Centrale photovoltaïque au sol : l'étude avant le terrassement
Sur une centrale photovoltaïque au sol, les erreurs coûteuses ne se voient pas sur le plan de masse. Elles apparaissent quand les engins sont sur le terrain : un poste mal placé, une tranchée à rouvrir, une piste trop étroite pour le camion qui livre un transformateur. L'étude d'exécution sert à trancher ces questions tant qu'elles ne coûtent qu'un trait sur un plan.
Savoir si un terrain peut accueillir un projet relève de l'étude de faisabilité photovoltaïque. Cet article commence après : le projet est décidé, la puissance a été arrêtée lors du dimensionnement installation photovoltaïque, et il faut maintenant rendre la centrale constructible.
Ce qui change entre une centrale au sol et une toiture
En toiture, le bâtiment impose beaucoup de choses : la surface disponible, la structure porteuse, l'emplacement des locaux techniques, les cheminements. Au sol, presque tout est à décider. Le terrain n'offre ni local, ni chemin de câbles, ni accès prévu pour les engins.
Trois choses changent d'échelle.
Les distances. Un champ de plusieurs hectares impose des câbles de grande longueur. Chaque mètre ajouté par une implantation mal pensée se paie en matière, en pertes et en travaux.
Le génie civil. Pistes, tranchées, fondations des postes, clôture : sur une centrale au sol, ces ouvrages sont une part entière du projet, pas un accessoire.
La coordination. Terrassement, structures, électricité : plusieurs entreprises interviennent sur le même terrain, souvent en même temps. Ce qui n'a pas été décidé à l'étude se décide alors sur place, par celui qui est là.
Les grandes décisions de conception sont décrites dans notre article sur l'ingénierie photovoltaïque. Ici, on s'intéresse à leur traduction sur le terrain.
Où placer les postes et les locaux techniques
L'emplacement des postes est la première décision d'implantation, parce que presque tout en dépend : la longueur des câbles, le tracé des tranchées, les pistes, et l'organisation du chantier.
Le poste de livraison doit rester accessible au gestionnaire de réseau, généralement depuis la voie publique. Son emplacement se propose à l'étude et se confirme avec lui : le déplacer après coup remet en cause le raccordement.
Les postes de conversion se placent au plus près des zones de panneaux qu'ils desservent, pour limiter les longueurs. Mais la bonne position électrique n'est pas toujours une position constructible : il faut aussi regarder la portance du sol, l'écoulement des eaux et la distance aux limites de la parcelle.
Les accès. Un poste arrive par camion et se pose à la grue. La piste qui y mène et l'aire de manœuvre autour se dimensionnent pour ce jour-là, pas seulement pour la maintenance.
Les longueurs relevées sur ce plan d'implantation sont celles qui alimentent ensuite la note de calcul électrique. Une implantation qui bouge après le calcul oblige à tout reprendre.
Les rangées de panneaux et l'écart entre elles
L'écart entre deux rangées est un compromis. Des rangées serrées placent plus de puissance sur la parcelle, mais s'ombrent davantage en hiver, en début et en fin de journée. Des rangées espacées produisent mieux chacune, mais occupent plus de terrain.
Ce compromis ne se règle pas une fois pour toute la parcelle. La pente et l'orientation du terrain le modifient d'une zone à l'autre : sur une pente exposée au nord, une rangée ombre plus fortement la suivante.
L'implantation des rangées doit aussi laisser la place à ce qui n'est pas électrique : les passages pour l'entretien et la maintenance, la distance à la clôture, les zones à préserver.
Enfin, le découpage des rangées en chaînes fixe l'endroit où les câbles se regroupent, donc l'emplacement des boîtes de jonction et le départ des tranchées. Les règles de dimensionnement des câbles qui en découlent sont détaillées dans notre article sur le raccordement AC/DC photovoltaïque.
Les tranchées : l'ordre des travaux qui évite de rouvrir
Une tranchée ne transporte presque jamais un seul réseau. On y trouve les câbles de puissance, les liaisons de communication et de supervision, le conducteur de terre, et souvent des fourreaux laissés en réserve.
Tout ce qui doit y passer doit être connu avant l'ouverture. C'est la règle qui évite la dépense la plus bête d'un chantier au sol : rouvrir une tranchée remblayée pour y poser ce qu'on avait oublié.
