Des scientifiques des Émirats ont mis au point une nouvelle configuration de mât de protection contre la foudre qui, selon leurs informations, élimine l'ombrage des panneaux photovoltaïques. Cette approche permet également de répondre aux exigences du réseau électrique terrestre en fonction des variations d'humidité.
Un groupe de scientifiques de l'Université de Wollongong à Dubaï a proposé une nouvelle approche pour déployer une technologie de protection directe contre la foudre sur les sites hébergeant des systèmes photovoltaïques orientés est-ouest et présentant un espacement limité entre les panneaux.

Ils ont expliqué que l'intégration d'une protection directe contre la foudre dans ce type de système solaire est difficile en termes de conformité aux exigences du système de mise à la terre (ETS) et de protections contre les impacts directs de foudre, en particulier dans les installations sur les toits.
« La méthode proposée introduit des équations qui soutiennent une approche novatrice pour les mâts de paratonnerre horizontaux et prennent en compte les exigences du réseau de terre en fonction des variations d'humidité », a déclaré le groupe. « Les équations présentées dans cet article permettent aux ingénieurs de configurer le système de panneaux pour les orientations est et ouest à l'aide de seulement trois ensembles de données, tout en garantissant la conformité aux normes de protection contre la foudre. »
Dans l'article intitulé « Une nouvelle disposition des mâts de paratonnerre pour éliminer l'effet d'ombrage sur les panneaux photovoltaïques », publié dans Electric Power Systems Research, le groupe de recherche explique que les solutions conventionnelles de protection contre la foudre, telles que les installations de mâts de grande hauteur, peuvent entraîner un ombrage considérable sur les panneaux, et affirme que l'approche proposée permet une disposition appropriée des panneaux en acier pour répondre aux normes de protection contre la foudre sans aucun ombrage.

« Dans le cas d’une installation de panneaux solaires dos à dos, l’un orienté à l’est et l’autre à l’ouest, l’installation traditionnelle de paratonnerres est impossible sans créer d’ombre sur les panneaux », ont expliqué les chercheurs, précisant que cette ombre peut engendrer des points chauds et une baisse de rendement. « L’approche novatrice consiste à installer des paratonnerres horizontaux le long des panneaux, au lieu de pylônes verticaux. »
Le système proposé utilise également des tiges horizontales en cuivre fixées à la structure de support en acier des panneaux. « Cette configuration permet de limiter la longueur des tiges horizontales en cuivre, qui varie selon la longueur du panneau », ont souligné les chercheurs. « Ces longueurs sont calculées pour des panneaux d'une puissance maximale de 600 W disponibles sur le marché. »

Ils ont également averti que la bande, la tige ou le fil de cuivre de protection choisi ne devait pas fléchir sous son propre poids ni en cas de vents violents. Ils ont indiqué que les promoteurs de projets pourraient également envisager l'utilisation de tiges en acier cuivré, capables de transporter le courant nécessaire et résistantes à l'énergie de la foudre. « Ces types de tiges ou de bandes offrent une grande résistance à la traction », ont-ils précisé. « La distance entre les conducteurs de descente doit respecter les normes et réglementations en vigueur, telles que décrites dans le document de référence. » Selon le groupe de recherche, les directives proposées permettent d'assurer une protection adéquate contre la foudre et les risques de dommages lors d'orages, tout en contribuant à réduire les coûts du réseau de protection contre la foudre.
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