Brevet FR3126569A1 — publié le 20230303

Dispositif et procédé de mesure de production énergétique Dispositif de mesure de production énergétique, comprenant des première et deuxième unités (2, 3), chaque unité (2, 3) comprenant au moins un module photovoltaïque bifacial (4, 5), chaque module photovoltaïque bifacial (4, 5) ayant une face avant (6, 8) et une face arrière (7, 9), le dispositif de mesure comprenant un système de mesure (10) des courants fournis par les modules photovoltaïques bifaciaux (4, 5), chaque unité (2, 3) comportant deux écrans (20 à 23) mobiles aptes à masquer, chacun, une face (6 à 9). Figure pour l’abrégé : Fig.1 Dispositif et procédé de mesure de production énergétique photovoltaïque La présente invention concerne la mesure de production énergétique photovoltaïque, en particulier la production énergétique à partir de modules à cellules photovoltaïques. ÉTAT DE LA TECHNIQUE Actuellement, il existe différents modules photovoltaïques pour produire de l’énergie électrique en convertissant une partie du rayonnement solaire grâce à des cellules photovoltaïques. Les modules photovoltaïques peuvent être mono-faciaux ou bifaciaux. De façon générale, un module mono-facial comporte une seule face active alors que les modules bifaciaux comportent une face avant active et une face arrière active. On entend par face active, une face réceptrice du rayonnement solaire à destination des cellules photovoltaïques. Ces modules photovoltaïques subissent un encrassement de leurs faces actives plus ou moins important en fonction de différents paramètres, en particulier leur localisation géographique et leur mode d’implantation, notamment leur inclinaison. Cet encrassement affecte l’efficacité des modules, ce qui impacte directement la production énergétique. Certains systèmes utilisent un capteur de température afin de détecter un ombrage partiel du module photovoltaïque. Mais cette mesure n’est pas suffisamment précise pour déterminer l’état de propreté des modules. On peut citer la demande de brevet allemand DE102019001566, qui divulgue un module solaire équipé de capteurs capables de déterminer un degré de salissure de la surface. Mais il faut utiliser plusieurs capteurs par module, ce qui devient complexe lorsqu’on souhaite contrôler la production énergétique d’une centrale photovoltaïque équipée de nombreux modules. On peut citer, également, des équipements de mesure de salissures qui consistent à comparer la production de courant entre un module encrassé et un module similaire propre. Par exemple, un dispositif consiste à exposer deux modules photovoltaïques similaires sur un même châssis. L’un des deux modules est nettoyé périodiquement pendant que l’autre va progressivement s’encrasser. Un dispositif électronique mesure un courant qui est directement proportionnel aux photons impactant les cellules. Par ailleurs, un ratio entre les deux courants mesurés permet de quantifier le taux de salissures. Un autre exemple consiste à disposer deux modules photovoltaïques mono-faciaux similaires sur un même châssis et à protéger l’un des deux modules par un couvercle qui s’ouvre juste le temps de réaliser les mesures de courant nécessaires. Mais ces équipements de mesure ne sont pas adaptés pour mesurer l’impact des salissures sur les faces arrière des modules bifaciaux. On peut, en outre, citer la demande de brevet chinois CN 109 546 955 qui divulgue une méthode de mesure utilisant une cellule photovoltaïque bifaciale et un dispositif de mesure des données électriques fournies par la cellule. Mais le dispositif de mesure ne permet pas de distinguer le courant fourni par la face arrière de la cellule avec le courant fourni par la face avant de la cellule. Ce dispositif de mesure ne permet pas de mesurer précisément l’impact des salissures sur la face arrière d’un module photovoltaïque bifacial. RÉSUMÉ Un objet de l’invention consiste à pallier ces inconvénients, et plus particulièrement à fournir des moyens de mesure de production énergétique fournie par les faces arrière de modules photovoltaïques bifaciaux. Un autre objet de l’invention consiste à fournir des moyens de mesure simples utilisant le moins de capteurs de mesure possible. Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Selon un aspect de l’invention, il est proposé un dispositif de mesure de production énergétique, comprenant des première et deuxième unités, chaque unité comprenant au moins un module photovoltaïque bifacial, chaque module photovoltaïque bifacial ayant une face avant et une face arrière, le dispositif de mesure comprenant un système de mesure des courants fournis par les modules photovoltaïques bifaciaux. Chaque unité comporte deux écrans associés respectivement à la face avant et à la face arrière dudit au moins un module photovoltaïque bifacial de l’unité, chaque écran étant mobile entre une position déployée où l’écran masque sa face associée et une position rétractée où sa face associée est exposée à un rayonnement solaire. Ainsi, on peut mesurer une différence de courant entre un module photovoltaïque bifacial qui a été exposé aux salissures et un module photovoltaïque bifacial qui a été protégé. On peut ainsi estimer un taux de salissures qui a impacté la production énergétique. Le dispositif de mesure permet, en outre, de mesurer de manière indépendante un taux d’encrassement des faces avant et des faces arrière. Selon un autre aspect de l’invention, il est proposé une centrale photovoltaïque comprenant une pluralité d’unités de production, chaque unité de production comprenant au moins un module photovoltaïque bifacial, dit de production, destiné à produire de l’électricité, la centrale photovoltaïque comprenant au moins un dispositif de mesure tel que défini ci-avant. Selon encore un autre aspect, il est proposé un procédé de mesure de production énergétique photovoltaïque utilisant un dispositif de mesure tel que défini ci-avant. Le procédé de mesure comporte une étape initiale dans laquelle on déploie les deux écrans de la première unité du dispositif de mesure, et on rétracte les deux écrans de la deuxième unité du dispositif de mesure. Selon encore un autre aspect, il est proposé un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu’elles sont exécutées par une unité de commande électronique, permettent à l’unité de commande électronique d’effectuer les étapes du procédé de mesure tel que défini ci-avant. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes de réalisation et de mise en œuvre de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : la , illustre schématiquement une vue en perspective d’un mode de réalisation d’un dispositif de mesure ; la , illustre schématiquement une vue en perspective d’un autre mode de réalisation de l’invention ; la , illustre schématiquement une vue en coupe d’un mode de réalisation d’un dispositif de mesure dans laquelle un réflecteur est dans la position rétractée ; la , illustre schématiquement une vue en coupe du dispositif de mesure illustré à la , dans laquelle le réflecteur est dans la position déployée ; la , illustre schématiquement une vue de face d’un mode de réalisation d’une unité du dispositif de mesure dans laquelle un écran est dans la position rétractée ; la , illustre schématiquement une vue en coupe de l’unité illustrée à la ; la , illustre schématiquement une vue de face de l’unité illustrée à la , dans laquelle les écrans sont en cours de déploiement ; la , illustre schématiquement une vue en coupe de l’unité illustrée à la ; la , illustre schématiquement une vue en coupe d’un mode de réalisation d’une unité du dispositif de mesure ; la , illustre schématiquement une vue de dessus d’un autre mode de réalisation d’une unité du dispositif de mesure ; la , illustre schématiquement une vue en coupe de l’unité illustrée à la , dans laquelle un écran est dans la position rétractée ; la , illustre schématiquement une vue en coupe de l’unité illustrée à la , dans laquelle l’écran est en cours de déploiement ; la , illustre schématiquement une vue en coupe de l’unité illustrée à la , dans laquelle l’écran est dans la position déployée ; la , illustre schématiquement une vue de dessus d’un autre mode de réalisation d’une unité du dispositif de mesure, dans laquelle un écran est dans la position rétractée ; la , illustre schématiquement une vue de dessus de l’unité illustrée à la , dans laquelle l’écran est en cours de déploiement ; la , illustre