Surveillance LoRaWAN pour les centrales solaires et les sites de stockage par batterie
Exemple d'application Robustel
Exemple d'application – Faits marquants
Industrie
Parcs solaires à grande échelle, centrales solaires distribuées et sites hybrides solaires + stockage
Produit(s)
Passerelle Robustel LG5100 LoRaWAN & Edge Computing ; RCMS (RobustLink, RobustVPN)
Défis
Les grands sites solaires répartis sur de vastes terrains ont besoin de données en temps réel sur les performances et les défaillances des onduleurs, des boîtiers de raccordement, des suiveurs solaires, des stations météorologiques et des systèmes de stockage. Bon nombre de ces équipements sont éloignés des réseaux fibre optique ou Ethernet, fonctionnent à faible puissance et ne justifient pas l'installation d'un routeur industriel complet à chaque point.
Résultats attendus
Utilisez la technologie de détection sans fil longue portée (LoRaWAN) pour collecter des données sur le terrain à travers le site, les transmettre localement à la passerelle LG5100, puis envoyer des données télémétriques propres en amont via un réseau cellulaire ou Ethernet. Le service des opérations bénéficie ainsi d'une visibilité, de rapports d'alarme et d'une preuve de production sans avoir à envoyer de personnel sur le terrain avec un ordinateur portable.
Les exploitants solaires sont évalués en fonction de leur production, du respect des garanties et de la disponibilité, et pas seulement en fonction des mégawatts installés.
Une centrale solaire n'est pas un simple boîtier. Elle se compose de rangées de panneaux, de boîtiers de raccordement, de chaînes CC, de suiveurs solaires, de batteries, de stations météorologiques et de points de mesure répartis sur des centaines de mètres, voire plus. Lorsque la production d'une chaîne diminue ou qu'un boîtier de raccordement surchauffe, vous devez en être informé rapidement, et non lors de la prochaine inspection manuelle.
Le problème réside dans la distance. Tirer des câbles vers chaque capteur coûte cher. Installer un routeur cellulaire complet à chaque emplacement n'est pas réaliste. De nombreux capteurs sont à faible consommation et se trouvent dans des boîtiers qui n'ont jamais été conçus pour les réseaux traditionnels.
En installant une passerelle Robustel LG5100 LoRaWAN & Edge Computing sur site, vous créez un point de collecte local. Les capteurs LoRaWAN à faible consommation d'énergie transmettent des informations sur l'état (courant, tension, température, inclinaison, irradiance, état de charge de la batterie, porte d'armoire ouverte, etc.) via une connexion sans fil longue portée. Le LG5100 reçoit ces données, applique une logique de base et un filtrage à la périphérie, puis ne transmet que les informations pertinentes au SCADA, au système de gestion de l'énergie ou au cloud. Vous obtenez une image en direct de l'état de santé et du rendement sans avoir à câbler chaque recoin de la ferme.
Défis commerciaux
Avant d'aborder le sujet de l'architecture, il convient de rappeler la réalité quotidienne de toute personne exploitant des installations solaires ou des systèmes de stockage à grande échelle.
- Encombrement physique important, câblage inabordable : les infrastructures solaires sont réparties sur de longues distances et en plein air. L'installation de câbles Ethernet ou de fibre optique vers chaque boîtier de raccordement, suiveur ou mât météorologique est coûteuse et lente. Cela rend les parties critiques du site pratiquement invisibles entre les inspections manuelles.
- Une sous-performance coûte immédiatement de l'argent : lorsque la production chute sur un bloc, cela se ressent dans les rapports de production, les engagements PPA et les demandes de garantie. Attendre plusieurs heures pour découvrir qu'un seul combineur a surchauffé ou qu'un suiveur s'est bloqué signifie une perte de production que vous ne pouvez pas facturer.
- La plupart des appareils de terrain sont à faible consommation et scellés : les trackers, les moniteurs de chaîne, les sondes de température d'armoire et les instruments météorologiques locaux fonctionnent souvent avec une consommation minimale et sont logés dans des boîtiers étanches. Ils ne peuvent pas accueillir un routeur traditionnel et ne peuvent pas supporter un interrogation fréquente.
- Les inspections manuelles ne dépassent pas quelques MW : envoyer des techniciens sur un site avec des outils portatifs pour localiser « la boîte chaude » ou « la chaîne morte » est une tâche fastidieuse, risquée en cas de forte chaleur et réactive. Au moment où vous avez trouvé la panne, vous avez déjà perdu de l'énergie.
