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Nov 22, 2023

Le marché indien de l'exploitation et de la maintenance solaire : une histoire de domination accrue des nouvelles technologies en évolution

Si vous suivez le secteur solaire indien ou êtes un lecteur régulier de SaurEnergy, vous

Si vous suivez le secteur solaire indien ou êtes un lecteur régulier de SaurEnergy, vous vous souvenez peut-être de la fréquence croissante des reportages sur le thème du nettoyage robotisé des panneaux solaires. Qu'il s'agisse d'Ecoppia, d'Airtouch (d'ailleurs, les deux sont des entreprises israéliennes) ou de Skilancer Solar et bien d'autres, le nettoyage robotisé a bouleversé le marché de l'exploitation et de la maintenance (O&M) et fait de sérieuses percées dans l'industrie solaire indienne tentaculaire.

Cependant, ce n'est pas seulement le nettoyage robotique, mais toute une série d'approches plus récentes, axées sur les données et l'intelligence artificielle (IA), qui cherchent à tirer le meilleur parti de l'énergie et de la productivité de ces projets. Cela a entraîné l'entrée de nombreux nouveaux acteurs cherchant à créer une entreprise sur ce marché émergent, lié à l'expansion solaire massive de l'Inde.

Les nouveaux fournisseurs de services peuvent travailler à la fois avec des O&M captifs et des acteurs indépendants en permettant une utilisation plus large de la technologie pour une efficacité opérationnelle, une maintenance et une surveillance basées sur des machines accrues. Ces interventions rendent progressivement l'exploitation et la maintenance solaires plus précises, moins exigeantes en main-d'œuvre et un véritable avantage concurrentiel lorsqu'elles sont bien faites pour les développeurs.

Krishnan Kannan, co-directeur général de Jakson Green Private Limited,spécialiste O&M de projets solaires, est un grand adepte des nouvelles technologies.

"Le nettoyage des modules a été considérablement impacté par l'automatisation. Traditionnellement, le lavage des modules impliquait que le personnel lave physiquement les panneaux. L'opération est longue et laborieuse. De plus, cette procédure peut endommager les panneaux et dépend fortement de la compétence du personnel. Les robots automatisés ont rendu le nettoyage des modules beaucoup plus sûr, plus efficace et moins nocif pour les panneaux. En conséquence, cela a permis de nettoyer en toute sécurité et efficacement d'énormes fermes solaires sans mettre en danger la sécurité des employés. »

Il a également ajouté que certains services fondamentaux comme la tonte de l'herbe étaient un autre domaine où l'automatisation ajoutait les avantages d'une vitesse accrue et d'une réduction des corvées. "Diverses tondeuses à gazon alimentées par batterie et des équipements spéciaux adaptés à la tonte de l'herbe dans les centrales solaires alimentées par des tracteurs permettent d'obtenir des rendements plus élevés", a-t-il déclaré. D'autres développeurs solaires ont également déclaré que l'automatisation de l'O&M a également conduit à l'indépendance de la recherche de main-d'œuvre et de main-d'œuvre tout au long de l'année.

Ravi Kumar, vice-président (VP) chez Oorjan Cleantech Private Limited,a soulevé une autre question importante : comment ces technologies d'automatisation aident également les centrales solaires à éliminer le besoin de grandes quantités d'eau pour nettoyer les modules solaires.

"Le nettoyage robotisé a révolutionné l'entretien des panneaux solaires. Ces robots éliminent efficacement la poussière et les débris des panneaux solaires sans utiliser d'eau, garantissant des performances optimales sans consommation d'eau excessive. Il contribue aux efforts de conservation de l'eau et réduit les coûts opérationnels associés au nettoyage manuel. L'automatisation a conduit à une augmentation de la fréquence de nettoyage des panneaux, qui a également un impact direct sur la production d'énergie », a déclaré Kumar.

Selon les estimations du groupe de réflexion sur les technologies propres Council on Energy, Environment and Water (CEEW), l'Inde utilise 7 000 à 20 000 litres d'eau pour nettoyer par mégawatt de panneaux solaires, soulignant l'immense impact sur les zones locales. Cependant, avec l'utilisation du nettoyage robotisé automatisé, la dépendance à l'eau a diminué de façon exponentielle. Dans le nettoyage robotisé, les robots mobiles roulent sur les panneaux solaires et éliminent la poussière, les excréments d'oiseaux et autres saletés de la surface pour assurer leur efficacité à des niveaux optimaux.

