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18 août 2020

Augmenter le rendement énergétique grâce à l'optimisation

Le défi : tirer le maximum d'énergie de votre système photovoltaïque

Comme nous l'avons vu dans un précédent article, les systèmes photovoltaïques sont sujets à des pertes d'énergie en raison d'une mauvaise adaptation. Lorsque les modules n'ont pas des performances identiques, les modules forts et faibles ont des courbes de puissance différentes. Sur un système PV sans optimisation, l'onduleur doit faire des compromis pour trouver le meilleur point de fonctionnement pour la chaîne de modules. Si le courant de la chaîne se déplace vers le bas pour accueillir les modules plus faibles, les modules les plus performants ne fournissent pas autant de puissance qu'ils pourraient le faire. Si des diodes de dérivation sont activées sur les modules les plus faibles, ces cellules ne contribuent pas du tout.

La solution : l'optimisation au niveau des modules.

Les optimiseurs Tigo, comme les TS4-O et TS4-A-O, utilisent une méthode appelée adaptation d'impédance pour améliorer la production d'énergie du système.

L'optimisation du Tigo fonctionne avec le MPPT (Maximum Power Point Tracking) de l'onduleur pour permettre aux modules forts et faibles de fonctionner aux niveaux dictés par les conditions du site (ombrage, nuages, etc.). L'onduleur choisit un point de fonctionnement pour la chaîne et les optimiseurs ajustent la sortie pour les modules individuels.

Grâce à l'adaptation d'impédance au niveau du module, chaque module PV contribue ce qu'il peut, sans compromettre la production de modules plus puissants ou contourner complètement les modules ombragés. Cela permet également de protéger les modules photovoltaïques des points chauds, car l'énergie excédentaire n'est pas perdue sous forme de chaleur lorsque les cellules sont contournées.

Les optimiseurs surveillent l'entrée des modules PV et ajustent le courant de sortie lorsque les conditions du site changent. Comme l'intelligence est intégrée à chaque unité TS4, ils travaillent dès le départ pour augmenter la production sans avoir recours à une communication centrale, sauf pour les fonctions de surveillance et de sécurité.

Impedance Matching current tunnel.jpg

Visualisation d'une chaîne optimisée.l'optimiseur agit comme une valve, permettant à une partie du courant de la chaîne de contourner partiellement les modules peu performants. Comme les optimiseurs Tigo n'ajustent la production que lorsque cela est nécessaire, ils peuvent atteindre une production maximale avec un rendement de conversion de 99,6 %, le meilleur de sa catégorie.

Les résultats : Tigo surpasse la concurrence.

Une étude menée par le National Renewable Energy Laboratory (NREL) a mesuré la perte d'énergie due à l'ombrage partiel et la récupération de la technologie d'optimisation de Tigo. Ils ont constaté qu'en moyenne 36 % de l'énergie perdue en raison d'une mauvaise correspondance était récupérée par l'optimisation.

Les tests effectués par les laboratoires PHOTON ont donné des résultats similaires dans plusieurs scénarios avec ombrage partiel.

A gauche : ombrage partiel d'un poteau vertical, à droite : ombrage horizontal.
A gauche : ombrage partiel d'un poteau vertical, à droite : ombrage horizontal.

Résumé

La solution d'optimisation basée sur le Tigo TS4 utilise la technologie révolutionnaire Predictive IV, ce qui lui permet de répondre rapidement aux conditions changeantes. Elle amène chaque module à son point de sortie de puissance optimal, récupère l'énergie perdue en raison d'une mauvaise adaptation et augmente la production totale d'énergie.

Predictive IV fonctionne avec la majorité des onduleurs et des chargeurs de batterie standard du marché et ne nécessite aucune installation, mise en service ou considération opérationnelle spécifique.

Les solutions de Tigo basées sur la PIV surpassent tout autre optimiseur de courant continu ou micro-inverseur sur le marché actuel. Les optimiseurs TS4 équipés de la technologie Predictive IV de pointe sont disponibles aujourd'hui auprès des principaux fabricants de modules.

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