Guide des onduleurs solaires Types, avantages, coûts et fonctionnement des onduleurs solaires (2)

Onduleurs: Comparaison de différents onduleurs solaires de différents types

Onduleurs Pour l'énergie solaire que votre entreprise solaire utilise dépendra de la taille et de la complexité de votre toiture, de la quantité et de l'intensité de l'ombre présente sur votre toiture, de l'objectif prévu de votre utilisation de l'énergie solaire, ainsi que des règles de votre région en matière d'utilisation des services publics, des fabricants avec lesquels ils ont passé un contrat et de nombreux autres aspects.

Les quatre principaux types d'onduleurs solaires sont les micro-onduleurs, les onduleurs de chaîne, les optimiseurs de puissance et les onduleurs hybrides. Chaque type présente des avantages et des inconvénients.

1. Chaîne Onduleurm

Également connu sous le nom d'onduleur central, un onduleur de chaîne peut être utilisé pour une conception d'énergie solaire moins complexe. Une chaîne (un groupe) de panneaux solaires est reliée en ligne et vous pouvez connecter plusieurs rangées à un onduleur central. L'énergie électrique est transférée par les réunions à l'onduleur central, qui transforme cette énergie électrique CC en électricité CA avant de la mettre à disposition pour alimenter votre maison.

Un onduleur à chaîne est le plus facile à entretenir car il est généralement situé dans le garage, le sous-sol ou tout autre endroit accessible. C'est également l'option la plus abordable puisque vous n'aurez besoin que d'un seul onduleur pour installer plusieurs chaînes de panneaux sur différents plans de toit. Un onduleur à chaîne est généralement plus durable car il s'agit d'une installation plus simple qui répond aux tâches les plus élémentaires.

L'inconvénient des onduleurs de chaîne est que les performances d'un panneau peuvent affecter les autres réunions de chaîne. Comme un onduleur de chaîne ne s'adapte pas à la version de chaque forum, il existe de meilleures correspondances pour les toits avec un ombrage régulier. De plus, un onduleur de chaîne ne fonctionne bien qu'avec des conceptions complexes dans lesquelles les panneaux ne peuvent pas être associés pour former des chaînes.

Une chaîne d’onduleurs est généralement le choix idéal si vous avez besoin d’une solution moins chère et que votre toit a une disposition moyenne qui reçoit régulièrement la lumière du soleil.

2. Micro onduleurs

Contrairement aux onduleurs à chaîne (qui ont un emplacement central), les micro-onduleurs ont un onduleur distribué et minuscule à côté de chaque panneau solaire. Au lieu que l'énergie soit transférée par tous les circuits dans un onduleur qui est converti, cet onduleur transforme le courant continu en courant alternatif sur la carte.

Les micro-onduleurs sont une excellente option pour les maisons où la conception du panneau solaire est compliquée ou où le toit est uniformément ombragé. Ils peuvent maximiser les performances de chaque panneau sur place pour réduire les effets causés par l'ombrage et vous permettent également de surveiller les performances de votre système à chaque réunion.

Un autre avantage des micro-onduleurs est qu'ils vous aident à étendre la taille de votre système ultérieurement, car chaque panneau possède son propre onduleur. Lorsque vous utilisez un onduleur de chaîne, l'onduleur sera généralement dimensionné pour s'adapter au nombre de réunions initialement installées. Par conséquent, il n'est pas conçu pour gérer la production d'énergie supplémentaire.

L'inconvénient des micro-onduleurs est qu'ils sont plus coûteux que les onduleurs de chaîne. De plus, comme ils sont situés sur une surface de toit surélevée, leur maintenance peut être plus difficile s'ils nécessitent une maintenance.

Les micro-onduleurs peuvent être le choix idéal pour maximiser l’efficacité énergétique sur les toits complexes, où les panneaux sont orientés dans des directions différentes ou dans des zones sujettes à l’ombrage.

3. Optimiseurs de puissance

Les optimiseurs de puissance peuvent être décrits comme un compromis entre les micro-onduleurs et les onduleurs de chaîne. Similairement à un onduleur de chaîne, l'énergie produite par vos panneaux est transférée vers un onduleur de manière centralisée. Les optimiseurs de puissance, cependant, sont installés à côté de chaque réunion, comme les micro-onduleurs.

Les optimiseurs de puissance optimisent l'intensité électrique (modifiant ainsi cette électricité CC) avant de transférer l'énergie à l'onduleur d'une chaîne. En maximisant la puissance de chaque panneau, ils peuvent réduire l'effet d'ombrage sur un panneau particulier.

Si votre maison est dotée d'un toit complexe (pensez aux pignons, aux cheminées ou à d'autres obstacles), les optimiseurs de puissance peuvent vous aider à optimiser votre système pour relever ces défis.

