Comment choisir le câble adapté aux centrales photovoltaïques terrestres de grande envergure ?

Avec l’accélération de la transition énergétique mondiale, les centrales solaires au sol de grande envergure sont devenues un élément clé de la production d’énergie renouvelable. Comparées aux installations sur toiture, ces grandes centrales nécessitent une capacité de production supérieure, une durée de vie opérationnelle plus longue et une fiabilité accrue.

Dans un système photovoltaïque, les câbles constituent le « système nerveux » reliant les modules.Les boîtiers de raccordement, les onduleurs et les points de connexion au réseau ont un impact direct sur l’efficacité de la production d’énergie et la durée de vie du système. Un mauvais choix de câbles peut entraîner des pertes de puissance, une dégradation de l’isolation, voire des interruptions de service.

Alors, comment sélectionner scientifiquement les câbles pour les centrales photovoltaïques terrestres de grande envergure ?

 

 

1. Exigences particulières en matière de câbles pour les centrales photovoltaïques au sol de grande envergure

En raison de l’environnement d’exploitation complexe et de la nécessité d’un fonctionnement pendant plus de 25 ans, le choix des câbles pour les centrales photovoltaïques à grande échelle nécessite les considérations suivantes :

• Tension nominale élevée et capacité de transport de courant élevée

En raison de la grande capacité du système, les câbles doivent supporter des tensions CC plus élevées (généralement 1500 V CC) et des courants CA plus importants pour garantir un fonctionnement sûr.

• Résistance aux hautes températures, aux UV et aux intempéries

Les câbles sont exposés au soleil pendant de longues périodes et doivent résister aux rayons UV intenses, aux températures élevées et basses, à la pluie et à la neige.

• Résistant aux contraintes mécaniques

Lors de l’installation, le câble peut être soumis à des forces mécaniques telles que le traînage sur de longues distances, le recouvrement de sol et le compactage des travaux de construction.

• Résistant aux rongeurs, aux insectes et à l’humidité

Les centrales électriques au sol situées loin des zones urbaines sont souvent exposées aux piqûres de rongeurs, aux dégâts causés par les insectes et à des environnements souterrains humides.

• Longue durée de vie et faibles coûts d’entretien

La durée de vie opérationnelle visée est de 25 à 30 ans, ce qui permet de réduire les coûts de maintenance et les pertes d’exploitation dues au remplacement des câbles.

2. Principaux types et scénarios d’application des câbles photovoltaïques

(1) Câble CC

• Normes communes : PV1-F (TÜV 2 PfG 1169/08.2007), EN50618 (H1Z2Z2-K)
• Utilisé pour la connexion CC entre les composants et le boîtier de raccordement, ou entre le boîtier de raccordement et l’onduleur.

Caractéristiques : résistance à la haute tension, aux UV, aux acides et aux bases, résistance à l’usure

(2) Câble d’alimentation

• Modèles courants : YJV, YJLV (isolant en polyéthylène réticulé) Câble d’alimentation)
• Utilisé entre l’onduleur et la station de surpression, entre la station de surpression et le point de raccordement au réseau
• Caractéristiques : isolation thermique élevée, bonne résistance mécanique

(3) Choix entre noyau en aluminium et noyau en cuivre

• Noyau en cuivre : excellente conductivité et bonne flexibilité, mais prix relativement élevé et poids important
• Âme en aluminium (conducteur en alliage d’aluminium) : légèreté, excellent rapport qualité-prix, convient aux installations longue distance et aux projets à coût maîtrisé.
• De nombreuses centrales de grande envergure utilisent des câbles à âme en aluminium pour le courant alternatif afin de réduire l’investissement total.

(4) Câbles à usage spécial

• Câbles anti-brouillard salin (pour les centrales photovoltaïques côtières)
• Câbles résistants aux rongeurs et aux termites (pour les environnements sauvages/isolés)
• Câbles ignifugés ou à faible émission de fumée sans halogène (pour des exigences de sécurité plus élevées)

 

3. Analyse des indicateurs clés de sélection

• Tension nominale et section transversale

La section transversale doit être calculée en fonction de la capacité du système, du niveau de tension, de la longueur de la ligne et de la chute de tension admissible.

