Le Laboratoire de Contrôle de Qualité des Composants d’Equipements Solaires Photovoltaïques du CERER

Centre d'Etudes et de Recherches sur les Energies Renouvelables( CERER) BP 476 Hann Dakar-Sénégal Tél(221)8321053  E-Mail: cerer@ucad.sn; Responsable: M. Amadou Tidiane NIANG, tidjane91@yahoo.fr, Portable:(221) 657 09 44

 I . Contexte

 Le Laboratoire de Contrôle de Qualité des Composants d’Equipements Solaires Photovoltaïques (LCQPV) est la structure sur laquelle repose la stratégie du Sénégal en matière de contrôle de qualité des composants d’Equipements photovoltaïques.

 Depuis quelques années, le Sénégal développe une politique d’utilisation massive de l’énergie solaire photovoltaïque dans plusieurs secteurs de l’activité économique et sociale.

Plusieurs acteurs publics ou privés s’investissent dans des projets visant à fournir aux populations de l’énergie électrique par voie solaire photovoltaïque pour diverses applications.

Le Sénégal n’étant pas producteur de composants d’équipements PV, l’Etat avait pris un certain nombre de mesures fiscales pour faciliter l’importation des modules PV, des régulateurs et quelques autres composants.

Le nombre de fournisseurs devient de plus en plus important. Ils s’approvisionnaient auprès de grandes firmes européennes dont la qualité des produits étaient pratiquement garantie.

A l’heure actuelle, les sources d’approvisionnement étant devenues très diversifiées, le risque d’importer du matériel de mauvaise qualité est également plus important.

Quelques fabricants locaux, en nombre très limité,  commencent timidement à produire quelques éléments, en particulier les régulateurs et les batteries. Leur manque d’expérience dans le domaine est souvent à l'origine  de production de matériels ne répondant pas toujours aux  critères  requis.

C’est face à cette situation et dans ce contexte que l’Etat, pour éviter les risques d’échec de sa politique de développement de l’énergie solaire photovoltaïque, a créé une Commission des normes dénommée Comité CT13, une Cellule Nationale de gestion des normes et le Laboratoire de Contrôle de Qualité des Composants d’Equipements Solaires Photovoltaïques (LCQPV).

II . Le Comité CT13 :  Ce Comité piloté par l’Institut Sénégalais de Normalisation (ISN) est composé de représentants des Institutions publiques ( Ministères intéressés, Université ) et des représentants du secteur privé. Il a pour mission d’élaborer et de faire mettre en application les normes relatives aux équipements photovoltaïques. Sa méthodologie repose essentiellement sur une adaptation des normes internationales ISO aux conditions locales.

III . La Cellule Nationale de Gestion des Normes:Elle a pour mission de gérer le LCQPV. Elle se réunit régulièrement pour définir les orientations et apprécier l’exécution des tâches du LCQPV. Elle regroupe les représentants de tous les secteurs publics ou privés  impliqués dans la filière photovoltaïque. Elle est dirigée par un bureau dont la composition est la suivante :

 -         Président le Directeur de l’Energie 

  -         Vice-président, le Directeur de l’industrie

  -         Secrétaire Exécutif le Directeur du CERER

IV. Le  Laboratoire de Contrôle de Qualité des Composants d’Equipements     Solaires Photovoltaïques (LCQPV): Le LCQPV installé sur le site du CERER est une structure sous la tutelle du Ministère ayant en charge l’Energie. De par son rôle au sein de la Cellule, le CERER assure la gestion quotidienne du Laboratoire dont la mission principale est d’assurer un contrôle suivi des composants photovoltaïques mis en œuvre  dans tout le territoire national. Dans ce cadre, il s’appuie sur les normes et directives du Comité CT13 de l’ISN. Il est équipé pour effectuer des tests portant sur :

  -         les modules PV   -         les régulateurs de charge -         les batteries d’accumulateurs  -       les ballastes électroniques

 L’Etat avait pris une disposition visant à faire obligation à tout soumissionnaire aux marchés publics à faire tester préalablement son matériel par le LCQPV. Le document de certification fait partie des pièces du dossier de soumission. Par cette mesure, l’Etat voudrait également inciter les utilisateurs particuliers  à s’orienter vers le LCQPV pour obtenir des conseils avant l’acquisition de tout matériel PV. Les fabricants locaux de régulateurs commencent, eux aussi,  à s’adresser au LCQPV pour tester leurs produits.

 V . Tests effectués au Laboratoire  

V-1 Tests relatifs aux régulateurs de charge
Les essais réalisés sur les régulateurs sont les suivant :
V-1.1 Pré-test : Ce test permet d'obtenir très rapidement un aperçu sur la fonction des composants à tester:

       -  L'identification du produit 

                  ·        nom du constructeur

 ·        pays d'origine

 ·        description du type

 ·        numéro de série

-         Les caractéristiques mécaniques 

 La description la plus précise possible des propriétés mécaniques et de la constitution des composants facilite l'identification et(le) premier jugement de la qualité du produit.

-         Les caractéristiques électriques 

 Les paramètres électriques sont définis avant chaque test. Les informations jointes au produit sont analysées.

-         L'examen visuel 

 Chaque régulateur est examiné avec soin pour détecter éventuellement les défauts apparents qui pourraient effectuer ses performances.

