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L’importance de la maintenance des EnR

Les énergies renouvelables (EnR) sont l’avenir et de plus en plus d’installations voient le jour en France comme ailleurs. Non seulement par la volonté de citoyens soucieux, mais aussi poussé par des objectifs réels fixés par le gouvernement. Mais une installation d’EnR, quelle qu’elle soit, nécessite un suivi et un entretien régulier pour assurer sécurité et rendement correcte. Où en sont les énergies renouvelables en France ? Comment assurer la maintenance des installations ? Et comment les nouvelles technologies peuvent aider ?

Le marché des EnR en France : les objectifs 2020 seront difficiles à atteindre

La France est plutôt bien placée en termes de gisement d’énergie renouvelable sur son territoire* :eolienne

  • 2ème gisement de vent
  • 5ème pays d’Europe en termes d’ensoleillement
  • 2ème Zone Economique Exclusive maritime
  • Des ressources hydrauliques abondantes
  • De nombreux gisement géothermique

(* source Maintenance&Entreprise)

Le territoire français peut accueillir pratiquement tous les types d’énergies renouvelables possibles et de manière significative. Mais alors que l’objectif fixé dans les lois Grenelle 1 et 2 s’élève à 23% à l’horizon 2020, il n’atteindra qu’à peine 17% si nous continuons au même rythme qu’actuellement. Et alors que les objectifs de la loi pour la transition énergétique montent ambitieusement jusqu’à 32% la part des EnR pour 2030, il faut trouver un moyen pour y parvenir. Comment faire alors?

La maintenance des installations EnR est une partie de la réponse pour augmenter la part d’énergie renouvelables dans le mixe énergétique français.

La maintenance des EnR, en quoi cela consiste ?

Le principe même de l’énergie renouvelable est d’utiliser des ressources non épuisables (soleil, vent, mer, chaleur terrestre et d’autres encore). Le problème est pour la plupart leur intermittence, ce qui ne permet pas toujours d’offrir un rendement satisfaisant. Si en plus de cela les installations ne sont pas en parfait état de fonctionnement, le rendement et donc la rentabilité diminue encore et encore. Ainsi, s’assurer que le matériel mis en place est à 100% de sa capacité permettra d’améliorer les résultats. Et ce, à l’échelle du particulier comme des grandes installations.

Les maintenances les plus courantes concernent :

    • Le chauffe-eau solaire :
      • Nettoyage des panneaux : contrôle du pH et de la teneur en antigel, vérifications des équipements de sécurité électrique, vérifications du fonctionnement des pompes et de la pression du circuit
      • Entretien du ballon solaire : vidange (au moins 10% du contenu), détartrage et désinfection (une fois par an), état général extérieur (calorifugeage à vérifier une fois par an), vérification des vannes, changement de l’anode tous les 3 à 5 ans
      • Sondes de température : vérifications de leur fixation et qu’elles n’aient pas bougé dans l’année.
pac-domestique-novapac
modèle de pompe à chaleur domestique s’installant uniquement en intérieur (source Novapac)

 

    • La pompe à chaleur (PAC) : il existe 3 types de PAC. Soit une PAC géothermique (air/ eau ou eau/eau) qui utilise la chaleur de la terre ou de l’eau (nappe phréatique ou rivière), soit une PAC aérothermique qui utilise directement les calories de l’air ambiant (extérieur). Dans les deux cas, il est nécessaire de faire un dépoussiérage et un nettoyage des capteurs, et des dispositifs de filtration… mais également de procéder à la détection des fuites éventuelles de fluide frigorigène et d’effectuer une remise à niveau et appoint de fluide frigorigène si nécessaire, de vérifier de la bonne marche des régulations, des sécurités et automatismes. Enfin il est nécessaire de vérifier le bon écoulement des eaux de condensats et du nettoyage du bac et que l’alimentation électrique soit en bon état (resserrage des connexions, dépoussiérage éventuel).

 

    • L’éolienne : son entretien est assez spécifique du fait de la taille de l’installation.
      • Maintenance et entretien régulier : vérifications du graissage (300L d’huile) et du serrage, nettoyage des composants de la turbine, vidanges tous les 2 à 4 ans.
      • Surveillance permanente : vitesse du rotor et inclinaison des pâles
      • Diagnostic vibratoire : permet de détecter les défauts d’équilibre (par la vitesse de rotation de la génératrice, la vitesse du vent ou encore l’intensité du courant), pour ainsi détecter les défauts naissants. Cela permet d’éviter une avarie complète du système, dont les coûts matériels et financiers sont énormes.

 

    • Le photovoltaïque : l’entretien des installations de panneaux chez le particulier est la même que lorsqu’il y a une installation de chauffe-eau solaire. Attention cependant à la neige qui va alourdir la toiture entraînant des risques de chute du toit. Il faut déneiger avec précaution pour éviter de rayer ou de casser un module. Il est donc préférable que les panneaux soient installés avec un angle de 30° pour faciliter l’évacuation naturelle de la neige. Concernant les onduleurs, même si leur durée de vie est entre 8 à 12 ans, un bon entretien permet de maintenir le niveau de rendement au maximum jusqu’à sa fin de vie. Il est primordial de vérifier régulièrement les entrées d’air et les dispositifs de ventilation pour éviter la surchauffe. Dans certains cas, il est nécessaire de mettre en œuvre une protection contre la foudre (extérieure pour les coups de foudre direct et interne pour les surtensions et les effets des champs électromagnétiques). Cette protection est à étudier avec l’installateur car elle peut diminuer le rendement des panneaux si elle est mal installée, notamment car elle peut faire de l’ombre. Pour les centrales cela peut parfois être un peu plus compliqué. Et pour cela, depuis peu, les drones viennent au secours des centrales photovoltaïques.

 

Les drones au service des centrales photovoltaïques

Nous avions précédemment abordé le rôle croissant de la technologie au service du bâtiment. Ainsi les drones ont trouvé leur place pour de nombreux usages notamment pour des suivis de chantier ou des relevés en situation compliquée.

drone-flir
Drone flir pour la maintenance des panneaux photovoltaïques

Les centrales photovoltaïques ont, elles aussi, trouvé un avantage certain à l’utilisation de drones. Particulièrement ceux possédant des caméras thermiques détectant les défaillances sur les installations photovoltaïques, qui permettent de maintenir le rendement du parc.

Les problèmes majeurs rencontrés dans des installations photovoltaïques concernent les déjections des oiseaux, le nettoyage ou encore l’état des cellules (détruites ou fissurées). Les drones possédant des caméras thermiques permettent de mesurer la température (des capteurs sont insérés pour mesurer les écarts de température sur la cellule) ainsi qu’une surveillance jour et nuit si nécessaire. Ils permettent donc la localisation en un temps très court de défauts au sein de la cellule (abimée, cassée ou mal nettoyée) ou du module, et la détection de problèmes d’interconnections électriques.

On peut retenir deux gros avantages à l’utilisation des drones pour la surveillance des installations EnR : des moyens financiers moindres, car plus besoin de payer un hélicoptère pendant plusieurs heures ; et un fonctionnement normal de la centrale en tout temps, sans avoir besoin d’arrêter la production pour une intervention. De quoi garantir un rendement maximal.

 

Sources : SER, magazine Maintenance&Entreprise

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