Le système électrique

4.5.1. Connexion des modules

Le raccordement électrique entre panneau, aussi appelé « strings » est de deux sortes : en série ou parallèle.

Série : ce branchement permet d’additionner les tensions, l’intensité en Ampère n’est pas modifiée. Dans cette configuration la borne (+) du panneau solaire est branchée sur la borne (-) du panneau suivant, etc… ;

Parallèle : ce branchement permet d’additionner les intensités, la tension n’est pas modifiée. Dans cette configuration toutes les bornes (+) du panneau solaire sont reliées entre elles, ainsi que toutes les bornes (-).

Le câblage électrique est regroupé dans des boitiers de connexions (boîtes de jonction) d’où repart le courant continu, fixés à l’arrière des tables à partir desquels l’électricité sera récupérée et acheminée vers les onduleurs. Ces boîtiers de connexions intègrent les éléments de protections (fusibles, parafoudres, by-pass et diode anti-retour).

Tous les câblages se font à l’arrière des panneaux photovoltaïques pour chaque table. Ces liaisons resteront extérieures. Les câbles extérieurs sont traités anti-UV, résistants à l’humidité et aux variations de température. Les câbles haute tension en courant alternatif partant des locaux techniques sont enterrés et transportent le courant du local technique jusqu’au réseau d’ENEDIS.

4.5.2. Les postes électriques

Les postes électriques (postes de transformation et poste de livraison) sont des bâtiments en préfabriqués bien identifiables dans le parc photovoltaïque.

Afin d’assurer le fonctionnement de la centrale, il est projeté la construction de 9 installations techniques :

8 bâtiments recevant les onduleurs, qui permettent de transformer le courant continu produit par les modules en courant alternatif basse tension et les transformateurs permettant d’élever la tension du courant pour que ce dernier puisse être rejeté au réseau public HTA ;

1 poste de livraison, dans lequel se trouveront les installations ENEDIS permettant le comptage du courant produit par les installations (compteur ENEDIS en particulier), ainsi que les protections de découplage.

Postes onduleur / transformateur

L'onduleur est un équipement électrique permettant de transformer un courant continu (généré par les modules) en un courant alternatif utilisé sur le réseau électrique français et européen.

L’onduleur est donc un équipement indispensable au fonctionnement de la centrale. Leur rendement global est compris entre 90 et 99%.

Le transformateur a, quant à lui pour rôle d'élever la tension du courant pour limiter les pertes lors de son transport jusqu'au point d'injection au réseau électrique. Le transformateur est adapté de façon à relever la tension de sortie requise au niveau du poste de livraison en vue de l’injection sur le réseau électrique (HTA ou HTB).

Caractéristiques :

Le parc photovoltaïque Thomasol compte 8 postes onduleurs-transformateurs. Les postes sont répartis au sein des tables photovoltaïques. L’ensemble de ces 8 locaux sera rehaussé de 50 cm pour être conforme à l’aléa inondation. Ils contiendront une panoplie de sécurité :

D’un extincteur (CO2 de 5kg) ; D’une boite à gants 24 kV ; D’un tapis isolant 24 kV ; D’une perche à corps ;

D’une perche de détention de tension.

Chaque poste de conversion, préfabriqués en usine, est intégrés dans un conteneur de 20 pieds.

Ils possèderont un volume construit de 40m3 et seront surélevés de 50 cm du terrain naturel pour

La hauteur maximale de chaque poste de conversion sera inférieure à 3,50 mètres au-dessus du terrain naturel. Chaque poste de conversion est intégré dans un conteneur métallique de 20 pieds de couleur blanche.

Un terrassement par remblais est prévu. L’altitude de la plate-forme variera entre 7,5m et 10,5m NGF.

Pour l’ensemble de la centrale solaire de Thomasol, les 8 postes de transformation occuperont une surface au sol de 116 m².

Poste de livraison

Le poste de livraison du parc marque l’interface entre le domaine privé (l’exploitant du parc) et le domaine public, géré par le gestionnaire public de réseau (distributeur, transporteur).

Il est équipé de différentes cellules électriques et automates qui permettent la connexion et la déconnexion du parc photovoltaïque au réseau 20 kV en toute sécurité. C’est au niveau de ce poste qu’est réalisé le comptage de la production d’électricité.

Le poste de livraison sera implanté à l’entrée du site, en limite de propriété, à un endroit libre d’accès et accessible depuis la voie publique, pour le personnel d’ENEDIS.

Caractéristiques :

Ses dimensions prévues sont de 2,60 m de largeur par 11 m de longueur, soit une surface de 28,6 m², pour une hauteur 3,40 m par rapport au niveau du sol (2,9 m + 0,50 m de rehaussement).

Le poste de livraison sera localisé à l’entrée principale du site. Le pourtour du poste sera remblayé avec des déblais provenant des fouilles. L’excédent sera évacué par l’entrepreneur en décharge appropriée.

Un terrassement par remblais est prévu. L’altitude de la plate-forme sera de l’ordre de 11m NGF.

Le poste de livraison sera en béton préfabriqué et revêtu d’un décor de type « Street art ». Il occupera une surface de 28,6m².

Figure 2 : Simulation 3D – Poste de livraison, citerne, clôture et panneaux (source : CIPM INTERNATIONAL, 2018)

Raccordement au poste source

La procédure en vigueur prévoit l’étude détaillée par le Gestionnaire du Réseau de Distribution du raccordement du parc photovoltaïque une fois le permis de construire obtenu, par l’intermédiaire d’une Proposition Technique et Financière (PTF). Le tracé définitif du câble de raccordement ne sera connu qu’une fois cette étude réalisée. Ainsi, les résultats de cette étude définiront de manière précise la solution et les modalités de raccordement de la centrale solaire de Thomasol.