Quelques principes guident le tracé. Suivre les pistes quand c'est possible, pour regrouper les ouvrages. Limiter les croisements. Prévoir des fourreaux de réserve là où une évolution est plausible. Et définir, pour chaque type de tranchée, une coupe qui dit ce qui y passe et dans quel ordre.
Le conducteur de terre en est l'exemple le plus parlant : il se pose en fond de fouille, et sa conception se décide à l'étude. Nous y avons consacré un article entier sur la mise à la terre photovoltaïque.
Le plan des tranchées doit enfin correspondre au schéma unifilaire photovoltaïque : chaque liaison du schéma a un chemin sur le terrain, et chaque câble posé doit apparaître sur le schéma.
La coordination technique pendant le chantier
Une étude d'exécution ne s'arrête pas à la remise des plans. Sur une centrale au sol, le chantier pose des questions que les plans ne règlent pas tous.
Séquencer les entreprises. Les fourreaux se posent avant le remblai, les postes avant le tirage des câbles, la terre avant tout le reste. Un ordre mal tenu oblige une entreprise à défaire le travail d'une autre.
Valider les écarts. Un matériel remplacé, un tracé dévié pour contourner un obstacle, une rangée décalée : chaque écart se vérifie avant d'être accepté, parce qu'il modifie des longueurs, des sections ou des protections.
Tenir les documents à jour. Une modification acceptée sur le terrain doit être reportée dans les plans, la note de calcul et le schéma. Sinon le dossier final décrit une autre centrale que celle qui a été construite.
Contrôler ce qui sera enterré. Fourreaux, conducteur de terre, profondeur de pose : ce qui est remblayé ne se vérifie qu'une fois. La visite de contrôle se place avant le remblai, pas après.
La mise en service : ce qu'on vérifie
La mise en service n'est pas le moment où l'on découvre l'installation. C'est le moment où l'on vérifie qu'elle correspond au dossier.
Avant la mise sous tension, les vérifications portent sur la continuité du réseau de terre, l'isolement des circuits, la polarité des chaînes et la cohérence des tensions entre chaînes identiques. Une chaîne dont la tension s'écarte de ses voisines signale presque toujours un défaut de câblage ou de module.
Viennent ensuite le fonctionnement des protections, la communication de la supervision, puis la coordination avec le gestionnaire de réseau pour le raccordement.
Le dossier remis à l'exploitant doit décrire la centrale telle qu'elle a été construite. C'est lui qui sera ouvert à chaque intervention pendant toute la durée d'exploitation.
Nos références en centrale au sol
Parmi nos réalisations figurent deux centrales photovoltaïques au sol, de 8 MWc et de 12 MWc. Sur la première, nous avons mené les études d'exécution, le dimensionnement des installations électriques, l'implantation des équipements, le raccordement au réseau et la mise en service. Sur la seconde, s'y ajoutent les études de câblage, les notes de calcul, les plans d'exécution et la coordination technique des travaux.
Questions fréquentes
Quand lancer l'étude d'exécution d'une centrale au sol ?
Une fois la puissance arrêtée, et avant la consultation des entreprises de travaux. Les entreprises chiffrent alors les mêmes pistes, les mêmes tranchées et les mêmes postes, et les offres deviennent comparables.
Qui décide de l'emplacement du poste de livraison ?
Le bureau d'études le propose en fonction des accès et des contraintes du terrain, et il se confirme avec le gestionnaire de réseau lors de la demande de raccordement.
Peut-on modifier l'implantation pendant le chantier ?
Oui, mais chaque déplacement change des longueurs, des tranchées et parfois des protections. La modification doit être vérifiée, puis reportée dans la note de calcul, le schéma et les plans.
Pourquoi rouvrir une tranchée coûte-t-il si cher ?
Parce qu'il faut refaire le terrassement, protéger ce qui a déjà été posé, puis remblayer à nouveau, souvent avec une entreprise qui a déjà quitté le chantier.
Quels documents le bureau d'études remet-il à la fin ?
Les plans d'exécution mis à jour, le schéma unifilaire, les notes de calcul, les plans de tranchées et les éléments nécessaires au dossier de l'exploitant, tous conformes à ce qui a été construit.
Faire étudier votre centrale au sol
HOGMA est un bureau d'études photovoltaïque qui conçoit et vérifie les dossiers d'exécution de centrales au sol, en toiture et en ombrière, partout en France. Nous intervenons sur l'implantation, le dimensionnement électrique, la coordination des travaux et la mise en service.
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