Micro-Onduleurs, un nouvel élément déterminant dans le domaine de l'énergie solaire
Un micro-onduleur est un dispositif utilisé avec des panneaux solaires pour convertir l'énergie produite (courant continu) en électricité utilisable pour une maison (courant alternatif). Depuis son entrée sur le marché solaire il y a moins de dix ans, les micro-onduleurs qui convertissent le courant continu des modules photovoltaïques individuels en courant alternatif utilisable pour les maisons et les entreprises sont accueillis avec enthousiasme par les concepteurs et installateurs de systèmes. Ils apparaissent chaque jour dans des installations solaires plus vastes et plus sophistiquées, une tendance qui ne changera pas de sitôt. La demande croissante d'énergie propre est l'un des principaux moteurs de la croissance du marché solaire. Par conséquent, plusieurs entreprises développent des micro-onduleurs solaires. Les micro-onduleurs offrent plusieurs avantages ; ils durent plus longtemps car ils ne sont pas exposés aux charges thermiques et à la haute puissance. De plus, dans le cas des micro-onduleurs, il n'y a pas de point de défaillance unique, ce qui signifie que l'ensemble du système reste intact même si un panneau présente un défaut. Plusieurs entreprises ont commencé à construire des micro-onduleurs intelligents, qui sont des onduleurs entièrement en réseau et définis par logiciel, développés avec une fonction de réseau avancée.
Les micro-onduleurs sont très demandés en dehors des États-Unis, car de nouveaux marchés se précipitent pour profiter de ces appareils. Les scientifiques indiens conçoivent et intègrent les systèmes à micro-onduleurs en Inde. Plusieurs nouvelles entreprises sont entrées sur le marché et ont lancé leurs produits, notamment les deux plus grands fabricants d'onduleurs photovoltaïques, SMA et Power-One. Selon le rapport publié par UnivDatos Market Insights, le marché mondial des micro-onduleurs solaires était évalué à 977,5 millions de dollars américains en 2018 et devrait atteindre 5 604,6 millions de dollars américains d'ici 2025, affichant un TCAC explosif de 28,4 % sur la période prévisionnelle 2019-2025.
L'idée derrière les micro-onduleurs
Les systèmes solaires traditionnels ne comportaient qu'un seul onduleur. Par conséquent, en cas de défaillance de l'onduleur, il n'y a pas de transfert d'énergie alternatif. Pour résoudre ce problème, l'idée d'un onduleur de chaîne a été proposée et mise en œuvre. Même avec les onduleurs de chaîne, un système photovoltaïque n'était pas adapté en tant qu'appareil prêt à l'emploi pour les applications domestiques. Par conséquent, il est souhaitable de concevoir des systèmes qui ont des onduleurs à l'intérieur des modules photovoltaïques, ce qui assure un fonctionnement stable et le suivi du point de puissance maximale (MPPT) pour chaque module.
Avantages et inconvénients d'un micro-onduleur par rapport à un onduleur de chaîne ou central
Avantages des micro-onduleurs
- Tolérance à l'ombrage : étant donné que chaque panneau solaire produit indépendamment des autres panneaux, la performance d'un panneau solaire n'affecte pas ses panneaux solaires voisins. Par conséquent, un panneau solaire ombragé ne réduira pas nécessairement la performance des autres panneaux solaires, car ils fonctionnent indépendamment. Ce n'est pas le cas des onduleurs de chaîne.
- Pas de refroidissement par air nécessaire : les micro-onduleurs sont de très petits onduleurs et peuvent s'insérer à l'arrière d'un panneau solaire. En raison de sa taille, il n'est pas nécessaire d'avoir un refroidissement séparé comme les onduleurs centraux. Par conséquent, il y a moins de pertes sous forme de chaleur.
- Rentable : les micro-onduleurs sont individuellement moins chers qu'un onduleur conventionnel. Lorsqu'un onduleur conventionnel tombe en panne, son remplacement est coûteux, mais dans le cas des micro-onduleurs, ils sont beaucoup moins susceptibles de tomber en panne en raison de la plus petite quantité d'électricité qu'ils doivent traiter par rapport à un onduleur conventionnel.
- Facilité d'installation : l'installation de panneaux solaires avec des micro-onduleurs est beaucoup plus facile et rapide, ce qui entraîne une réduction des coûts d'installation par rapport aux onduleurs traditionnels.
- Flexibilité : l'un des principaux avantages des micro-onduleurs est leur flexibilité et leur évolutivité. On peut commencer avec un ensemble minimal de modules solaires et ajouter des modules au fur et à mesure que les besoins et les budgets augmentent sans nécessiter le remplacement d'un grand onduleur centralisé.
Inconvénients du micro-onduleur
- Coût initial plus élevé : l'un des principaux inconvénients d'un micro-onduleur est son coût initial plus élevé. Cependant, son coût peut être justifié dans les cas où il existe des défis techniques dans l'installation d'un ensemble de panneaux solaires (série de panneaux solaires) ou des problèmes d'ombrage qui pourraient entraîner une sous-performance de l'ensemble du système.
- Un dispositif de surveillance supplémentaire est nécessaire : Étant donné que chaque onduleur est situé indépendamment sous un panneau solaire, un bus de communication et un système de surveillance commun sont nécessaires, car il existe un système d'affichage intégré comme dans les onduleurs de chaîne.
Conclusion
Les micro-onduleurs sont devenus courants lorsque la taille des panneaux est petite et que l'optimisation des performances de chaque panneau est une préoccupation. Les micro-onduleurs ont connu le plus de succès sur le marché résidentiel, où l'espace limité pour les panneaux limite la taille des panneaux et où l'ombrage des arbres voisins ou d'autres objets est souvent un problème. Les systèmes solaires ont un faible rendement et sont utilisés en complément du système électronique de puissance pour une récolte d'énergie efficace. La technologie des micro-onduleurs est un domaine en plein essor et offre une bonne marge pour de nouvelles recherches.