Energies renouvelables : quelles opportunités de développement pour celduc® relais ?

solar energyDeux critères expliquent l’apparition et surtout le développement du marché des énergies renouvelables : la volatilité des cours de l’électricité et du gaz ainsi que la nécessité de réduire les gaz à effet de serre et de préserver les ressources naturelles. De tous les marchés de l’énergie, celui des énergies renouvelables connaît la plus forte progression.

Le solaire photovoltaïque utilise le rayonnement solaire et l’éolien utilise le vent, pour produire de l’électricité, qui peut ensuite être injectée sur les réseaux électriques conformément aux réglementations nationales.

L’expertise de celduc® relais se concentre sur le développement et l’offre de solutions pour le marché des énergies renouvelables, notamment dans la fabrication de cellules photovoltaïques  ; mais celduc® relais propose également des solutions pour surveiller et contrôler l’efficacité des stations d’énergie renouvelable.

Voici quelques-unes des applications les plus courantes pour l’energie solaire, l’énergie éolienne et l’énergie biomass.


Energie solaire

Les panneaux solaires photovoltaïques captent la lumière du soleil et la convertissent directement en électricité, qui peut alimenter un petit appareil ou être envoyée dans le réseau pour être stockée puis distribuée.

Fermes solaires

Une ferme solaire ou ferme photovoltaïque est une centrale solaire installée sur plusieurs hectares de terrain. Ces fermes solaires servent à produire de l’électricité afin d’alimenter des foyers et des entreprises en électricité verte. Elles sont reliées au réseau électrique.

Suivant l’application, un convertisseur sera utilisé pour adapter la puissance générée à la charge. Il existe principalement des convertisseurs DC/DC qui fournissent à la charge une tension DC différente de la tension générée par les panneaux et les convertisseurs DC/AC qui produisent une tension alternative pour les charges correspondantes.

Les relais statiques celduc sont utilisés dans les fermes solaires pour plusieurs applications :

Protection contre les surtensions hivernales : l’hiver a des effets spécifiques sur le fonctionnement d’un système solaire photovoltaïque, comme la surtension due aux températures en baisse.

Boosters d’efficacité : les boosters d’énergie solaire sont conçus pour augmenter la puissance d’un panneau PV.

Nos relais statiques DC utilisant la technologie IGBT (gamme SCI) peuvent être utilisés pour protéger les convertisseurs contre les surtensions DC.

De manière générale, les produits celduc contribuent à la maximisation de l’efficacité des parcs à panneaux solaires, en particulier les parcs équipés de suiveurs solaires à 1 ou 2 axes.


Suiveurs solaires

solar trackers

Un tracker solaire ou suiveur de Soleil est une structure portante qui permet d’orienter des panneaux solaires tout au long de la journée afin d’en augmenter la productivité.

Son principe de fonctionnement est de suivre le soleil tout au long de la journée, ce qui a pour effet d’augmenter la production d’énergie de manière substantielle.

Suivre le soleil peut se faire sur deux axes : en azimut (d’est en ouest, à mesure de l’avancée de la journée) et en hauteur (selon la saison et, de nouveau, l’avancée de la journée).

Des inverseurs DC sont utilisés dans ces systèmes pour inverser le sens de rotation des moteurs DC.


celduc® relais offre une gamme complète d’inverseurs statiques pour moteurs DC :

xkrd30506

Prêt à l’emploi et se montant sur rail DIN, le module XKRD30506 est composé de quatre interrupteurs statiques pré-câblés en inverseur de sens de rotation pour moteur à courant continu (100W @ 24Vdc). Il se pilote à l’aide d’une tension de commande de 7 à 30VDC et peut commuter jusqu’à 5A/60VDC. Cette version intègre un écrêteur de surtension et offre une isolation entrée/sortie de 2500VRMS.

Gamme SGRD : cette gamme d’inverseurs statiques pour moteur DC intègre toute l’électronique de commande ainsi qu’une protection contre les courts circuits et un verrouillage interdisant la commande simultanée des deux sens de rotation. Il se pilote à l’aide d’une tension de commande de 8 à 36VDC et peut commuter jusqu’à 10A/60Vpk.


