (électrocution) et les installations (incendies électriques, par exemple).
Il en va autrement dans un réseau non mis à la terre ! Comme toutes les parties actives y sont isolées de la terre, seul un faible courant de défaut circule en cas de défaut à la terre (L1, L2 ou L3 contre PE) dont la valeur dépend en grande partie de la capacité de fuite. Cela permet d’accroître la sécurité de fonctionnement et de réduire le risque d'incendie. Un réseau non mis à la terre peut donc continuer à fonctionner en cas de premier défaut.
Les réseaux non mis à la terre présentent trois avantages décisifs par rapport aux réseaux mis à la terre :
Pour détecter les défauts dans les réseaux non mis à la terre, des défauts dus notamment à l'humidité ou à des dommages causés par les animaux, il faut impérativement utiliser un contrôleur permanent d'isolement.
L'un des principaux développeurs mondiaux, la société BayWa r.e., producteur indépendant d'électricité, prestataire de services et grossiste en photovoltaïque, exploite 94 centrales d'énergie renouvelable d'une puissance installée de 872 MW rien qu'en Allemagne.
BayWa r.e. ne se contente pas de construire de nouveaux parcs solaires, mais propose également une gestion technique et commerciale des installations photovoltaïques ainsi que la commercialisation de l'électricité solaire produite.
Jusqu'à présent, BayWa r.e. exploitait des centrales solaires avec un réseau mis à la terre (réseau TN). En raison de l'évolution des exigences des fabricants d'onduleurs, les centrales solaires existantes et nouvelles doivent être transformées en réseau non mis à la terre (réseau IT). Parallèlement, la sécurité de fonctionnement des centrales solaires (sécurité contre les pannes, protection des personnes et des installations) doit être globalement améliorée.
À la recherche d'une solution adaptée à la surveillance obligatoire de l'isolement, BayWa r.e. a découvert Bender, l'inventeur de la surveillance de l'isolement. Dans un premier temps, BayWa r.e. a reçu en prêt un appareil de type ISOMETER® isoPV1685DP. Ce contrôleur permanent d'isolement est conçu pour répondre aux exigences spécifiques des grandes installations solaires, avec notamment une tension requise de 800 V / DC 1500 V AC, des températures ambiantes pouvant atteindre +70° C et des conditions cadres dynamiques dans les applications PV. De plus, l'appareil est muni d'un écran qui facilite énormément la mise en service sur place.
Les collègues de BayWa r.e ont été très satisfaits lors d'un test. Les questions techniques spécifiques ont été en grande partie clarifiées et résolues lors de rendez-vous sur place. À cela s'ajoutent l'assistance sur place lors des premières mises en service avec l'équipe technique, les formations des chefs de projet ainsi que la formation des collaborateurs techniques des constructeurs de tableaux électriques par Bender.
Ce package complet composé d'une solution adaptée et d'un suivi complet a convaincu les responsables de BayWa r.e. Désormais, toutes les grandes installations photovoltaïques (nouvelles constructions et projets de repowering) seront équipées de l'ISOMETER® isoPV1685DP. Les avantages techniques, notamment la possibilité de maîtriser les conditions d'isolation dynamiques et les capacités de fuite pouvant atteindre 4000 µF garantissent une phase de démarrage stable et sans défaut des installations, et donc des rendements plus élevés des parcs solaires.
