Un groupe de chercheurs a réalisé une analyse technico-économique de trois stratégies de rénovation d'une centrale photovoltaïque en exploitation dans le sud-est de l'Espagne. Ils ont constaté que la valeur de production la plus élevée par rapport à la puissance installée est obtenue lorsque les modules et les onduleurs sont remplacés.
Du magazine PV Espagne
Un groupe de scientifiques de l'Université de Castille-La Manche, en Espagne, a réalisé une analyse technico-économique de trois stratégies de rénovation d'une centrale photovoltaïque opérationnelle située dans le sud-est de l'Espagne. L'étude, Solar PV power plant revamping: Technical and economic analysis of different alternatives for a Spanish case, est disponible sur le site Journal de la production plus propre.
La puissance nominale de l'installation solaire étudiée est de 100 kW, soit la puissance de l'onduleur. La puissance de pointe installée dans les panneaux solaires est de 111 kWp et le parc produit 170 MWh par an.
Les chercheurs ont étudié plusieurs scénarios de rénovation. Dans le premier, les modules solaires sont remplacés par des modules plus récents et plus efficaces. Dans le scénario de rénovation 1-1, la puissance maximale installée dans les panneaux est maintenue, tandis que dans le deuxième scénario de refonte 1-2, la puissance maximale installée dans les panneaux augmente jusqu'à une valeur où les pertes par surcharge sont inférieures à 3 %.
Dans le scénario de rénovation 2, les onduleurs sont remplacés mais pas les modules, de sorte que le côté basse tension (BT) reste à 400 V. Cela réduit le nombre de modèles d'onduleurs possibles qui peuvent être installés, affirment les chercheurs.
Dans le scénario de rénovation 3, les modules solaires et les onduleurs ont été remplacés. Dans ce cas, l'onduleur Ingeteam Ingecon Sun 100TL de 100 kW et les modules solaires photovoltaïques LONGi LR5-54 HTH 440 M de 440 Wp chacun sont utilisés. Comme dans les autres scénarios, un total de 280 modules a été considéré et les pertes par surcharge ne dépassent pas 3 %. La configuration du champ photovoltaïque est de 20 panneaux en série et 14 chaînes, comme dans le cas du scénario 2-2.
Les chercheurs ont constaté que si la stratégie de rénovation 1-1 est mise en œuvre et que les anciens modules sont remplacés par de nouveaux tout en maintenant la même puissance installée dans le champ solaire, la production annuelle d'énergie de l'installation augmente à 197 MWh. Cette valeur augmente à 218 MWh dans le scénario 1-2.
Dans le scénario de rénovation 2, où seul l'ancien onduleur de 100 kW est remplacé par un plus moderne, la production énergétique annuelle de l'installation est de 174 MWh.
La valeur annuelle de production d’énergie la plus élevée, soit 223 MWh, est obtenue dans le scénario de rénovation 3. Dans ce cas, la puissance de pointe installée dans les panneaux augmente également jusqu’à 123 kWc, comme on le voit dans le scénario 1-2.
Les premiers résultats suggèrent que cette dernière stratégie est la plus appropriée techniquement. Pour le confirmer, les chercheurs ont analysé la valeur de production en termes d'efficacité, c'est-à-dire dans quels scénarios les valeurs de production les plus élevées sont obtenues par watt de panneaux installés. La valeur de production la plus élevée par puissance installée est également obtenue dans le scénario de rénovation 3, à 1.715 kWh/kWp.
Parallèlement, l’analyse économique a confirmé que le scénario 3 de refonte était plus favorable en termes de rentabilité du projet, avec un rendement de 12.09 % – bien supérieur au coût moyen pondéré du capital – et une période de retour sur investissement inférieure à dix ans. Ce scénario présente également les meilleurs résultats en termes de LCoE, avec une valeur égale à 43.47 €/MWh.
Les scénarios 2 et 1-1 ont été considérés comme les plus défavorables, avec de faibles retours sur investissement compris entre 2.20% et 4.53%, des périodes de retour sur investissement de plus de 10 ans et des valeurs LCoE de 72.32 €/MWh pour le scénario 1-1 et 175.67 €/MWh pour le scénario 2.
magazine pv a publié une série d'articles techniques sur la refonte, avec des éclairages techniques de Kiwa-PI Berlin, analysant ses défis et ses risques :
- Quand la rénovation est-elle rentable ? – Partie I
- Comment la rénovation est-elle rentable ? Implications techniques, financières et juridiques – Partie II
- Quel est le rapport coût-efficacité d'une rénovation ? Entre 5 et 15 % – Partie III
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Source à partir de magazine pv
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