Une équipe de recherche internationale a étudié l'impact de la surirradiance (OI) sur les performances des installations photovoltaïques aux latitudes basses et moyennes et a découvert que plusieurs problèmes peuvent survenir lorsque les conditions d'OI durent plus d'une minute et à des températures ambiantes supérieures à 30 °C.
Ces événements peuvent affecter les performances de fonctionnement des centrales photovoltaïques, la stabilité du réseau électrique et l'efficacité des onduleurs. Ces effets sont dus à l'augmentation et à la fluctuation drastique de l'irradiance, qui peut varier de plus de 900 W/m2.
"Selon notre estimation, l'industrie au cours des dernières décennies, l'industrie photovoltaïque, a négligé la surirradiation, peut-être en raison de l'ignorance ou de la conviction que ces événements sont rares et isolés", a déclaré l'auteur principal de la recherche, Marco Zamalloa.magazine pv. "Nous n'étions pas nous-mêmes au courant de tels événements avant de les voir dans nos données d'irradiance il y a quelques années. Cependant, comme nous sommes relativement nouveaux sur ce sujet, nous ne pouvons pas dire avec une certitude absolue si certaines branches de l'industrie de l'énergie PV et certains développeurs de projets les considèrent maintenant. conditions de sur-éclairement."
Selon Zamalloa, les conditions d'OI sont courantes et se produisent partout avec la formation de nuages. "Ils peuvent être imaginés comme un point focal errant d'une loupe", a-t-il expliqué. "Avec le mouvement du nuage, il erre sur la surface de la Terre. Nous ne prenons conscience de l'amélioration de l'irradiance que lorsque le point focal passe devant un capteur."
Dans l'article "Overirradiance conditions and their impact on the spectral distribution at low- and mid-latitude sites", publié dansÉnergie solaire, Zamalloa et ses collègues ont analysé la distribution spectrale des conditions d'OI à Lima, Madrid et Berlin à l'aide de spectroradiomètres, d'angles d'inclinaison et d'azimut et d'un intervalle d'échantillonnage. Ils ont mesuré, en particulier, la distribution spectrale de l'irradiance solaire en W/m2/nm, allant de 350 à 1050 nm, via deux années de données spectrales mesurées.
Grâce à leur analyse, ils ont découvert que les conditions d'OI provoquent un décalage vers le rouge et assombrissent un décalage vers le bleu du spectre du ciel clair. "Le décalage vers le rouge causé par les conditions de sur-irradiation entraîne différentes distributions spectrales, en fonction de l'énergie photonique moyenne du ciel clair", ont-ils expliqué, ajoutant que le décalage vers le rouge spectral indique une amélioration par les nuages de l'irradiance normale directe.
"Nous pensons que l'industrie photovoltaïque nécessite une évaluation quantitative des impacts de la surirradiation sur le fonctionnement des systèmes photovoltaïques, qui commencent tout juste à être réalisées", a déclaré le co-auteur Jan Amaru Töfflinger. "Le changement brusque d'éclairement rend nécessaire d'améliorer le temps de réponse des onduleurs et l'algorithme MPPT, à la fois pour profiter de l'augmentation de l'éclairement et pour éviter de chauffer les câbles, les fusibles et les modules photovoltaïques en raison du courant élevé généré par les événements de surirradiation.
Töfflinger a également souligné que les conditions de surirradiation sont fréquentes au Brésil et peuvent avoir des effets techniques et économiques sur les centrales photovoltaïques. "Nous avons contacté des collègues du Brésil, où, jusqu'à présent, la plupart des articles ont été écrits concernant l'impact des conditions de surirradiation sur les centrales photovoltaïques", a-t-il conclu. "Ils disent qu'ils sont tout à fait conscients des risques potentiels et prennent des précautions dans le dimensionnement de l'onduleur et des fusibles de protection."
Le groupe de recherche est formé de scientifiques de la Pontificia Universidad Católica del Perú, du Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH en Allemagne et de l'Université de Jaén en Espagne.
