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Les onduleurs photovoltaïques

ONDULEUR


Qu'est ce qu'un onduleur ?


Un onduleur photovoltaïque est un appareil électronique utilisé dans les systèmes d'énergie solaire pour convertir le courant continu (DC) produit par les panneaux solaires en courant alternatif (AC) utilisable par les appareils électriques domestiques et le réseau électrique. Les panneaux solaires génèrent du courant continu à partir de l'énergie solaire, mais la plupart des équipements domestiques fonctionnent avec du courant alternatif.

L'onduleur photovoltaïque joue donc un rôle essentiel en transformant le courant continu en courant alternatif de qualité similaire à celui fourni par le réseau électrique. Il permet de maximiser l'utilisation de l'énergie solaire produite par les panneaux en la rendant compatible avec les besoins domestiques.

En plus de la conversion du courant, les onduleurs photovoltaïques surveillent également la production d'électricité solaire, suivent les conditions de charge de la batterie (si un système de stockage est utilisé) et peuvent également avoir des fonctionnalités de surveillance et de contrôle à distance.

Les onduleurs photovoltaïques sont disponibles dans une gamme de tailles et de capacités pour répondre aux besoins spécifiques des installations solaires résidentielles, commerciales et industrielles.


Il existe plusieurs type d'onduleurs photovoltaiques.


  • Les onduleurs réseau ( Fronius, SMA, Sungrow...etc) : ils ont besoin du réseau pour fonctionner et peuvent seulement injecter l'énergie photovoltaique dans le réseau électrique.

  • Les onduleurs hybride (Fronius, SMA, Sungrow, Huawei, Victron...etc) : En plus des onduleurs réseau ils peuvent accueillir une batterie.

  • Les onduleurs autonomes (Victron, SIREA, SMA sunny island) : En plus des deux ci-dessus, Ils peuvent fonctionner sans le réseau avec des batteries.

Le MPPT


Pour optimiser la production des panneaux solaires les onduleurs sont muni de régulateur MPPT (Maximum Power Point Tracking) qui est un dispositif utilisé dans les systèmes d'énergie solaire photovoltaïque pour optimiser la production d'électricité en suivant le point de puissance maximale des panneaux solaires.

Les panneaux solaires ont un point de puissance maximale (PPM) qui varie en fonction de la quantité de lumière solaire reçue et de la température ambiante. Pour maximiser l'efficacité de conversion de l'énergie solaire, il est important de maintenir les panneaux solaires au PPM.

Un régulateur MPPT utilise des techniques de suivi du point de puissance maximale pour ajuster en temps réel la tension et le courant fournis par les panneaux solaires afin de maintenir le système fonctionnant au PPM. Cela permet de maximiser la production d'électricité solaire, même dans des conditions variables telles que l'ombre partielle, les variations de température ou l'orientation sub-optimale des panneaux.

En comparaison, un régulateur solaire conventionnel (ou PWM) régule la tension de sortie des panneaux solaires en les faisant fonctionner à une tension fixe. Cela peut entraîner une perte d'efficacité lorsque les conditions de fonctionnement varient.

Les régulateurs MPPT sont couramment utilisés dans les systèmes solaires autonomes tels que les installations résidentielles, les sites isolés, les systèmes de pompage solaire, etc., pour optimiser la production d'électricité solaire et maximiser l'utilisation de l'énergie solaire disponible.


La différence entre les micros-onduleurs et onduleurs centralisé :


Les micro-onduleurs et les onduleurs centralisés sont deux technologies différentes utilisées dans les systèmes d'énergie solaire photovoltaïque pour convertir le courant continu (DC) produit par les panneaux solaires en courant alternatif (AC) utilisable. Voici les principales différences entre ces deux types d'onduleurs :


Architecture :

• Micro-onduleurs : Chaque panneau solaire est associé à son propre micro-onduleur, ce qui signifie que chaque panneau solaire fonctionne indépendamment des autres. Chaque micro-onduleur convertit le courant DC du panneau solaire au PPM (Maximum Power Point) en courant AC, et les différentes sorties AC sont ensuite combinées pour fournir l'électricité au réseau électrique ou à l'installation électrique de la maison.


• Onduleurs centralisés : Dans cette configuration, plusieurs panneaux solaires sont connectés en série pour former des chaînes. Ces chaînes de panneaux sont ensuite reliées à un seul onduleur centralisé. L'onduleur centralisé convertit ensuite le courant DC de l'ensemble des panneaux connectés en courant AC.


Rendement :

• Micro-onduleurs : En raison de leur nature décentralisée, les micro-onduleurs peuvent offrir un meilleur rendement global, car chaque panneau est optimisé individuellement, réduisant les pertes dues aux ombres partielles, aux variations de puissance des panneaux. Cependant ceci est assez théorique car dans la pratique, aujourd’hui, les modules photovoltaïques ont une puissance constante. Aussi, au période de forte production, les micros-onduleurs montent en température et ont donc le rendement qui chute.



