Méthode de surveillance de la poussière à bas coût basée sur l’onduleur

D’après pv magazine International

Des chercheurs chinois ont mis au point une nouvelle technique localisée de surveillance de l’accumulation de poussière pour les réseaux photovoltaïques distribués, qui repose exclusivement sur le matériel déjà présent dans les onduleurs, supprimant ainsi le besoin de dispositifs supplémentaires ou de connexion Internet. La nouvelle approche est décrite dans l’article « Localized dust accumulation monitoring for distributed photovoltaic arrays », publié dans Solar Energy. L’équipe de recherche est composée de scientifiques de la Shandong University of Science and Technology et de la Shandong University, en Chine.

« Pour les systèmes photovoltaïques distribués générant des revenus relativement modestes, dépendre de dispositifs additionnels ou de services externes augmente inévitablement l’investissement initial et prolonge les délais d’amortissement, explique l’équipe. De plus, ces méthodes impliquent souvent des procédures complexes difficiles à mettre en œuvre pour les non-spécialistes. Pour répondre au besoin d’une surveillance de la poussière à la fois économique et pratique, cette étude propose une approche de surveillance localisée ».

La nouvelle méthode exploite le fonctionnement de plusieurs panneaux dans une même zone locale, permettant au système de distinguer de manière cohérente les états d’accumulation de poussière à partir des données opérationnelles. Dans cette configuration, les onduleurs collectent et filtrent les données pertinentes, qui sont ensuite compressées à l’aide d’un schéma amélioré de codage différentiel (DE) appliqué à la tension, au courant et à leurs durées respectives.

Un modèle d’intelligence artificielle de type GRU (gated recurrent unit) extrait ensuite les caractéristiques et identifie les motifs, tandis qu’un algorithme K-means semi-supervisé regroupe les données en deux ensembles : « propres » et « poussiéreux », à l’aide d’exemples étiquetés. Les résultats quotidiens sont agrégés statistiquement et, lorsqu’un motif cohérent se manifeste, le système émet une alerte. Les données collectées avant et après chaque opération de nettoyage sont traitées comme de nouveaux exemples étiquetés, ce qui met à jour l’ensemble d’apprentissage pour la surveillance future.

Pour évaluer le système, les chercheurs ont testé trois groupes d’installations photovoltaïques :

• Groupe 1 : panneaux polycristallins de 230 W, en service depuis 7 ans, topologie 1×13, puissance totale de 2,9 kW ;

• Groupe 2 : panneaux polycristallins de 275 W, en service depuis 8 ans, topologie 2×9, puissance totale de 4,9 kW ;

• Groupe 3 : panneaux monocristallins de 135 W, en service depuis 2 ans, topologie 2×6, puissance totale de 1,6 kW.

Tous les onduleurs étaient de type triphasé à pont complet, avec une puissance nominale de 10 kW. Les données ont été collectées sur 12 jours, sous des conditions ensoleillées, nuageuses et couvertes. Chaque groupe photovoltaïque a été testé sous quatre scénarios d’accumulation de poussière simulés à l’aide de films plastiques avec des taux de transmission de 85 %, 72 % et 61 %. Sur les 302 400 points de données collectés, 4 139 ont été retenus après filtrage, dont 3 139 utilisés pour l’entraînement et 1 000 pour les tests.

Le système a démontré une précision de 96,5 %, légèrement inférieure à celle de 98 % des approches de référence de type cloud–edge collaborative. « L’approche proposée permet une surveillance de l’accumulation de poussière à faible coût, avec une complexité opérationnelle réduite et une grande précision, ce qui diminue les coûts de maintenance et de gestion pour les systèmes photovoltaïques distribués et améliore la rentabilité pour les propriétaires », conclut l’équipe.

Popular content

Certisolis publie la liste des premiers modules solaires de moins de 530 kgCO2/kWc, éligibles à la TVA à 5,5 %

15 octobre 2025 Quatre panneaux photovoltaïques du Français Voltec Solar ont obtenu une ECS validant leur bilan carbone inférieur à 530 kgCO2/kWc.