Les opérations de réalisation de la tranchée, de pose du câble et de remblaiement se dérouleront de façon simultanée : les trancheuses utilisées permettent de creuser et déposer le câble en fond de tranchée de façon continue et très rapide. Le remblaiement est effectué manuellement immédiatement après le passage de la machine.

L’emprise de ce chantier mobile est donc réduite à quelques mètres linéaires et la longueur de câble pouvant être enfouie en une seule journée de travail est de l’ordre de 500 m.

Le raccordement au réseau électrique national sera réalisé sous une tension de 20 000 Volts depuis le poste de livraison de la centrale photovoltaïque qui est l’interface entre le réseau public et le réseau propre aux installations. C’est à l’intérieur du poste de livraison que l’on trouve notamment les cellules de comptage de l’énergie produite.

Cet ouvrage de raccordement qui sera intégré au Réseau de Distribution fera l’objet d’une demande d’autorisation selon la procédure définie par l’Article 50 du Décret n°75/781 du 14 août 1975 modifiant le Décret du 29 juillet 1927 pris pour application de la Loi du 15 juin 1906 sur la

Distribution qui réalisera les travaux de raccordement du parc photovoltaïque. Le financement de ces travaux reste à la charge du maître d’ouvrage de la centrale solaire.

Le raccordement final est sous la responsabilité d’ENEDIS.

Réseau électrique interne

La centrale au sol est équipée d’un réseau électrique interne qui permet de connecter les modules photovoltaïques jusqu’au poste de livraison (PDL) à partir duquel se réalise la connexion au réseau de distribution. Le réseau interne est constitué :

Du réseau connectant les modules photovoltaïques jusqu’aux locaux onduleurs/transformateur (réseau DC tension continu - 1500 V maximum) ;

Du réseau connectant les locaux onduleurs/transformateur jusqu’au poste de livraison (réseau AC – 20 kV).

Afin de limiter les impacts liés au raccordement électrique interne, ceux-ci seront réalisés à la même période que les travaux relatifs à l’installation des structures, des équipements et des modules photovoltaïques.

4.5.3. Le câblage

Liaison entre les panneaux photovoltaïques et les postes onduleurs

Les câbles qui relient les différentes rangées aux postes onduleur les plus proches ne seront pas enterrés. Ils seront disposés dans des chemins de câble, à même le sol.

Liaison entre les postes onduleurs et le poste de livraison

Les postes onduleurs sont reliés au poste de livraison par des câbles enterrés.

Liaison entre le poste de livraison et le poste source

La liaison électrique entre le poste de livraison et le point de raccordement à la ligne électrique aérienne sera définie dans l’étude de raccordement réalisée par ENEDIS.

L’ensemble des câbles enterrés et extérieurs sont conformes aux normes AFNOR et aux guides UTE.

4.5.4. Sécurité électrique

Protection foudre

Une protection contre la foudre adaptée est mise en œuvre. Des parafoudres et paratonnerre seront installés selon le guide UTE 15-443 et les normes NF-EN 61643-11 et NF C 17-100 et 17-102.

Les normes électriques suivantes sont appliquées dans le cadre du projet : Guide C-15-712-1 relatif aux installations photovoltaïques ; NF C-15-100 relative aux installations privées basse tension ; NF C-13-100 relative aux installations HTA ;

Guide C-32-502 relatif au câble photovoltaïque courant continu.

Mise à la terre

L’ensemble des masses métalliques des équipements du parc (y compris les bâtiments, structure de support…) est connecté à un réseau de terre unique.

Protection des cellules

Deux types de protection sont généralement indispensables au bon fonctionnement d’un module photovoltaïque :

La protection par diodes parallèles (ou by-pass) a pour but de protéger une série de cellules dans le cas d’un déséquilibre lié à la défectuosité d’une ou plusieurs des cellules de cette série ou d’un ombrage sur certaines cellules ;

La diode série placée entre le module et la batterie empêche pendant l’obscurité le retour de courant vers le module. Elle est dans ce cas appelée encore diode anti-retour.

Sécurité postes onduleurs et poste de livraison

Les postes onduleurs sont composés de différents éléments de sécurité :

Système de protection de surtension (inter-sectionneurs et disjoncteurs) ; Supervision à distance ;

Protection contre la foudre (parafoudre) ;

Dispositif de commande (sectionneurs et jeux de barre : conducteur répartissant le courant entre les divers circuits à alimenter) ;

Cellule de protection HTA ; Protection fusible.

De plus, ils sont équipés d’un extincteur et si besoin d’un bac de rétention, pour contenir les éventuelles pollutions dues au transformateur à huile, mais aussi d’un arrêt d’urgence. Des

De plus, le poste électrique est doté d’un dispositif de suivi et de contrôle. Ainsi, plusieurs paramètres électriques sont mesurés (intensités…) ce qui permet des reports d’alarmes en cas de défaut de fonctionnement.

Ce local étant relié au réseau téléphonique, les informations seront renvoyées vers les services de maintenance et le personnel d’astreinte. Un système de coupure générale sera mis en place.

L’accès aux installations électriques est limité aux personnels habilités intervenant sur le site d’exploitation.

Les équipes d’exploitation et de maintenance du Maître d’œuvre superviseront en temps réel le bon fonctionnement des installations (télésurveillance), avec un système d’alerte en cas de défaillance Ces équipes fonctionnent avec un système d’astreinte, week-end compris, et seront donc en mesure d’intervenir à tout moment, et/ou de prévenir les équipes de secours les plus proches en cas d’anomalie constatée.