schématiquement une vue de dessus d’un mode de réalisation d’un réflecteur du dispositif de mesure ; les figures 17 à 23, illustrent de façon schématique différentes vues des principales étapes d’un procédé de mesure. Dispositif de mesure de production énergétique photovoltaïque, comprenant des première et deuxième unités (2, 3), chaque unité (2, 3) comprenant au moins un module photovoltaïque bifacial (4, 5), chaque module photovoltaïque bifacial (4, 5) ayant une face avant (6, 8) et une face arrière (7, 9), le dispositif de mesure comprenant un système de mesure (10) des courants fournis par les modules photovoltaïque bifaciaux (4, 5), caractérisé en ce que chaque unité (2, 3) comporte deux écrans (20 à 23) associés respectivement à la face avant (6, 8) et à la face arrière (7, 9) dudit au moins un module photovoltaïque bifacial (4, 5) de l’unité (2, 3), chaque écran (20 à 23) étant mobile entre une position déployée où l’écran (20 à 23) masque sa face associée (6 à 9) et une position rétractée où sa face associée (6 à 9) est exposée à un rayonnement solaire (14, 15). Dispositif de mesure selon la revendication 1, comprenant au moins un réflecteur (24, 25) associé à au moins une face arrière (7, 9), ledit au moins un réflecteur (24, 25) étant mobile entre une position déployée où ledit au moins un réflecteur (24, 25) réfléchit un rayonnement solaire (15) vers ladite au moins une face arrière (7, 9) à laquelle il est associé et masque une partie du sol (17), et une position rétractée où la partie du sol (17) est exposée au rayonnement solaire (14). Dispositif de mesure selon la revendication 2, comprenant deux réflecteurs (24, 25) associés respectivement à la face arrière (7) dudit au moins un module photovoltaïque bifacial (4, 5) de la première unité (2) et à la face arrière (9) dudit au moins un module photovoltaïque bifacial (4, 5) de la deuxième unité (3). Dispositif de mesure selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel au moins un écran (20 à 23) est configuré pour être animé en rotation autour d’un axe (A) parallèle à sa face associée (6 à 9) de sorte à translater en regard de sa face associée (6 à 9) pour sélectivement passer de sa position déployée à sa position rétractée. Dispositif de mesure selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel au moins un écran (20 à 23) est configuré pour être animé en translation le long de sa face associée (6 à 9) pour sélectivement passer de sa position déployée à sa position rétractée. Dispositif de mesure selon la revendication 5, dans lequel ledit au moins un écran (20 à 23) comprend des lames articulées configurées pour être placées en regard les unes aux autres dans sa position rétractée. Dispositif de mesure selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel au moins une unité (2, 3) comprend des rails de guidage configurés pour guider ledit au moins un écran (20 à 23) lors de sa translation. Dispositif de mesure selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel au moins un écran (20 à 23) est configuré pour être animé en rotation autour d’un axe (B) perpendiculaire à sa face associée (6 à 9) pour sélectivement passer de sa position déployée à sa position rétractée. Dispositif de mesure selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel au moins un module photovoltaïque bifacial (4, 5) comporte un ensemble multicouches muni d’une couche de cellules photovoltaïques bifaciales. Dispositif de mesure selon la revendication 9, dans lequel l’ensemble multicouches comporte une première couche de protection transparente au rayonnement solaire (14, 15) et formant la face avant (6, 8) dudit au moins un module photovoltaïque bifacial (4, 5) et une deuxième couche de protection transparente au rayonnement solaire (14, 15) et formant la face arrière (7, 9) dudit au moins un module photovoltaïque bifacial (4, 5). Dispositif de mesure selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel au moins un module photovoltaïque bifacial (4, 5) comporte des premier et deuxième ensembles multicouches munis, chacun, d’une couche de cellules photovoltaïques mono-faciales. Dispositif de mesure selon la revendication 11, dans lequel le premier ensemble multicouches comporte une