Par exemple, dans un système CC de 1500 V, il est nécessaire de s’assurer que la chute de tension au point de puissance maximale ne dépasse pas la plage spécifiée.

• Matériaux d’isolation et de veste

XLPO (polyoléfine réticulée) : résistance aux hautes températures (125 °C), résistance aux UV et excellentes propriétés mécaniques

PVC : Peu coûteux, mais résistance moindre aux intempéries et aux variations de température

EVA : matériaux à faible émission de fumée et sans halogènes : respectueux de l’environnement et résistants au feu

• Plage de température et capacité de courant

Assurer un fonctionnement stable à long terme dans la plage de -40°C à +90°C (voire 125°C), avec une marge de capacité de courant suffisante.

• Normes et certifications

Il est préférable de choisir des produits bénéficiant de certifications internationales telles que TÜV, IEC, UL et CE afin de garantir leur conformité aux exigences des projets à l’étranger.

• Tests de durabilité

Comprend des données de test pour le vieillissement aux UV, la corrosion par brouillard salin, la résistance à l’abrasion et la résistance à l’eau.

4. Recommandations relatives à la pose et à l’installation

• Options de méthode de pose :

Souterrain (faible coût mais nécessite une protection contre l’humidité et les rongeurs), aérien (entretien facile mais nécessite une protection contre le vent et la foudre), tranchée pour câbles (sécurité élevée mais investissement important)

• Précautions de construction :

1. Évitez tout contact direct des câbles avec des surfaces métalliques chaudes.
2. Contrôler le rayon de courbure (généralement pas moins de 6 à 8 fois le diamètre extérieur du câble).
3. Prévoir une marge de longueur pour la dilatation et la contraction thermiques.
4. Utilisez des connecteurs compatibles étanches et résistants aux UV.

5. Erreurs de sélection courantes et études de cas

• Section transversale réduite : surchauffe du câble et augmentation des pertes de puissance
• Utilisation de câbles électriques ordinaires au lieu de câbles photovoltaïques : vieillissement rapide de l’isolation et risque accru de courts-circuits
• Manipulation incorrecte des connecteurs à âme en aluminium : résistance de contact élevée, échauffement, voire brûlure
• Protection insuffisante lors des travaux de terrassement : défaillances prématurées dues à l’écrasement et aux morsures de rongeurs pendant les travaux de terrassement

6. Considérations relatives aux coûts et au cycle de vie

Bien que de haute qualité Câble solaireBien qu’elles nécessitent un investissement initial plus élevé, sur un cycle de vie opérationnel de 25 ans, elles peuvent réduire considérablement :

• Temps d’arrêt et coûts de maintenance
• Perte de puissance due à la perte d’énergie
• Risques d’indemnisation liés aux accidents

Selon les données du secteur, les coûts des câbles représentent moins de 5 % de l’investissement total dans une centrale photovoltaïque, mais leurs performances ont un impact sur plus de 20 % de la viabilité économique sur l’ensemble du cycle de vie.

7. Conclusion et recommandations en matière d’approvisionnement

• Choisissez le bon fournisseur : sélectionnez des fabricants possédant des certifications internationales, des capacités de livraison fiables et une longue expérience à l’export.
• Adaptation aux conditions du projet : sélectionner des matériaux et des structures adaptés aux environnements tels que les températures élevées, les embruns salés, la poussière et l’humidité.

Nous sommes spécialisés dans la recherche, le développement et la production de câbles solaires. Nos produits sont exportés dans plus de 80 pays en Europe, au Moyen-Orient, en Asie du Sud-Est et en Afrique. Nous proposons diverses solutions sur mesure, notamment des câbles à âme en cuivre étamé, des câbles en alliage d’aluminium, des câbles résistants aux rongeurs et aux termites, ainsi que des câbles résistants aux embruns salins.

Si vous choisissez des câbles pour une centrale photovoltaïque au sol de grande envergure, veuillez nous contacter pour obtenir une assistance technique et un devis personnalisé.