Même le ministère des Énergies nouvelles et renouvelables (MNRE) a écrit en 2019 aux agences nodales de l'État et aux développeurs de projets pour qu'ils prennent des mesures pour éviter d'utiliser plus d'eau pour le nettoyage et adoptent des technologies hydro-intelligentes pour nettoyer les panneaux solaires.

Amplus est l'un des plus grands développeurs d'énergie solaire distribuée d'Asie.Sunny Dixit, directeur général adjoint (O&M) d'Amplus Solar, dit qu'il gère son O&M en interne. Cependant, il pointe le risque de tirer des conclusions hâtives sur les besoins en main-d'œuvre grâce à une autre exigence clé, la sécurité de l'usine.

"Deux activités majeures d'exploitation et de maintenance sont essentielles et les plus coûteuses. Il s'agit du nettoyage des modules et du contrôle de la végétation. Pour les projets répartis sur de grandes superficies, les deux activités deviennent difficiles, notamment en termes de déploiement des ressources, à la fois en main-d'œuvre et en machines. Un autre défi majeur pour les grands projets solaires, la sécurité des installations. Les projets solaires utilisent des équipements coûteux répartis sur plusieurs hectares. Une grande équipe de sécurité est nécessaire pour une vigilance constante. Les progrès technologiques peuvent être utiles à cet égard. Ils aideront également à réduire les coûts de main-d'œuvre », a déclaré Dixit. Saur Énergie.

Plusieurs acteurs de l'énergie solaire avec lesquels Saur Energy s'est entretenu ont déclaré que la majorité de leurs coûts d'O&M était consacrée au nettoyage des modules, à la main-d'œuvre et à la sécurité. Cependant, avec le nettoyage robotisé automatique, le coût du nettoyage des modules, qui nécessite une bonne partie de la maintenance, réduit souvent les plis multiples.Puneet Singh Jaggi, fondateur et PDG de Param Renewable Energy,la branche O&M de Gensol, a également donné des chiffres indicatifs sur les coûts-avantages du nettoyage robotisé automatique.

Il a déclaré que pour une centrale solaire de 450 MW au Rajasthan, si elle utilise un nettoyage robotisé semi-automatique, elle doit investir environ Rs 1,50 lakh/MW DC par an. Il a déclaré que si la même usine utilisait un nettoyage robotisé automatique, elle devrait dépenser environ Rs 1,20 lakh/MW DC par an. Alors que le nettoyage semi-automatique représenterait environ 35 % du coût total d'exploitation et de maintenance du nettoyage des modules lui-même, dans le cadre du nettoyage robotisé automatique, la part des coûts de nettoyage des modules pourrait descendre à 10 %.

Selon le ministère des Énergies nouvelles et renouvelables, fin mars 2023, l'Inde disposait d'une capacité solaire installée totale de 67,07 GW, alors que, pour l'éolien, elle était de 42,8 GW. Jaggi de Param explique qu'environ 90 % des perspectives d'exploitation et de maintenance des projets éoliens sont prises en charge par leurs fabricants d'équipement d'origine (OEM) dans le cadre de contrats à long terme. Ainsi, seuls 4,26 GW du marché (10 %) sont disponibles pour les projets éoliens pour l'exploitation et la maintenance de tiers.

D'autre part, il a affirmé qu'en ce qui concerne le marché solaire indien, la part de l'O&M pour les tiers est restée à seulement 16,67 GW (25 %) car 50 % des projets sont autogérés tandis que 25 % sont sous leur EPC. contracter.

Selon les acteurs de l'industrie à qui nous avons parlé, les dépenses moyennes d'O&M pour chaque MW d'une centrale solaire s'élèvent à environ Rs 3,5 lakh par an. Avec cette base de référence, le marché actuel de l'exploitation et de la maintenance par des tiers en Inde pour les projets solaires s'élève à Rs 583 crore (Rs 5,830 milliards) pour 16,76 GW. La plupart des acteurs s'attendent à ce que ce chiffre double tous les trois ans jusqu'en 2030, pour atteindre près de 5 000 crores de roupies d'ici 2030, en raison d'une sous-traitance accrue par les développeurs du secteur privé pour compléter les majors de l'énergie PSU.

Le rapport sur le mix énergétique optimal de la Central Electricity Authority (CEA) estime que d'ici 2030, l'Inde disposera d'un total de 292 GW d'énergie solaire. Avec le même calcul et le même taux, le marché O&M en Inde serait d'environ Rs 2 550 crore (Rs 25,5 milliards) à la part actuelle des acteurs externalisés. Mais la tendance clé ici est le rôle croissant des spécialistes et l'évolution des technologies, ce qui pousse de nombreux développeurs à suivre l'exemple du PSU et à externaliser éventuellement.

