Les 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 du 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 importantes 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 du 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 à des charges thermiques et à une puissance élevée. 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 est défectueux. Plusieurs entreprises ont commencé à construire des micro-onduleurs intelligents, qui sont des onduleurs entièrement en réseau, définis par logiciel et développés avec une fonction de réseau avancée.
Le micro-onduleur est très demandé en dehors des États-Unis, car de nouveaux marchés se précipitent pour profiter de ces dispositifs. Les scientifiques indiens conçoivent et intègrent des systèmes à micro-onduleurs en Inde. Plusieurs nouvelles entreprises sont entrées sur le marché et ont lancé leurs produits, dont 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 US en 2018 et devrait atteindre 5 604,6 millions de dollars US d'ici 2025, affichant un TCAC explosif de 28,4 % sur la période de prévision 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 PV n'était pas adapté en tant que dispositif 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 PV, 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 : chaque panneau solaire produisant indépendamment des autres panneaux, la performance d'un panneau solaire n'affecte pas ses 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 être installés 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, il est coûteux à remplacer, 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 plus rapide, ce qui entraîne des coûts d'installation plus faibles 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 avoir à remplacer 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 y a des défis techniques dans l'installation d'un ensemble de panneaux solaires (série de panneaux solaires) ou des problèmes d'ombrage qui pourraient faire en sorte que l'ensemble du système sous-performe.
- Un dispositif de surveillance supplémentaire est nécessaire : Comme chaque onduleur est situé indépendamment sous un panneau solaire, un bus de communication et un système de surveillance commun sont nécessaires, car il n'y a pas de système d'affichage intégré comme dans les onduleurs de chaîne.
Conclusion
Les micro-onduleurs sont devenus courants lorsque les tailles de panneaux sont petites 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 du panneau 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 avec un système basé sur l'électronique de puissance pour une collecte d'énergie efficace. La technologie des micro-onduleurs est un domaine en pleine expansion et offre une bonne marge de manœuvre pour de nouvelles recherches.