première couche de protection transparente au rayonnement solaire (14, 15) et formant la face avant (6, 8) dudit au moins un module photovoltaïque bifacial (4, 5) et une deuxième couche de protection opaque au rayonnement solaire (14, 15), le deuxième ensemble multicouches comporte une première couche de protection transparente au rayonnement solaire (14, 15) et formant la face arrière (7, 9) dudit au moins un module photovoltaïque bifacial (4, 5) et une deuxième couche de protection opaque au rayonnement solaire (14, 15). Centrale photovoltaïque comprenant une pluralité d’unités de production, chaque unité de production comprenant au moins un module photovoltaïque bifacial, dit de production, destiné à produire de l’électricité, la centrale photovoltaïque comprenant au moins un dispositif de mesure selon l’une quelconque des revendications 1 à 12. Centrale photovoltaïque selon la revendication précédente, dans laquelle les unités de production sont dépourvues d’écrans de protection contre les salissures. Centrale photovoltaïque selon la revendication précédente dans laquelle les modules photovoltaïques bifaciaux de production présentent des caractéristiques identiques, notamment en termes de taille de nombre de cellules photovoltaïques, à celles des modules photovoltaïques bifaciaux (4, 5) du dispositif de mesure. Procédé de mesure de production énergétique photovoltaïque utilisant un dispositif de mesure selon l’une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu’il comporte une étape initiale dans laquelle on déploie les deux écrans (20, 21) de la première unité (2) du dispositif de mesure, et on rétracte les deux écrans (22, 23) de la deuxième unité (3) du dispositif de mesure. Procédé de mesure selon la revendication 16, comprenant, après l’étape initiale, une mesure principale de production énergétique, dans laquelle on rétracte l’écran (20) associé à la face avant (6) dudit au moins un module photovoltaïque bifacial (4) de la première unité (2) du dispositif de mesure, on déploie l’écran (23) associé à la face arrière (9) dudit au moins un module photovoltaïque bifacial (5) de la deuxième unité (3) du dispositif de mesure, et on mesure les courants fournis par les modules photovoltaïques bifaciaux (4, 5). Procédé de mesure selon la revendication 17, comprenant, après l’étape de mesure principale, une mesure secondaire de production énergétique, dans laquelle on rétracte les écrans (21, 23) associés aux faces arrière (7, 9), on déploie les écrans (20, 22) associés aux faces avant (6, 8), et on mesure les courants fournis par les modules photovoltaïques bifaciaux (4, 5). Procédé de mesure selon l’une des revendications 16 à 18, dans lequel le dispositif de mesure comporte au moins un réflecteur (24, 25) et l’étape initiale comporte une sous-étape dans laquelle on rétracte ledit au moins un réflecteur (24, 25). Procédé de mesure selon la revendication 19, comprenant, après l’étape de mesure principale, une mesure supplémentaire de production énergétique, dans laquelle on rétracte les écrans (21, 23) associés aux faces arrière (7, 9), on déploie les écrans (20, 22) associés aux faces avant (6, 8), on déploie ledit au moins un réflecteur (24, 25) et on mesure les courants fournis par les modules photovoltaïques bifaciaux (4, 5). Procédé de mesure selon la revendication 19 ou 20, comprenant, après l’étape initiale, une mesure additionnelle de production énergétique, dans laquelle on rétracte l’écran (21) associé à la face arrière (7) dudit au moins un module photovoltaïque bifacial (4) de la première unité (2) du dispositif de mesure, on mesure un premier courant fourni par ledit au moins un module photovoltaïque bifacial (4) de la première unité (2) du dispositif de mesure, on déploie ledit au moins un réflecteur (24, 25), et on mesure un deuxième courant fourni par ledit au moins un module photovoltaïque bifacial (4) de la première unité (2) du dispositif de mesure. Produit programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu’elles sont exécutées par une unité de commande électronique (80), permettent à l’unité de commande électronique (80) d’effectuer les étapes du procédé de mesure selon l’une quelconque des revendications 16 à 21.