Jaggi indique également qu'environ 30 % des coûts totaux d'exploitation et de maintenance sont consacrés à la main-d'œuvre technique et 4 % aux machines de tonte de l'herbe.

"Avec la diminution de la disponibilité de la main-d'œuvre et l'augmentation des difficultés d'emprise, les propriétaires d'actifs préfèrent incorporer le nettoyage robotisé pendant la phase de construction de l'usine plutôt que de la moderniser plus tard", a déclaré Jaggi à SaurEnergy. Il déplore cependant que la marge d'O&M dans les projets solaires soit minuscule.

"Ils sont soit très petits, soit négligents dans les projets gouvernementaux, et pour les projets privés, c'est souvent moins de 10%", a-t-il déclaré. Les groupes de réflexion sur le financement de l'énergie sont également d'accord avec Jaggi.

Shantanu Srivastava, analyste en financement de l'énergie à l'Institut d'analyse économique et financière de l'énergie (IEEFA) a déclaré à Saur Energy que la marge OPEX (dépenses opérationnelles) pour les projets à grande échelle se situe souvent entre 10 et 20% des revenus. Il a toutefois déclaré que les coûts d'exploitation et de maintenance sont moindres pour les grands projets. "Les coûts d'exploitation et de maintenance diminuent à mesure que l'échelle augmente, car il est possible d'investir dans des systèmes et des analyses centralisés", a-t-il déclaré.

Les experts de l'industrie, Saur Energy, ont déclaré que cinq grands chefs constituaient une partie O&M fluide de leurs projets d'énergie renouvelable. Ceux-ci comprenaient la main-d'œuvre et la main-d'œuvre, les pièces de rechange et l'équipement, les systèmes de surveillance et de contrôle, le nettoyage et l'entretien, ainsi que les frais administratifs et généraux.

Et puis il y a des catégories comme le solaire flottant où les développeurs ont des défis O&M uniques.

Deepak Ushadevi – DG & PDG de Ciel Et Terre Solar, un acteur solaire flottant concentré, souligne les problèmes uniques dont témoignent les projets solaires flottants. Il a déclaré qu'il y avait une pénurie de fournisseurs fournissant des robots semi-automatiques pour les activités de nettoyage des modules. L'entreprise gère son O&M en interne.

"De nombreux projets en Inde suivent encore des méthodes conventionnelles d'entretien des îles flottantes et des activités de nettoyage. Mais, comme nous le savons, l'Inde est un marché sensible aux prix, et nous devons nous concentrer beaucoup sur l'optimisation et l'automatisation. En tant que leader de l'industrie, nous avons déjà pris des mesures pour mettre en œuvre la même chose avec l'innovation », a-t-il déclaré.

Les experts de l'industrie affirment qu'il existe un lien direct entre l'augmentation de la production et les services O&M en temps opportun. Quadrical Artificial Intelligence (AI) fournit des services d'IA et de surveillance à distance des actifs solaires.Sharat Singh, fondatrice et PDG de Quadrical AI,a rompu le lien entre les bénéfices et l'augmentation de l'O&M.

« Considérons une centrale solaire de 10 MW en Inde avec une production d'énergie annuelle estimée à 15 000 MWh. En supposant un prix de vente moyen de l'électricité à 5 Rs par kWh, un programme O&M bien exécuté qui améliore le rendement énergétique de seulement 1 % entraînerait une production supplémentaire de 150 MWh par an. Cela conduirait à un revenu supplémentaire de 7,50 000 INR par an. Sur la durée de vie du projet de 25 ans, cette augmentation de la production d'énergie pourrait représenter un revenu supplémentaire de 18,75 INR, 00 000 (18,75 crores) », a déclaré Singh.

De plus, selon un rapport de recherche publié dans l'International Journal of Sustainable Energy, un gramme de poussière par mètre carré de surface sur les panneaux solaires peut réduire l'efficacité des panneaux solaires jusqu'à 40 %. L'Inde a jusqu'à présent déjà dépassé 65 Gigawatt (GW) pour l'installation de projets solaires.

Sur un objectif 2030 d'environ 300 GW, 70% de la capacité solaire de l'Inde d'ici 2030 reste à construire. Cela signifie que les joueurs ont toutes les chances d'évaluer et de choisir ce qui fonctionne pour eux et pour le marché.