Stockage de l’énergie solaire

solar energy storage system

La plupart des systèmes photovoltaïques comportent des batteries qui emmagasinent l’énergie générée par les panneaux photovoltaïques en prévision des périodes où il n’y a pas de soleil. Ces batteries sont conçues pour restituer un courant stable pendant de longues périodes en conservant leurs aptitudes à la recharge, et ceci à un grand nombre de reprises (cycles), on parle de batteries stationnaires ou à décharge profonde.

Les batteries sont utilisées souvent en site isolé, en stabilisateur de réseau, ou en alimentation de secours.

Il s’agit de nouveaux marchés très intéressants mais qui s’accompagnent d’un besoin de nouvelles solutions de commutation : des capacités de commutation plus élevées et des dimensions plus compactes, telles sont les exigences auxquelles les relais sont confrontés. La gamme celduc de relais statiques pour courant continu est disponible jusqu’à 1200Vdc et 150A, dans différents formats de boîtiers..

Les relais statiques DC sont utilisés pour commuter la charge et la décharge. Nous recommandons l’utilisation de relais statiques car les relais utilisés pour charger et décharger les batteries doivent supporter des courants élevés, avec des commutations ON/OFF fréquentes.


Sites isolés

La moitié de la population mondiale est située à l’écart des réseaux électriques et le restera probablement longtemps encore. Une telle situation se rencontre aussi bien dans les pays industrialisés – pour certaines zones montagneuses en site isolé, par exemple – que dans les régions moins favorisées. Plus qu’une alternative technologique, l’énergie solaire photovoltaïque constitue bien souvent la seule possibilité d’électrification des sites isolés.

Très souvent, nos besoins d’électricité ne correspondent pas aux heures d’ensoleillements, ou exigent une intensité régulière (par exemple, pour l’éclairage ou l’alimentation d’un réfrigérateur). Dans ce cas il faut équiper les batteries d’accumulateurs qui permettent de stocker l’électricité et ensuite de la redistribuer aux temps appropriés. Un régulateur est essentiel pour protéger les batteries de la surcharge.

Principe de fonctionnement :

  1. Les modules solaires photovoltaïques convertissent le rayonnement solaire en courant continu permettant d’alimenter les appareils électriques (soit directement, soit via un onduleur qui transforme le courant continu issu des modules en courant alternatif).
  2. La batterie stocke l’énergie solaire photovoltaïque de façon à ce qu’elle soit disponible en permanence.
  3. Le régulateur protège les batteries contre les surcharges ou les décharges profondes.

Quels sont domaines d’utilisation de ces dispositifs ? Météo, horodateurs, lampadaires, abribus, alimentations de chantier, camping cars, afficheurs publicitaires, …

Quels produits celduc utiliser?

Celduc® relais met à votre disposition plusieurs solutions :

Relais DC standard pour faire l’interface entre le panneau et la batterie. En effet la commutation de la batterie se fait en jour/nuit

Relais DC standard pour décharger la batterie quand elle est trop chargée


Energie éolienne

Bateaux à voiles, moulins à vent… l’énergie éolienne est exploitée par les hommes depuis des siècles. Grâce aux progrès technologiques, elle permet aujourd’hui de produire de l’électricité « verte » sans utiliser de ressources fossiles.

L’énergie éolienne est produite grâce à la force exercée par le vent sur les pales d’une hélice.

Le rotor comporte généralement deux ou trois pales tournant autour d’un axe horizontal. Le diamètre qu’elles balaient varie de 80 à près de 200 mètres. Plus les pales sont longues, plus la capacité de production d’électricité est importante.
En tournant, les pales entraînent un générateur qui produit de l’énergie électrique.

L’énergie électrique produite par le générateur est acheminée le long du mât via des câbles jusqu’à un transformateur, avant d’être injectée dans le réseau électrique par des câbles souterrains.

Comme l’énergie solaire, l’énergie produite par les éoliennes peut être soit utilisée pour une application spécifique comme le pompage de l’eau ou l’alimentation d’une ferme, soit injectée dans le réseau électrique pour être distribuée aux consommateurs.