• Onduleurs centralisés : Dans des conditions de tempéré ( dans un local technique) un onduleur à un rendement européen moyen de 98. Les onduleurs centralisés possèdent plusieurs MPPT ce qui leur permette aussi un bon rendement avec plusieurs orientation


Maintenance :

• Micro-onduleurs : Le monitoring est souvent facilité avec des micro-onduleurs car ils permettent de surveiller individuellement chaque panneau solaire. En cas de problème avec un panneau ou un micro-onduleur, il est plus facile de l'identifier. Cependant le remplacement d’un micro-onduleur implique le démontage d’une partie du générateur photovoltaïques et une intervention en toiture. Aussi, dans la vie d’une installation photovoltaïques, ce sont les onduleurs qui vont être amené à être remplacé ( autour des 10 à 15 ans de fonctionnement). Dans les cas des micros onduleurs, il faudra donc tous les changer et de manière séparé ce qui va accroitre le nombre d’intervention de maintenance.

• Onduleurs centralisés : En cas de défaillance d'un onduleur centralisé, cela peut entraîner l'arrêt de la production d'électricité de toute la chaîne de panneaux solaires jusqu'à ce que l'onduleur soit réparé ou remplacé.


Coûts :

• Micro-onduleurs : Ces systèmes peuvent être plus coûteux à l'achat, car chaque panneau solaire nécessite son propre micro-onduleur.

• Onduleurs centralisés : Ces systèmes ont généralement un coût d'achat initial moins élevé, car un seul onduleur est utilisé pour plusieurs panneaux solaires.



Chez ZEST, quand les modules photovoltaïques sont en toiture et inaccessible directement par dessous, pour des questions de maintenance et de longévité dans le temps, nous privilégions les onduleurs centralisés.


Quelle durée de vie ?


La durée de vie d'un onduleur photovoltaïque dépend de plusieurs facteurs, notamment la qualité du produit, la marque, l'entretien, les conditions d'utilisation et les conditions environnementales. En général, un onduleur photovoltaïque bien entretenu peut avoir une durée de vie moyenne comprise entre 10 et 20 ans.


Cependant, il est essentiel de garder à l'esprit que les onduleurs sont des composants électroniques et qu'ils sont soumis à une usure naturelle au fil du temps. Certains facteurs qui peuvent influencer la durée de vie d'un onduleur photovoltaïque incluent :


  • Qualité du produit : Les onduleurs de haute qualité, fabriqués par des marques réputées, ont généralement une durée de vie plus longue que les modèles moins chers et moins fiables.


  • Environnement : Les conditions environnementales telles que la température, l'humidité et la poussière peuvent affecter la durée de vie de l'onduleur. Des environnements extrêmes peuvent accélérer l'usure des composants électroniques comme la température.


  • Utilisation : L'utilisation de l'onduleur à pleine charge ou à des niveaux de puissance élevés peut contribuer à son usure prématurée.


  • Maintenance : Une maintenance régulière et appropriée peut prolonger la durée de vie de l'onduleur. Cela peut inclure le nettoyage, l'inspection des connexions électriques, etc.


  • Technologie : Les avancées technologiques peuvent également jouer un rôle, car les onduleurs plus récents peuvent avoir une meilleure durée de vie que les modèles plus anciens.


Il est conseillé de consulter le fabricant de l'onduleur pour obtenir des informations spécifiques sur la durée de vie prévue de leur produit. Certaines marques offrent également des garanties qui couvrent la durée de vie prévue de l'onduleur.

En cas de défaillance de l'onduleur avant la fin de sa durée de vie attendue, il peut être nécessaire de le remplacer ou de procéder à des réparations. Dans tous les cas, il est recommandé de faire installer l'onduleur par un professionnel qualifié et de suivre les recommandations du fabricant pour son entretien afin de maximiser sa durée de vie et ses performances.



Où sont produit les onduleurs photovoltaïques?


Les onduleurs sont principalement produits en :


· Chine : La Chine est un acteur majeur dans la fabrication d'équipements solaires, y compris les onduleurs. De nombreuses grandes entreprises chinoises produisent des onduleurs photovoltaïques pour les marchés nationaux et internationaux. HUAWEI, SUNGROW


· Allemagne / autriche: L'Allemagne est également un acteur important dans le domaine de l'énergie solaire et abrite plusieurs fabricants d'onduleurs photovoltaïques réputés. SMA, FRONIUS


· États-Unis : Aux États-Unis, il existe plusieurs entreprises de fabrication d'onduleurs photovoltaïques qui fournissent le marché intérieur et exportent également leurs produits à l'étranger. ENPHASE, SOLAR EDGE


· Japon : Le Japon a une présence significative dans la fabrication d'équipements solaires, y compris les onduleurs.


· Inde : L'Inde a émergé comme un acteur clé dans l'industrie solaire et produit également des onduleurs photovoltaïques pour ses propres besoins et pour l'exportation.




Pour conclure


Nous espérons que vous avez une vision plus claire de ce qu'est un onduleur photovoltaique. Chez Zest nous avons les valeurs suivante pour nos clients: qualité et sérénité. C'est pourquoi nous choississons principalement pour nos installation réseau, hybride et autonome des onduleurs centralisés de grandes marques européenne comme Fronius ( pour le résidentiel), SMA pour l'insdustriel et Victron pour les systèmes avec batterie et secours. En effet ces constructeurs ont des produits de haute qualité et propose un SAV réactif et honnête.





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