- La salle de contrôle a besoin de signaux exploitables, pas de bruit brut : les équipes opérationnelles veulent des alarmes claires et des données de tendance pouvant être intégrées dans des plateformes SCADA, EMS ou analytiques. Elles ne veulent pas être submergées par un flot de données brutes provenant des capteurs. Elles ont besoin de données structurées auxquelles elles peuvent se fier lors d'un audit.
Présentation de la solution
L'opérateur solaire a déployé des passerelles Robustel LG5100 sur l'ensemble du site en tant que points de collecte et de transfert locaux. Chaque passerelle fait office à la fois de concentrateur LoRaWAN et de processeur périphérique, puis utilise une liaison cellulaire ou Ethernet pour relayer les données structurées en amont. Le RCMS assure la supervision centrale de ces passerelles sur l'ensemble des blocs.
- LoRaWAN pour une détection longue portée et basse consommation : le LG5100 sert de passerelle LoRaWAN sur site. Des capteurs LoRaWAN basse consommation sont installés sur les onduleurs, les boîtiers de raccordement, les trackers, les points de mesure et les stations environnementales. Ils transmettent des mesures en temps réel (courant, tension, inclinaison des panneaux, température des armoires, état de charge) sur une longue portée sans fil, sans nécessiter de nouveaux travaux de terrassement ni d'alimentation électrique à chaque point.
- Intelligence périphérique dans la passerelle : le LG5100 n'est pas seulement un pont radio. Il exécute un environnement informatique périphérique afin que la logique de base puisse être exécutée localement. Cela inclut les contrôles de seuil (surchauffe, sortie de chaîne anormale), la corrélation simple et le préformatage en enregistrements structurés. Vous ne transmettez que ce qui est important, et non toutes les lectures brutes du registre.
- Raccordement via réseau cellulaire ou Ethernet : la passerelle publie ensuite les données filtrées vers le système SCADA, EMS, l'historique ou la plateforme de surveillance de l'opérateur à l'aide de la technologie 4G/LTE ou Ethernet, lorsqu'elle est disponible. Cela signifie que vous n'avez pas besoin d'un routeur industriel lourd à chaque groupe de capteurs. Un seul LG5100 peut représenter un bloc entier.
- RCMS pour la visibilité et le contrôle de la flotte : toutes les passerelles LG5100 sont enregistrées dans RCMS. Les opérateurs peuvent voir si chaque site ou bloc est en ligne, vérifier la dernière heure de contact, le signal cellulaire, l'utilisation des données et la version de configuration, et envoyer des mises à jour à distance. Si une passerelle devient silencieuse, vous le savez avant que l'écart n'apparaisse dans votre rapport de production.
- Modèle reproductible dans plusieurs usines : grâce à la conception cohérente des capteurs LoRaWAN sur le terrain, du LG5100 comme point de collecte et du RCMS pour la supervision, vous pouvez le déployer usine par usine, phase par phase, sans avoir à repenser votre approche de télémétrie à chaque fois.
Résultats attendus pour les clients
À quoi ressemble le succès pour l'opérateur et le fournisseur de services ?
Pour l'opérateur solaire :
- Détection plus rapide des cordons faibles ou défectueux, des boîtiers de raccordement en surchauffe, des suiveurs solaires bloqués et des comportements anormaux des onduleurs.
- Moins d'angles morts sur une grande superficie. Même les coins les plus reculés du site sont pris en compte.
- Réduction de l'exposition sur le terrain. Les techniciens se rendent directement sur le lieu de la panne au lieu de la rechercher sous une chaleur de 40 °C.
- Une vue enregistrée des performances et des alarmes qui prend en charge les demandes de garantie, les rapports sur les actifs et les attentes des investisseurs.
Pour les partenaires de service :
- Un modèle de télémétrie reproductible et compatible que vous pouvez déployer dans plusieurs fermes, et pas seulement dans un projet vitrine.
- Valeur opérationnelle continue, car RCMS maintient ces passerelles visibles longtemps après leur mise en service.
- Une histoire crédible pour les parties prenantes : il s'agit d'un suivi de la production pour les centrales solaires à grande échelle, et non d'une expérience.
Produits phares
Passerelle LoRaWAN Robustel LG5100
Gestion des appareils RCMS Cloud
Parlez à un expert
Les actifs solaires et de stockage sont désormais surveillés comme des infrastructures génératrices de revenus, et non plus comme des installations statiques. Vous devez détecter les problèmes à un stade précoce, protéger les équipes sur le terrain et étayer chaque réclamation à l'aide de données.
Voyons comment une conception LoRaWAN + passerelle périphérique peut vous offrir une visibilité complète du site sans avoir à tirer de la fibre optique vers chaque boîtier de combinaison.