Grid-tie inverter

Les onduleurs solaires Grid-Tie (également appelés onduleurs solaires connectés au réseau) ont de multiples fonctions et peuvent en fin de compte alimenter le réseau en énergie électrique générée par les équipements solaires. L’énergie injectée peut être auto-consommée (consommée par la charge et les équipements du site de production), ou elle peut être sortie vers le réseau public de distribution (par exemple, vendue à des fournisseurs d’électricité). Les principales fonctions des onduleurs solaires connectés au réseau sont les suivantes :

1. 1. Convertir le courant continu généré par l’installation solaire en courant alternatif compatible avec le réseau local (230VAC / 50Hz en Europe). En fait, le courant généré par les équipements solaires ne peut pas être utilisé directement car il s’agit d’un courant continu, qui change en fonction de divers facteurs, tels que le rayonnement solaire, la température, etc. … Par conséquent, l’onduleur connecté au réseau convertira le courant continu en courant alternatif avec la même tension et fréquence que la tension et la fréquence dans la prise, ce qui peut consommer ou produire de l’énergie solaire.

Ci-dessous le schéma de principe interne de l’onduleur

1. L’onduleur connecté au réseau synchronisera son signal de sortie avec le réseau afin de pouvoir injecter de l’énergie solaire dans le réseau.
2. Chaque onduleur connecté au réseau a (ou devrait avoir) une protection anti-îlotage intégrée. En effet, l’onduleur connecté au réseau doit arrêter d’injecter de l’énergie dans le réseau et se déconnecter du réseau en cas de panne (en cas de panne du réseau ou de tension et / ou de fréquence en dehors d’une certaine plage). Il existe une norme européenne appelée “DIN V VDE 0126-1-1”, qui définit les règles de découplage, Et il existe de nombreuses autres normes similaires applicables à diverses régions géographiques. Par conséquent, l’onduleur connecté au réseau comprend un relais, qui sera déconnecté si nécessaire pour découpler l’onduleur du réseau.

La dernière fonction de l’onduleur de réseau est son principal inconvénient. Pendant l’interruption du réseau (pas de fonction d’urgence), l’onduleur ne pourra pas fournir de courant. Les propriétaires de ces onduleurs continueront donc à souffrir de coupures de courant, malgré des centrales solaires capables de produire de l’électricité.

Lorsque des onduleurs solaires connectés au réseau sont utilisés dans des installations solaires résidentielles dédiées à l’autoconsommation, il existe un autre inconvénient majeur. La puissance de l’onduleur ne doit généralement pas dépasser 1 kW ou 1,5 kW, car sinon, il produira peu de gain ou l’excès d’énergie qui ne produira pas de gain sera important. Pour comprendre ce phénomène, veuillez vous référer à la figure ci-dessous, qui superpose les courbes de consommation électrique résidentielle et de production solaire.

Comme le montre la figure ci-dessus, l’excès d’énergie (partie jaune / électricité non directement consommée) est très important et la puissance installée de cet équipement n’est que de 2,5 kWc. Cela peut s’expliquer par le fait que les consommateurs solaires génèrent beaucoup d’énergie lorsque la consommation du logement est faible (jour), et vice versa! Dans ce cas, pour que les utilisateurs consomment directement presque tous les produits, il est nécessaire d’installer des équipements d’une puissance maximale comprise entre 300 et 500Wc. Il est donc facile de comprendre que l’installation de cette alimentation ne permettra pas d’économiser beaucoup d’argent sur les factures d’électricité.

Par conséquent, nous pouvons conclure que l’onduleur connecté au réseau est très adapté aux installations avec une puissance inférieure à 1000Wc, et ces zones ne seront jamais mises hors tension.

Pour les appareils haute puissance du secteur résidentiel, il existe un autre type d’onduleur appelé onduleur hybride, qui peut ajouter des batteries à l’appareil pour stocker l’excès d’énergie la nuit ou la nuit. en retard. L’onduleur hybride fabriqué par IMEON ENERGY a une structure de conception similaire à l’onduleur connecté au réseau, il est donc conforme à la norme DIN V VDE 0126-1-1. Cependant, l’onduleur hybride IMEON peut également alimenter l’équipement via un connecteur dédié «AC Backup» lors d’une panne de courant, tout en respectant les normes.

Voici le certificat DIN V VDE 0126-1-1 pour un onduleur IMEON

Voici les différentes données fournies par les fabricants d’onduleurs connectés au réseau dans leurs fiches techniques :

1. Puissance de sortie nominale : cette valeur décrit la puissance que votre onduleur peut produire en continu, exprimée en watts (W) ou en kilowatts (kW).
2. Tension de sortie : communiquée en V (volts) ou en Vac (volts courant alternatif). Il est nécessaire de s’assurer que l’onduleur sélectionné peut se synchroniser avec le réseau local de votre zone géographique.
3. Rendement maximal : il s’agit du rendement maximal de conversion entre la puissance des panneaux solaires et la puissance de l’onduleur. Plus le rendement de l’onduleur est proche de 100 %, moins il y a de pertes.
4. Tension continue maximale : communiquée en V (volts) ou Vdc (volts courant continu), il s’agit de la tension de sortie de l’installation solaire qui ne doit pas être dépassée. La tension sera déterminée par le nombre et le type, la marque des panneaux solaires. Lors du dimensionnement de l’installation, il faut tenir compte des spécifications des panneaux solaires (sans oublier les coefficients de température) pour définir le nombre de panneaux qui peuvent être couplés à l’onduleur.
5. Courant continu maximum : communiqué en ampères (A), il s’agit du courant produit par le champ solaire, mesuré sur l’entrée du panneau solaire de l’onduleur.
6. Plage de tension MPPT : communiquée en V (volts) ou Vdc (volts courant continu), il s’agit de la plage de tension du champ solaire dans laquelle l’onduleur est capable de produire de l’électricité. Lors du dimensionnement de l’installation, il faut s’assurer que les panneaux seront capables de fournir une tension dans cette plage pendant le fonctionnement.
7. Tension de démarrage : communiquée en V (volts) ou Vdc (volts courant continu), c’est la tension à partir de laquelle l’onduleur est capable de produire de l’électricité. Lors du dimensionnement de votre installation, vous devez vous assurer que les panneaux seront capables de produire une tension supérieure à cette valeur.
8. Certifications : comme l’onduleur est connecté au réseau public de distribution d’électricité, il est obligatoire qu’il soit conforme aux normes en vigueur dans votre zone géographique.
9. Type d’onduleur : l’onduleur peut être avec ou sans transformateur (TL pour transformless).
   Les onduleurs sans transformateur ont généralement des rendements de conversion plus élevés que les onduleurs avec transformateur. Assurez-vous que les panneaux que vous avez choisis sont compatibles avec l’onduleur.

Le tableau ci-dessous présente les avantages de l’onduleur grid-Tie.