Le principal inconvénient des optimiseurs de puissance est leur prix plus élevé qu'un simple onduleur de chaîne, même s'ils sont généralement moins chers que les micro-onduleurs. Comme les optimiseurs de puissance des micro-onduleurs, ils peuvent rendre la maintenance plus difficile.

Les optimiseurs de puissance peuvent être la solution la plus adaptée si votre toit est plus complexe et que vous recherchez des performances améliorées sans acheter de micro-onduleurs.

4. Hybride Onduleurm

Les onduleurs hybrides sont la dernière innovation dans le monde des onduleurs solaires. L'onduleur hybride combine les fonctions d'un onduleur photovoltaïque et d'un onduleur de batterie. Il peut être acheté avec une configuration de chaîne droite ou de chaîne optimisée.

Le principal avantage de l'onduleur hybride est le fait qu'il convertit l'électricité dans les deux sens, ce qui signifie qu'il peut transformer l'énergie CC des panneaux solaires en courant alternatif pour une utilisation domestique et convertir l'électricité CA générée par le réseau en courant continu pour des choses comme charger des batteries solaires ou charger un véhicule électrique.

Les propriétaires qui étudient la possibilité d'une alimentation de secours ont commencé à adopter ce type de technologie, car elle peut être installée comme un onduleur ordinaire et vous n'aurez pas à payer de dépenses supplémentaires lorsque viendra le temps d'installer une batterie dans votre système.

Une fois que vous aurez cette batterie, vous pourrez prélever l'électricité directement sur votre réseau et l'alimenter. Cela signifie que vous pourrez stocker l'électricité lorsque son prix est moins élevé, puis l'utiliser lorsque les prix augmentent et que l'énergie solaire ne fournit pas toute l'énergie dont vous avez besoin.

Avec l'utilisation croissante des véhicules électriques (VE) et hybrides onduleurs, certains onduleurs hybrides ont l'avantage supplémentaire de faciliter la charge des véhicules électriques. Comme il est possible de connecter un dispositif de charge de véhicule électrique directement à l'onduleur, il n'est pas nécessaire de dépenser de l'argent supplémentaire pour mettre à niveau le panneau.

Le principal problème est le coût. Les onduleurs hybrides sont similaires aux onduleurs string. En tant que tels, ils ne peuvent pas être aussi adaptables à des conceptions ou des ombrages plus complexes.

Les onduleurs hybrides sont un excellent choix pour ceux qui envisagent des options de stockage d’énergie ou l’achat d’un véhicule électrique pouvant être chargé avec le soleil.

Efficacité de l'onduleur solaire

Lorsqu'un onduleur effectue sa conversion de courant continu en courant alternatif, une partie de l'énergie est gaspillée sous forme de chaleur. Les onduleurs de meilleure qualité sont plus efficaces ; ils peuvent donc convertir plus d'énergie et n'ont qu'une petite perte pendant le processus de conversion.

L'efficacité de conversion varie selon les marques. Cependant, la majorité des onduleurs de haute qualité ont une efficacité comprise entre 97 et 99% et la perte d'énergie est minime. Cependant, l'ombrage et d'autres éléments peuvent affecter l'efficacité de votre système, et votre onduleur photovoltaïque peut jouer un rôle dans la minimisation de ces pertes.

Dimensionnement de l'onduleur solaire

Les fabricants d'onduleurs précisent généralement l'apport énergétique que leurs appareils peuvent gérer, ainsi que leur puissance maximale. Par exemple, l'onduleur string dont la puissance d'entrée totale est de 4 000 watts peut prendre jusqu'à 4 000 watts d'énergie solaire.

En réalité, vous n'atteindrez pas la puissance nominale indiquée sur la plaque signalétique de votre onduleur (obtenue dans des conditions de test standard, ou STC). Vos activités de routine pourraient être inférieures d'environ 20% à la puissance nominale indiquée sur la plaque signalétique.

Les onduleurs solaires sont généralement choisis pour réduire les coûts avec une puissance d'entrée maximale inférieure à la puissance de sortie maximale du panneau solaire. Cela entraîne une certaine écrêtage lors de la production d'énergie maximale. Le système doit toujours être conçu pour gérer la quantité totale d'énergie que les panneaux peuvent générer, car vous remarquerez rarement ce niveau de puissance quotidiennement.

Clipping de l'onduleur

Un aspect crucial à prendre en compte lors de la conception d'un ensemble de panneaux solaires est de s'assurer que la taille de l'onduleur pour les panneaux photovoltaïques est adaptée à la taille du panneau solaire pour fournir la meilleure conversion d'énergie. Il peut être surprenant que cela puisse être une meilleure correspondance. Et le simple fait que vous ayez cinq kW de panneaux solaires ne signifie pas que vous utiliserez un onduleur capable de gérer 5 kW.