Solar Labs est une société de logiciels de conception solaire qui aide les entreprises solaires pendant leur période de pré-installation. Il aide à concevoir leurs centrales de manière à maximiser la production et à minimiser les coûts.Udit Kumar, responsable des ventes chez Solar Labs,ont déclaré que leur technologie aide à simuler et à analyser les performances de ces panneaux et onduleurs dans diverses conditions de fonctionnement en fonction de la topographie locale, de l'ombrage et des conditions météorologiques locales.

Kumar a déclaré que le logiciel aide à réduire le risque de problèmes tels que l'ombrage ou les pannes d'équipement qui peuvent avoir un impact sur les performances à long terme de l'usine. Il a également déclaré que la plupart des garanties des équipementiers ne couvriraient pas les installations défectueuses ou les pannes de réseau, ce qui rend la phase de planification et de conception cruciale.

"En général, la plupart des garanties d'équipement ne couvrent pas les problèmes liés aux erreurs d'installation ou aux défauts du réseau. Il est donc important de s'assurer que les procédures d'installation et de mise en service appropriées sont suivies et que l'intégration du réseau est soigneusement gérée. Dans certains cas, des entreprises spécialisées en O&M peut être en mesure d'aider à identifier et à résoudre les problèmes liés à l'installation ou à l'intégration au réseau, ce qui peut aider à atténuer les risques et à garantir des performances optimales », a-t-il déclaré.

Il a ajouté : « Les entreprises d'O&M ont généralement des connaissances et une expérience spécialisées qui peuvent améliorer l'efficience et l'efficacité des opérations solaires. En outre, elles peuvent fournir une gamme de services, de la surveillance et de la maintenance à la réparation et au remplacement, et peuvent également fournir des informations précieuses sur optimisation des performances et réduction des coûts."

Quadrical AI est une plateforme d'opérations d'actifs avec une IA jumelle numérique. Il affirme que ses analyses prédictives intégrées aident les centrales solaires à améliorer la production de 2 à 4 % et l'efficacité O&M de 15 % avec une visibilité complète du portefeuille sur un seul tableau de bord.

"Avec notre logiciel d'IA basé sur le cloud au travail, la santé et l'efficacité d'un système solaire sont surveillées et optimisées en permanence. Cela signifie que nous effectuons automatiquement la partie "Opérations" de l'O&M, de sorte que la partie "Maintenance" est beaucoup plus efficace et efficiente", Singh ajoute.

Un Singh optimiste ajoute qu'avec la pression sur la baisse des coûts des accords d'achat d'électricité (PPA) avec des acheteurs soutenus par l'État, O&M doit fonctionner avec des marges extrêmement minces. Cela a conduit les développeurs solaires à essayer de trouver des moyens d'augmenter leur production et leur efficacité, créant des opportunités pour les solutions d'IA d'entreprises comme Quadrical AI.

"La chute des coûts des PPA et des panneaux a forcé les O&M et les gestionnaires d'actifs à trouver des moyens d'améliorer l'efficacité et le rendement opérationnels. Cependant, ils sont également en proie aux attentes de rendement irréalistes fixées par les normes de l'industrie comme PVSyst, le manque d'investissements efficaces dans la technologie (qui est pourquoi nous assistons à une utilisation abondante d'outils manuels comme Excel, d'outils basés sur des statistiques, etc.), et à la montée en flèche des coûts des drones/imagerie thermique tous les 6 à 12 mois », a-t-il déclaré.

Dixit d'Amplus a également déclaré que l'adoption de technologies telles que la « thermographie par drone » pour les projets solaires à grande échelle était efficace, et qu'elle a sans aucun doute aidé les développeurs et les opérateurs à identifier les modules solaires photovoltaïques ou à chaîne peu performants, ce qui a contribué à améliorer la génération et le module facile. identification et correction des pannes.

"Les robots de nettoyage de modules sont le deuxième meilleur exemple, ce qui a eu un impact profond sur l'activité O&M. Résoudre les pertes est un grand défi pour toute centrale solaire, et cela réduit également l'efficacité des modules solaires photovoltaïques sur une période. L'utilisation de rotors de nettoyage a résolu le problème de pertes de salissures élevées et a aidé le développeur à atteindre une production plus élevée », a déclaré Dixit.

