Bouygues et la thermographie

La centrale photovoltaïque de Sourdun, en Seine et Marne, est la plus grande que l’on puisse trouver en Île de France. Sa puissance ? 4,5 MWc, pour une production annuelle de 4 800 MWh. Ces chiffres ne vous disent rien ? C’est l’équivalent de la consommation d’une ville de 2000 habitants. Cette centrale, réalisée par la Générale du Solaire, est opérationnelle depuis début 2012. Elle occupe un terrain de 12 hectares, un ancien champ de manœuvres de blindés, avec ses 18 700 panneaux solaires.

Surveillance de la centrale

Les responsables de la centrale constatent une baisse de rendement de 0,5 à 1 % par an. La raison ? Il s’agit principalement de la dégradation des panneaux solaires. Des déjections d’oiseaux, des impacts de diverses natures, de la saleté, ou des herbes qui poussent un peu vite, par exemple. Mais certains panneaux vieillissent moins bien que d’autres. Fabrice Dufour, responsable bureau d’études Energies Renouvelables chez Bouygues Energies & Services, en charge du diagnostic des panneaux, livre des premières conclusions : « la centrale de Sourdun exploite un quart de panneaux solaires d’origine française, le reste soit les trois quart sont des panneaux qui viennent de Chine. Nos premières vérifications ont mis en évidence davantage de défauts sur les panneaux français ». Ce diagnostic très important pour être en mesure de faire jouer une garantie constructeur est opéré avec un drone.

Diagnostic thermique

Le principe est assez simple : un drone survole les 9 kilomètres que représentent les panneaux solaires de la centrale de Sourdun, à une hauteur entre 18 mètres environ. Il se place toujours face aux panneaux, avec sa caméra orientée à 90° de telle manière qu’elle filme chaque panneau bien en face. La caméra en question est un modèle thermique, de marque Optris, distribuée par Acoris. Les défauts sont visualisés assez facilement : on voit des « points chauds ». Pourquoi chauds ? Lorsque les panneaux photovoltaïques ne fonctionnent pas en tant que fournisseur de courant, à cause d’une zone d’ombre par exemple, ils produisent de la chaleur ! Les températures, qui peuvent grimper très rapidement, sont susceptibles d’entraîner d’autres problèmes comme la rupture de soudures.

Vol automatisé

François-Xavier Lemoine, Responsable Activité Drones chez Bouygues Energies & Services, est à la tête d’une cellule « drones », qui opère l’appareil à la centrale de Sourdun. « Passer en revue tous les panneaux avec une caméra thermique sur une perche prendrait plusieurs jours. La solution d’un drone permet d’automatiser la prise de vues ». Le vol se passe en 3 temps. Un premier vol permet de localiser les panneaux, qui ne sont pas encore présent sur Google Maps parce que la centrale est trop récente. Cette étape n’aura plus à être effectuée pour d’autres vols. « Mais la première vraie étape consiste à préparer le vol avec l’aide d’outils spécialisés, et à l’injecter dans le logiciel Mission Planner qui pilote l’appareil », explique François-Xavier Lemoine. « La seconde est le vol en lui-même. Le décollage est exécuté par un pilote, qui détient toutes les qualifications pour les activités particulières de drones. La manoeuvrabilité de l’appareil est vérifiée, puis le pilote enclenche le vol automatisé. La durée de l’opération est d’environ 10 minutes. L’appareil revient se positionner à proximité du point de départ, et le pilote reprend le contrôle pour superviser l’atterrissage. A tout moment, le pilote est en mesure de reprendre la main s’il constate un dysfonctionnement ». Le drone mémorise tous les points de passage avec les coordonnées GPS, mais aussi la hauteur, le cap, l’angle. Des données indispensables puisque rien ne ressemble plus à un panneau solaire qu’un autre panneau solaire, surtout vu avec une caméra thermique. « La troisième étape consiste à exploiter les vidéos de la caméra, géoréférencées avec les données des capteurs du drone. C’est l’étape la plus complexe, qui requiert un grand savoir-faire en ingénierie ».

Le drone ?

C’est un hexacoptère conçu par Innovadrone, une société française opérateur et concepteur de drones. Roque Canales, le gérant, n’a pas voulu nous décrire les entrailles de sa machine. « C’est une conception qui nous a demandé beaucoup de travail, avec de longues heures passées sur des lignes de code pour obtenir exactement ce que les responsables de Bouygues Energies & Services recherchaient. Dans sa configuration en scénario S2, telle qu’elle est opérée à la centrale photovoltaïque de Sourdun, l’appareil est dépourvu de parachute. Mais pour être utilisé en milieu urbain, nous avons développé un système de parachute spécialement pour ce modèle, qui a été homologué par la DGAC. Il nous a fallu des centaines de vols et de réglages pour que nous puissions affirmer que les vols de cet appareil sont effectués en laissant le moins de place possible au hasard ».

Le résultat ?

Il n’est pas encore connu. Nous avons assisté à un vol de démonstration, les vraies opérations débutant quelques jours plus tard. Il ne faut que quelques heures pour passer en revue les quelques 18 000 panneaux solaires. Et la météo ? « L’appareil est capable de résister à des rafales à 50 km/h », explique François-Xavier Lemoine, « et peut voler avec une pluie fine ». L’étude des panneaux solaires avec la caméra thermique permettra de visualiser les éléments défectueux, d’en découvrir la cause, et d’agir en conséquence. C’est-à-dire par exemple un nettoyage, ou un remplacement. « Nous envisageons un passage de drone par an sur la centrale, ou tous les deux ans ». Quel est le coût d’un survol – en comptant la préparation et l’étude des résultats ? « Il faut compter quelques milliers d’euros » a assuré François-Xavier Lemoine. Un radiomodéliste passionné, nous a-t-il avoué… Bouygues Energies & Services envisage d’envoyer ses multirotors – leur flotte compte 6 appareils – sur d’autres opérations : les relevés topographiques, l’inspection des pylônes à haute tension avec des technologies de mesure au laser (Lidar)…

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