NAEEA+
Chaque installation photovoltaïque a besoin d’une protection RI. Intégrée dans les onduleurs photovoltaïques, cette protection devait jusqu’à présent également être installée en tant que dispositif externe. À juste titre?
Fiche signalétique
- Départements participants Technique et informatique
- Institut(s) Institut pour la recherche sur l’énergie et la mobilité IEM
- Unité(s) de recherche IEM / Systèmes photovoltaïques
- Organisation d'encouragement Schweizerische Eidgenossenschaft (Bundesverwaltung)
- Durée (prévue) 01.12.2022 - 01.01.2025
- Direction du projet David Joss
- Équipe du projet Theo Zwahlen
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Partenaire
Bundesamt für Energie BFE
ETH Zürich (Leading House)
Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW
Technische Universität Graz
SWISSOLAR - Schweizerischer Fachverband für Sonnenenergie
FGH Mannheim
Kühn - Netz und Systemschutz
Kreuter Electric GmbH
IWB
Groupe E SA
Primeo Energie
Repower AG
Romande Energie SA
SAK AG
Swissgrid AG
Technische Betriebe Weinfelden AG
VSE
VSEK
WWZ Energie AG
AET
AEW Energie AG
BKW Energie AG
CKW AG
EKZ - Energiecontracting
Eniwa AG
ewl - Energie Wasser Luzern
EWS AG
ewz - Mots-clés Raccordement au réseau d'installations photovoltaïques, protection RI, paramètres régionaux Suisse
Situation
La sécurité du réseau électrique est garantie uniquement lorsque la tension et la fréquence du réseau évoluent dans des limites étroites répondant à des normes. Si ces limites ne sont pas respectées, les consommateurs électriques, et notamment les grandes centrales, risquent d’être endommagés. Afin d’éviter cela, ils se déconnectent du réseau. Le réseau électrique tombe alors en panne et entraîne un blackout, au niveau local au moins. Dans ce contexte, les installations photovoltaïques doivent également se déconnecter du réseau: en effet, il serait dangereux que ces installations maintiennent le réseau dans un état inapproprié. C’est pourquoi chaque installation photovoltaïque doit disposer d’une fonction de protection adaptée, connue sous le nom de protection RI. La question de savoir si cette fonction de protection doit être intégrée dans l’onduleur ou plutôt être montée en externe a suscité de nombreux débats jusqu’en 2024. Depuis 2014 la recommandation de la branche Raccordement au réseau pour les installations productrices d’énergie sur le réseau basse tension de l’Association des entreprises électriques suisses exige que les installations photovoltaïques de 30 kVA et plus soient équipées d’une protection RI externe. En définitive, chaque gestionnaire décide lui-même des règles dans sa zone de réseau. Un grand consortium composé de divers gestionnaires, d'associations et de hautes écoles s'est formé en 2022 pour trouver une solution commune.
Approche
Sous la direction du Centre de recherche sur les réseaux énergétiques (Forschungsstelle Energienetze, FEN) de l’EPF de Zurich, les lots de travaux suivants ont été traités: Lot de travaux 0: Cercle de pilotage Lot de travaux 1: Analyse qualitative de la protection RI (AP1.1: Clarification des besoins relatifs au comportement de protection et aux configurations de la protection RI (direction: CS AES Technique de protection et Swissolar) ; AP1.2: Fonction de base de la protection RI, normes pertinentes (direction: FHNW) ; AP1.3: Analyse des processus (direction: Université de Graz) ; AP1.4: Recherches expérimentales (direction: BFH)) Lot de travaux 2: Analyse quantitative de la protection RI (direction: ETHZ) (AP2.1: Modélisation technique et définition de scénarios ; AP2.2: Sélection de critères et de valeurs cibles pour la quantification de la sécurité ; AP2.3: Réalisation de l’analyse quantitative des scénarios ; AP2.4: Évaluation) AP3: Évaluation (AP3.1: Élaboration d’une enquête ; AP3.2 Collecte des réponses à l’enquête, évaluation) Dans le cadre de ce projet, le laboratoire photovoltaïque est chargé d’examiner le comportement des onduleurs avec et sans protection RI externe en cas de perturbations du réseau. Il recherche les éventuelles défaillances dans leur comportement et étudie les transitoires de commutation du côté du réseau et de l’installation. Le laboratoire photovoltaïque siège également au comité de pilotage du projet.
Résultat
En juin 2024, le consortium du projet est parvenu à un consensus selon lequel les inconvénients de la protection RI externe l’emportent sur les avantages. Il souligne notamment les inconvénients suivants: La protection RI externe n’apporte aucune valeur ajoutée dans aucun scénario de panne réaliste et pertinent. Les coûts d’une protection RI externe sont élevés. Chaque onduleur dispose de toute façon d’un niveau de fonctionnalité et de sécurité élevé. La mise en service et l’exploitation d’une protection RI externe augmentent la complexité et la propension aux pannes. Le communiqué officiel du consortium du projet est disponible par la site ARAMIS (lien en bas).
Perspectives
Les membres du projet, qui siègent également dans la commission technique compétente de l'AES chargée de rédiger la recommandation sectorielle NA/EEA de l'AES, intégreront les enseignements tirés du projet dans la nouvelle version. La publication est attendue pour début 2025. Qu'en sera-t-il d'ici là ? Ce projet n'a pas d'influence sur la situation juridique : c'est le gestionnaire du réseau de distribution qui donne les directives pour savoir si une protection NA externe est nécessaire ou non. Certains gestionnaires de réseau renoncent déjà à la protection NA, d'autres s'en tiendront strictement à la recommandation sectorielle de l'AES actuellement en vigueur. Dès la parution de la nouvelle recommandation de la branche, on peut partir du principe qu'aucune protection NA externe ne sera plus installée.