Rajan Munjal est le leader national des ventes de canaux chez Sungrow, un fournisseur d'équipements de technologies propres. Munjal a déclaré que les solutions d'évaluation et de maintenance basées sur des logiciels ont eu un impact sur le marché solaire indien en offrant une surveillance améliorée des performances, une maintenance prédictive, des diagnostics à distance et des avantages de prise de décision basés sur les données. En outre, il a déclaré qu'en raison de l'émergence de bon nombre de ces entreprises spécialisées en O&M, de nombreux développeurs solaires externalisent désormais leurs travaux d'O&M.

"Le marché solaire indien a connu une évolution vers des services d'exploitation et de maintenance (O&M) externalisés, bien que certains grands développeurs puissent encore préférer la maintenance en interne. La tendance à l'externalisation est motivée par des facteurs tels que l'expertise et la spécialisation offertes par les entreprises d'O&M. , la rentabilité, la capacité de se concentrer sur les compétences de base, l'atténuation des risques et l'évolution de la dynamique du marché », a-t-il déclaré.

Munjal a également ajouté que l'externalisation permet aux développeurs de tirer parti de l'expertise et des ressources d'entreprises spécialisées, d'optimiser les coûts, de transférer certains risques et de se concentrer sur des activités stratégiques. "Cependant, l'approche spécifique de l'O&M peut varier en fonction de facteurs tels que la taille du développeur, les capacités internes, l'échelle du projet et les considérations stratégiques", a déclaré Munjal.

Colonel Narendra Verma, COO (montage au sol) chez CleanMax, a déclaré à Saur Energy que sa société d'énergie renouvelable externalise ses activités O&M auprès des meilleurs acteurs du marché. Verma a déclaré que cela permettait à Cleanmax de se concentrer sur ses capacités de base pour développer des projets plus importants. Cependant, il a déploré qu'il y ait toujours une pénurie de marché organisé dans le secteur O&M.

"Le marché des énergies renouvelables continue de croître. Cependant, bien qu'il existe de nombreux acteurs existants et potentiels sur le marché, le marché compte encore très peu d'acteurs O&M établis et de confiance. Par conséquent, c'est à la fois une opportunité pour de nouveaux bons acteurs de s'établir et la concurrence pour les acteurs existants qui doivent continuellement innover et s'adapter aux dernières technologies et aux exigences des clients », a-t-il déclaré.

Pendant ce temps, Verma a également évoqué la nécessité de standardiser les systèmes d'IA. "Les interventions logicielles et IA peuvent aider à améliorer la productivité grâce à des algorithmes logiciels et maintenant avec l'IA. Cependant, ces algorithmes et modèles doivent être standardisés avec le plus grand soin. Les erreurs et bogues liés à la maintenance peuvent même réduire la productivité en provoquant de faux déclenchements, en envoyant de mauvaises notifications et messages. aux ingénieurs électriciens rendant l'investissement contre-productif s'il n'est pas correctement réglé », a-t-il déclaré.

Sharat de Quadrical AI a également évoqué la question de la normalisation. "Pour résoudre les défis posés par des attentes de rendement irréalistes et des marges d'O&M extrêmement minces, créer des références de performances très précises et granulaires, personnalisées pour n'importe quelle usine et chaque appareil sous-jacent, en utilisant des données historiques et en temps réel, pour des performances DC, Inverter, AC acceptables Cela conduira à une surveillance basée sur l'état - les écarts par rapport à la référence étant suivis, caractérisés et quantifiés pour les conditions météorologiques, les dégradations structurelles, l'ombrage, les salissures, les nouveaux problèmes réparables - finalement convertis en ordres de travail exploitables et hiérarchisés en termes de revenus ", a-t-il déclaré. a dit.

Conclusion

Cependant, la plupart des experts du secteur affirment que les acteurs solaires à grande échelle assument leurs obligations d'O&M. En conséquence, la part du marché O&M externalisé augmente également avec leurs services spécialisés, avancés et évolutifs, et ils trouvent plusieurs preneurs. Cependant, la plupart ont convenu que même dans le secteur O&M externalisé, qui devrait voir plus de concurrence dans les jours à venir, ceux qui offrent les meilleures technologies d'une manière compétitive en termes de coûts prospéreraient.

La révolution solaire en Inde vient de commencer à se propager et à faire sentir sa présence. Par conséquent, il est essentiel que le pays et le secteur regardent en arrière, évaluent la performance de leurs actifs, explorent les moyens d'augmenter leur production, rendent les centrales plus efficaces et adoptent les derniers mécanismes avancés pour rationaliser leur O&M. Une correction de cap opportune est beaucoup plus nécessaire avant que le secteur ne se développe de manière gigantesque.

Reportage de Manish Kumar et Namrata Gulati Sapra