V-1.2 Tests de fonctionnement 

         -         Tests relatifs aux seuils de régulation

-         Tests de fonctionnement sous charge maximale.

V-1.3 Tests détaillés 

 De manière à pouvoir correctement spécifier le régulateur de charge, les informations détaillées sur les fonctions suivantes sont indispensables :

-         consommation à vide

 -         Compensation en température de la tension de fin de charge

 -         Rendement de charge et de décharge

-         Comportement fail-safe

 Le comportement fail-safe décrit le fonctionnement du régulateur de charge dans des conditions extrêmes qui ne correspondent pas aux conditions normatives prévues, mais qui sont tout de même des conditions possibles de fonctionnement.

-         Protection contre la surcharge

 -         Protection contre la surtension

 -         Protection contre l'inversion de polarité 

V-2Tests relatifs aux batteries au plomb  

V-2 .1 Pré-tests

-         L'identification du produit

 -         Les caractéristiques mécaniques

 -         Les caractéristiques électriques

 -         L'examen visuel

V-2 .2 Tests de capacité 

  • Cinq tests de capacité à courant de décharge I10 
  • Un test à deux tests à courant de décharge I20 et I100  

Ces tests permettent de déterminer la capacité nominale de la batterie. 

  Une batterie neuve étant déchargée et rechargée à plusieurs reprises, doit fournir au moins :

                    Ca = 0,95 Crt  au premier cycle 

                            Ca = Crt  au cinquième cycle ou avant celui-ci

Sauf accord particulier entre fabricant et utilisateur.

V-2 .3 Détermination des paramètres de "Gassing " : Le but de ces tests est de déterminer les valeurs de Igo(courant normalisé de gassing) et de Cu(coefficient de tension de gassing). Par analyse de régression on détermine ces paramètres et on en déduit le courant de gassing par l'expression :

 Igas = Igo.exp(Cu*(U-2,23)+CT*(T-20)).

V-2 .4 Détermination de la vitesse de charge de la batterie :

 La mesure de la vitesse de charge permet d'apprécier le temps nécessaire à la charge complète d'une batterie.

V-3 Tests relatifs aux modules :

Le laboratoire ne disposant pas de simulateur solaire, les tests sur les modules sont donc réalisés à l'éclairement naturel. Les grandeurs mesurées peuvent être normalisées à l'aide de modèles mathématiques permettant ainsi de les comparer aux données du constructeur.

 Les modules sont généralement qualifiés par des laboratoires agréés(JRC-ISPRA, TUV-RHEINLAND, etc) et les certificats produits par ces institutions dispensent de tests approfondis au plan national sur les modules.

V-4 Tests relatifs aux ballasts électroniques: 

 Le ballast électronique est soumis aux tests suivants :

V-4 .1 Pré-Test: 

-         L'identification du produit

 ·        nom du constructeur

 ·        pays d'origine

 ·        description du type

 ·        numéro de série

-         Les caractéristiques mécaniques

 -         Les caractéristiques électriques 

 -         L'examen visuel 

V-4 .2 Test de fonctionnement 

-         Amorçage de la lampe à la tension nominale

 -         Amorçage de la lampe dans la fourchette de la tension d'entrée

V-4 .3 Tests détaillés

-         Essai relatif au rendement de l'ensemble ballast-lampe 

 La grandeur la plus importante pour l'utilisateur d'un système PV se trouve être l'efficacité lumineuse, c'est-à-dire le rapport entre le flux lumineux obtenu et l'énergie électrique  mise à contribution. La mesure du flux lumineux étant difficile à réaliser parce que très onéreuse, on se limite à mesurer le rendement électrique du ballast. Si la lampe fluorescente est approvisionnée entre 90% à 100% de sa puissance nominale, elle fournit le flux lumineux nominal.

- Détermination du facteur crête

 La détermination de ce facteur de crête permet d'apprécier la qualité de l'onde qui alimente la lampe. Elle permet d'apprécier le risque d'occurrence d'effet cataphorèse.

-         Détermination de la fréquence de l'onde de sortie 

 La fréquence de l'onde de sortie est mesurée à l'aide de l'oscilloscope

-         Détermination des courbes courant et tension  

-         Tests dans des conditions anormales

                        - Protection contre l'inversion de polarité

-Protection contre le fonctionnement en circuit ouvert

- protection contre le court-circuit

- Tests de fonctionnement en températures basses

-         durée de vie et test de cyclage

Les ballasts sont soumis aux cycles comprenant 60 secondes d'alimentation pour une phase de repos de 150 secondes. Les spécimens sont alimentés sous la tension nominale et les comportements des lampes sont documentés à l'aide d'un appareil photo.

VI Conclusion

Le Laboratoire de Contrôle de Qualité des Composants d’Equipements Solaires Photovoltaïques (LCQPV) dont le rôle ne se limite pas seulement au contrôle des composants PV, l'ambition de remplir les missions suivantes :

       -         conseiller les usagers publics ou particuliers

 -         participer au développement de l’application de l’énergie solaire phot

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Commentaires (1)

1. odette. fokapu 25/07/2008


Je vous recontacterai dès que j'aurais acquis des notions plus approfondies sur les composants photovoltaïques

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