Détecter un panneau solaire défectueux

Sur la toiture d’un bâtiment d’entreprise ou sur une ombrière de parking, la production fléchit, ou un panneau paraît abîmé ou taché vu d’en bas. On soupçonne alors un panneau solaire défectueux. Exploitant, responsable de site ou services généraux, vous trouverez ici ce qu’on appelle un défaut, ce que les données de production montrent ou non, et comment un professionnel localise le module en cause. Vous n’avez rien à vérifier vous-même sur le toit ni sur les câbles : la page décrit le travail d’un professionnel.

Qu’appelle-t-on un panneau solaire défectueux sur un bâtiment professionnel ?

Panneau et module désignent le même objet ; les documents techniques disent plutôt module. Un module est fait de cellules, les petits éléments qui produisent le courant.

L’Agence Qualité Construction a publié en juin 2019, avec l’association Hespul, une étude sur les méthodes de détection des dysfonctionnements électriques des installations en toiture. Selon la définition qu’elle retient, calquée sur celle de l’Agence internationale de l’énergie, un dysfonctionnement électrique est un « Effet affectant de manière durable le niveau de production de l’installation PV ou portant atteinte à la sécurité des biens et des personnes ».

La même étude en tire une conséquence : « Les défauts visuels ou encore d’infiltration ne sont donc pas considérés comme des dysfonctionnements électriques ». En pratique, la question utile n’est donc pas l’aspect du module, mais son effet : produit-il durablement moins, ou pose-t-il un problème de sécurité ?

Beaucoup de modules perdent un peu de puissance juste après leur installation ; selon un rapport de l’Agence internationale de l’énergie, ce n’est pas une défaillance tant que la baisse reste dans ce qui est attendu. Et selon photovoltaique.info, d’après le même organisme, la plupart des défauts de modules surviennent pendant les sept premières années d’exploitation.

Ce qui se voit sur un module baisse-t-il toujours la production ?

Pas toujours, et pas tout de suite. Le centre de ressources photovoltaique.info, d’après l’Agence internationale de l’énergie, en donne des exemples datés.

Le premier est la décoloration de l’encapsulant, la couche qui enrobe les cellules (la source parle de l’EVA). Elle « ne commence à affecter la puissance du module qu’au bout de trois ans et de façon prononcée après dix-huit ans d’exploitation ». Selon la même source, « les fissures de cellules sont les plus fréquentes durant les deux premières années, et sont bien souvent la conséquence de chocs (transport, manutention, circulation sur les modules). » Les défauts des diodes by-pass, eux, se révèlent durant les dix premières années.

En pratique, un module jauni ou marqué n’est pas forcément un module qui produit moins : c’est la mesure qui tranche. Et puisque la circulation sur les modules figure parmi les causes de fissures, l’accès au champ de modules reste l’affaire d’un professionnel équipé.

À l’inverse, un module d’aspect normal n’est pas forcément sain : le PID, présenté plus bas, ne laisse souvent aucun signe visible.

Restent les dépôts. Selon le manuel d’un fabricant de modules, un peu de poussière ne réduit généralement pas sensiblement la puissance. Des dépôts accumulés, comme la poussière, les eaux usées industrielles ou les fientes d’oiseaux, la réduisent et peuvent créer un point chaud local. En pratique, un dépôt visible se signale au professionnel.

Que montrent les données de production, et que laissent-elles passer ?

Suivre une installation consiste à mettre en regard ce qu’elle produit et ce qu’elle devrait produire, puis à faire chercher la cause d’un écart. Cet écart montre que l’installation produit moins que prévu ; il ne dit pas quel module en est la cause. Et certains défauts se voient mal dans les chiffres.

C’est le cas du PID : une dégradation des modules provoquée par une tension électrique élevée. Selon un rapport de l’Agence internationale de l’énergie publié en 2014, qui décrit les technologies de son époque, ses pertes sont plus marquées aux tensions élevées. Au début, elles apparaissent surtout par faible éclairement : elles sont donc difficiles à repérer dans les données de supervision d’une centrale. Selon photovoltaique.info, « Les défaillances liées au phénomène de PID (Potential Induced Degradation) surviennent dans les trois ou quatre premières années. »

Une production qui paraît normale ne prouve pas que chaque module est sain. C’est pourquoi des mesures sur place complètent le suivi.

Comment un professionnel localise-t-il le module en cause ?

Des sources publiques décrivent trois méthodes, toutes affaire de professionnel.

La première compare les chaînes. Une chaîne désigne plusieurs modules raccordés en série, l’un après l’autre. Le guide d’exploitation publié par Hespul en 2017 l’explique : « La mesure est effectuée par chaîne (string), il est possible de comparer les chaînes entre elles. » Il précise aussi : « Il est très important d’indiquer l’heure et le temps car ces mesures sont très sensibles aux variations de météo. » En pratique, comparer les chaînes resserre la recherche sur une partie du champ, avant de regarder module par module.

La deuxième est la courbe courant-tension, ou courbe I-V : une courbe qui relie le courant et la tension d’un module ou d’une chaîne. Selon l’étude de l’Agence Qualité Construction, « L’analyse de la courbe U-I d’une installation PV peut permettre de détecter des écarts entre les fonctionnements théoriques et réels. » L’appareil, appelé traceur, s’emploie lors d’une visite ou à distance. Il peut révéler un PID, des fissures, un défaut de diode by-pass, un déséquilibre entre modules, un ombrage, un encrassement ou un défaut de connectique. L’étude le décrivait en 2019 comme un matériel encore en développement.

La troisième est la thermographie infrarouge. La spécification technique IEC TS 62446-3, publiée en 2017, traite de l’inspection thermographique infrarouge, en extérieur, des modules et des centrales en fonctionnement.

Que faire quand vous soupçonnez un module, et que doit prévoir le contrat ?

Vous n’avez pas à monter sur le toit ni à toucher aux câbles des modules : la recherche se fait par un professionnel, avec ses mesures. Vous pouvez en revanche lui transmettre ce que vous savez déjà :

• ce que vous avez vu, d’où, et à quelle date ;
• depuis quand les données de production s’écartent, et pour quel onduleur (l’appareil qui convertit le courant continu des modules en courant alternatif) si le site en compte plusieurs ;
• l’heure et la météo, si vous avez une observation précise ;
• la date de mise en service et la documentation de l’installation.

Renseignez-vous aussi sur ce que prévoit la garantie constructeur du module.

Côté contrat, trois points méritent d’être écrits. Des mesures par chaîne figurent-elles parmi les contrôles d’une visite ? Qui cherche la cause d’un écart ? Qui décide du correctif, et comment ?

Chez Suivi Solaire, le suivi de production est proposé avec la maintenance ; le contrat en précise le contenu. Les travaux qui suivent se décident sur devis.

Questions fréquentes