Lors de l'exploitation et de la maintenance de l'énergie solaire photovoltaïque, la poussière, le sable et les déjections d'oiseaux sont généralement considérés comme les principales sources de contamination. Cependant, pour les projets photovoltaïques situés à proximité de forêts, de zones agricoles et de régions à végétation dense, la contamination par le pollen peut également affecter les performances des modules.
Une étude à long terme de cinq centrales photovoltaïques à grande échelle en Caroline du Nord, aux États-Unis, a révélé que même dans les régions où la contamination par le pollen est abondante, la contamination peut encore entraîner des pertes de performances supérieures à 15 %, tandis que les précipitations naturelles à elles seules ne parviennent pas à restaurer complètement les performances des modules.
Surveillance à long terme de 5 installations photovoltaïques : le pollen a causé une perte de performance de plus de 15 %
L’étude portait sur cinq centrales photovoltaïques à grande échelle avec des capacités installées allant de 4 à 9 MW. Toutes les usines fonctionnaient depuis environ sept ans.
La zone de recherche reçoit des précipitations relativement abondantes tout au long de l’année, avec des précipitations moyennes par événement allant de 11 mm à 14 mm. Sur la base d'hypothèses conventionnelles, ces régions sont généralement considérées comme présentant des risques de pollution relativement faibles.
Cependant, un suivi à long terme a révélé les résultats suivants :
• Perte de performance significative : pendant la haute saison pollinique au printemps, les cinq installations photovoltaïques ont connu des pertes de performance supérieures à 15 %.
• Effet nettoyant limité des précipitations : Même lorsque les précipitations quotidiennes atteignaient plus de 50 mm, aucune amélioration significative des performances n'a été observée. La reprise après les pluies est restée lente.
Ces résultats indiquent que la fréquence des précipitations ne doit pas être utilisée à elle seule comme seul facteur pour déterminer si les modules photovoltaïques doivent être nettoyés, en particulier dans les zones à végétation dense.
Le nettoyage mécanique a restauré 5 à 11 % des performances photovoltaïques
En 2022, l’équipe de recherche a procédé à un nettoyage mécanique manuel des cinq centrales photovoltaïques. Après le nettoyage, chaque usine a récupéré environ 5 à 11 % de ses performances.
| Site photovoltaïque | Récupération des performances après le nettoyage |
| Site A | ≈5% |
| SiteB | ≈10% |
| Site C | ≈7% |
| Site D | ≈11% |
| Site E | ≈5% |
Cette recherche indique que le nettoyage professionnel reste une méthode efficace pour restaurer les performances des modules photovoltaïques affectées par la contamination par le pollen.
Pourquoi les précipitations ne parviennent-elles pas à éliminer facilement le pollen des modules photovoltaïques ?
Les recherches suggèrent que cela est étroitement lié aux caractéristiques du pollen lui-même.
1. Le pollen peut former des résidus persistants
Les particules de pollen peuvent facilement adhérer à la surface vitrée des modules photovoltaïques. Sous l’influence de l’humidité et des précipitations, une partie du pollen peut former des couches de résidus relativement stables, difficiles à éliminer complètement par les précipitations naturelles.
2. Une répartition inégale de la contamination peut entraîner un impact localisé
Les observations de l'étude ont montré que même après des pluies continues, des résidus de pollen visibles restaient sur les surfaces des modules. Ces zones contaminées peuvent réduire la transmission de la lumière et continuer à affecter les performances photovoltaïques.
Par conséquent, les précipitations ne peuvent réduire qu’une partie de la contamination et ne peuvent pas remplacer complètement un nettoyage efficace des modules photovoltaïques.
3 informations clés sur l'exploitation et la maintenance des centrales photovoltaïques pendant la saison pollinique
Pour les projets photovoltaïques situés à proximité de forêts, de zones agricoles et de régions à forte couverture végétale, l’impact de la contamination pollinique nécessite une plus grande attention.
1. « Des précipitations élevées ne signifient pas qu’aucun nettoyage n’est requis »
Des pluies fréquentes ne signifient pas toujours que les modules photovoltaïques restent propres.
2. Faites attention à la saison pollinique
Il est recommandé d'évaluer la contamination des modules après la haute saison pollinique (par exemple, de juin à juillet dans certaines régions).
3. Des stratégies de nettoyage appropriées aident à réduire les pertes d’énergie à long terme
L'élaboration de plans de nettoyage basés sur les conditions réelles de contamination peut contribuer à réduire les pertes d'énergie causées par des salissures persistantes.
Conclusion
La contamination par le pollen est un type de salissure photovoltaïque facilement négligé, mais son impact sur les performances des modules photovoltaïques peut persister dans le temps.
Pour les projets solaires fonctionnant dans des environnements complexes, l’évaluation régulière des conditions de contamination et l’adoption de stratégies de nettoyage scientifiques et efficaces peuvent aider à maintenir les performances et la stabilité opérationnelle des modules à long terme.
Référence
Bessa, JG et al. (2024).Une enquête sur les pertes de salissures induites par le pollen dans les centrales photovoltaïques à grande échelle. Journal IEEE du photovoltaïque, 14(1), 178-184. DOI : 10.1109/JPHOTOV.2023.3326560.