Processus de durcissement des pales d’éoliennes

Ce processus permet d’accélérer le processus de réparation des pales de rotor.
Il existe de nombreuses méthodes pour le chauffage des pales d’éoliennes pendant le processus de durcissement. Les couvertures chauffantes pour éoliennes sont utilisées pour accélérer le processus de durcissement pendant la réparation des pales d’éoliennes en influençant la distribution de la chaleur lorsque les températures ambiantes sont insuffisantes.

Les couvertures chauffantes fonctionnent à une température stable d’environ 60 ° et 80 ° C.

Les relais statiques AC sont utilisés pour le contrôle de la température.


Dégivrage des pales d’éoliennes

La glace présente un problème majeur pour les pales d’éoliennes dans les climats froids, mais il existe un grand potentiel pour l’énergie éolienne dans ces environnements en raison des conditions optimales. En effet, les vents sont plus forts et, comme la densité de l’air augmente à mesure que la température baisse, plus de force exerce une pression sur les pales.

Même un léger givrage peut produire suffisamment de rugosité de surface sur les pales d’éoliennes pour réduire leur efficacité aérodynamique, ce qui réduit la quantité d’énergie qu’elles peuvent produire

La solution est évidente : dégivrer les pales des éoliennes.

Le système se compose de trois éléments :

1- un système de détection de givre,

2- le chauffage des pales (les éléments chauffants sont intégrés à la fabrication des pales),

3- un système de contrôle du processus de dégivrage

Les relais statiques sont utilisés pour piloter les éléments chauffants.


Stockage de l’énergie éolienne

Les batteries sont utilisées soit en site isolé (petites puissances) soient pour mettre l’éolienne en sécurité lors d’une déconnexion réseau.

Les relais statiques DC sont utilisés pour commuter la charge et la décharge.


Fabrication du système

Celduc® relais fournit des relais statiques aux entreprise fabriquant les composants de l’éolienne :
-Fabrication de fibres
-Chauffage (fils chauffants) des pales pour le moulage

Des relais statiques AC sont utilisés dans ces équipements?

Celduc® relais fournit également des relais statiques et des capteurs magnétiques aux entreprises fabriquant les accessoires qui sont intégrés au système :



-Freins
-Palans, Ascenseurs
-Lampes flash
-Dégivreurs de pales
-Système d’orientation des pales
-Système anticorrosion …


Energie Biomasse

La biomasse est une autre forme courante d’énergie renouvelable. La biomasse est toute substance naturelle issue des végétaux (bois, déchets verts, résidus de cultures agricoles, etc.) et des animaux (déchets alimentaires, effluents d’élevage, déchets issus de la filière agroalimentaire, boues des stations d’épuration). Lorsque ces substances sont brûlées, elles libèrent cette énergie, qui peut être utilisée comme chaleur.


Chaudières à pellets

Les relais statiques celduc® ont plusieurs fonctions dans les chaudières à pellets :

peletts boilers

1 : Système de brûleur rotatif
2 : PLC
3/9 : Accès
4 : Affichage
5 : Chambre à combustion
6 : Plaque de brûleur
7 : Système d’auto-nettoyage (besoin de SSR)
8 : Allumage (besoin de SSR)
10 : Ventilateur et vannes (besoin de SSR)
11 : Cendrier

Pour conclure

La gestion de l’énergie (véhicules électriques, centrales solaires ou éoliennes ou systèmes photovoltaïques) est un marché qui est encore loin d’avoir atteint son plein potentiel. Les énergies renouvelables se sont considérablement développées ces dernières années et elles vont continuer à croître dans le futur, à tel point que des chercheurs estiment que cet essor marque un point de non-retour dans la transition énergétique. Cela signifie qu’il n’y aura pas de retour en arrière. Pour les entreprises d’électricité, c’est une grande opportunité, mais cela nécessite également de nouvelles solutions capables de gérer des charges élevées de manière efficace et fiable.

Les énergies renouvelables représentent un marché potentiel indéniable pour les relais statiques. Comme ces systèmes doivent fonctionner pendant des années (souvent 10 ans de garantie), les fabricants recherchent des produits fiables. Mais comme ces applications sont très complexes, elles nécessitent également un support technique que celduc® relais peut vous apporter. Besoin d’être contacté par nos experts techniques ?