Il est généralement plus économique de choisir un onduleur qui consomme moins d'électricité que l'énergie maximale que les panneaux solaires peuvent produire. Si les panneaux produisent plus d'électricité que l'onduleur n'est pas en mesure de gérer, on parle d'écrêtage, car le système n'absorbe pas cette électricité supplémentaire.

Si l'on considère le processus de production d'électricité comme une onde, et la façon dont elle se développe tout au long de la journée lorsque le soleil se lève plus haut dans le ciel et donne plus de lumière directe du soleil, l'écrêtage de l'onduleur signifie que le point le plus élevé de l'onde est séparé.

Cependant, il n'est pas judicieux de « jeter » cette énergie supplémentaire, car le réseau de panneaux solaires atteint rarement sa puissance maximale. Il est préférable de créer un système capable de gérer la quantité standard d'énergie prévue, même si cela entraîne une perte de capacité les jours très productifs. Si vous créez un système capable de gérer la plus grande quantité d'énergie produite, la majeure partie de la capacité de production reste inutilisée les jours normaux.

Réglementations locales sur les onduleurs solaires

Un installateur solaire réputé saura si votre région dispose de réglementations spécifiques régissant l'utilisation de l'énergie solaire, ainsi que de règles d'interconnexion ou de restrictions concernant les compteurs nets. En particulier, pour être éligible à la facturation nette dans plusieurs États, votre système solaire doit respecter une taille ou une quantité maximale spécifiée d'énergie produite par rapport à votre consommation moyenne.

La limite de taille du système est généralement déterminée par la production d'énergie maximale de votre onduleur (et non du panneau), car c'est le principal déterminant de la quantité d'énergie que vous pouvez alimenter le réseau.

Quel est le coût d'un onduleur solaire ?

Il est difficile de réduire le coût d'un onduleur pour le solaire photovoltaïque à un montant spécifique, car chaque modèle est unique. Les exigences des onduleurs pour le photovoltaïque dépendent de la conception globale du système et leur taille peut être ajustée à la hausse ou à la baisse en fonction des besoins en énergie de votre maison.

De plus, les installateurs achètent généralement en grandes quantités et ont des relations directes avec les fournisseurs, ce qui signifie que leurs coûts peuvent différer de ce que vous dépenseriez pour acheter directement.

Le prix d'un onduleur à chaîne est généralement compris entre $2 000 et $1 000 ou plus, en fonction d'éléments de coût comme la taille du système et le type de contrat solaire, le fournisseur et toute autre caractéristique particulière à votre région.

Les prix des optimiseurs de puissance varient de $50 à $200 ou plus. Cependant, n'oubliez pas que vous devrez acheter un optimiseur de puissance pour chaque panneau et qu'il vous faudra également un onduleur auquel vous les connecterez.

Les micro-onduleurs sont plus coûteux que les onduleurs de chaîne et peuvent coûter au moins 1 000 $ de plus que le montant qu'un onduleur de chaîne comparable pourrait demander pour la même quantité de système. Sachez que la taille de l'onduleur pour une chaîne peut être modifiée à un coût inférieur par incrément, et qu'un onduleur de chaîne deux fois plus grand ne signifie pas qu'il est deux fois plus coûteux. Cependant, les micro-onduleurs doivent être montés sur chaque panneau, ce qui signifie que doubler le nombre de cartes dont vous disposez entraînera probablement une augmentation du prix de votre onduleur d'un montant similaire.

Combien de temps durera l'onduleur solaire ?

Les onduleurs à chaîne durent généralement de 10 à 15 ans, mais si l'unité est placée dans un endroit calme et aéré et est correctement entretenue, elle peut durer jusqu'à deux décennies.

Les optimiseurs de puissance et les micro-onduleurs sont arrivés sur le marché plus récemment et il est nécessaire de disposer de plus d'informations sur leur durée de vie prévue. Cependant, la majorité des fabricants estiment que leurs produits dureront plus longtemps que les garanties de 20 à 25 ans incluses avec leurs produits.

Quel onduleur est le meilleur pour ma résidence ?

Si vous envisagez d'investir dans un appareil à énergie solaire pour votre maison et que vous essayez de déterminer quelle option d'onduleur est le meilleur choix, une méthode simple pour commencer est d'utiliser notre estimateur d'économies solaires gratuit.

Vous serez en mesure d'estimer combien vous pouvez économiser en installant des panneaux solaires chez vous, en fonction des exigences typiques d'installation dans votre région, comme le type d'onduleur généralement suggéré.

Vous serez également mis en contact avec un expert en énergie solaire qui examinera les différentes options solaires pour votre maison, telles que les options d'onduleur, et vous aidera à sélectionner l'option adaptée aux besoins de votre famille.