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Investir dans un système solaire photovoltaïque (PV) est un excellent moyen de diminuer les factures d'énergie et de réduire votre dépendance vis-à-vis du réseau. Les installations solaires durent généralement plus de 25 ans, il est donc important d'évaluer les moyens d'optimiser les performances du système, ce qui maximisera le retour sur investissement.
L'une des façons de maximiser les performances de votre système solaire photovoltaïque est d'installer une électronique de puissance au niveau du module (MLPE). L'électronique de puissance au niveau du module se connecte à l'arrière de chaque panneau solaire (également appelé module dans l'industrie solaire) et offre de nombreuses fonctions différentes telles que l'arrêt rapide pour la sécurité, la surveillance au niveau du module et l'optimisation. Ce blog se concentre sur la fonction d'optimisation, et plus précisément sur son rôle et ses avantages.
Le terme " optimiseurs " est souvent utilisé de manière interchangeable avec le terme MLPE, mais il s'agit d'un sous-ensemble de MLPE qui a une fonction très spécifique : il réduit l'impact de l'ombre ou de l'inadéquation sur votre installation solaire.
Selon le National Renewable Energy Laboratory (NREL) des États-Unis, "l'ombrage partiel peut entraîner des pertes de rendement annuel de 10 à 20 % ou plus dans les installations résidentielles". De plus, selon le NREL, "l'électronique de puissance au niveau du module, comme les micro-onduleurs ou les optimiseurs de puissance en courant continu, s'est avérée capable de réduire le déséquilibre dans les systèmes, en récupérant 30 à 40 % de la puissance perdue en raison de l'ombrage partiel." Donc, en gros, les optimiseurs vous aident à récupérer l'énergie qui aurait été perdue à cause de l'ombrage.
Selon Aurora Solar, l'un des principaux fournisseurs de logiciels de conception solaire, "chaque fois qu'une cellule ou un panneau ne reçoit pas la lumière du soleil en raison d'un obstacle ombragé, cela diminue la quantité d'électricité produite par cette section solaire...". De telles obstructions peuvent provenir de diverses sources :
La plupart des toits résidentiels et de nombreux bâtiments commerciaux présentent une certaine forme d'ombre. Et même en l'absence d'ombre, une inadéquation peut se produire en raison de l'encrassement et des taux de dégradation variables des modules solaires. Pour en savoir plus sur les autres causes de déséquilibre et sur la façon dont il se produit, nous avons élaboré ce livre blanc.
Selon Aurora, "lorsqu'une cellule solaire est ombragée, le courant traversant la chaîne entière est réduit. Cela est important car chaque cellule de la chaîne de cellules doit fonctionner au courant défini par la cellule ombragée. Cela empêche les cellules non ombragées de fonctionner à leur puissance maximale..... Donc oui, une petite quantité d'ombre peut avoir un effet spectaculaire sur la puissance de sortie d'un panneau solaire."
Les panneaux solaires sont généralement installés en série (connectés directement les uns aux autres dans une chaîne) et la chaîne entière fonctionne avec le même courant électrique. Lorsqu'un panneau est ombragé ou mal adapté, il peut faire baisser le courant - et donc la production électrique - de toute la chaîne de panneaux.
Les optimiseurs atténuent l'inadéquation en surveillant et en ajustant les courants et la tension lorsque cela est nécessaire. En surveillant constamment la tension et le courant qui passent entre chaque panneau, les optimiseurs peuvent connaître le taux et la quantité moyens auxquels le panneau solaire produit de l'énergie. S'il détecte un changement de tension ou de courant causé par un déséquilibre, il l'ajuste automatiquement pour s'assurer que chaque panneau fonctionne au potentiel de puissance maximum de la chaîne.
Jetons un coup d'œil sur le site case study pour voir les optimiseurs en action. Ici, à Tigo, nous offrons des optimiseurs qui ont également des capacités de surveillance au niveau du module et d'arrêt rapide en tant qu'offre groupée. Par conséquent, les propriétaires de systèmes peuvent avoir un aperçu de la performance de leur système pour s'assurer que tout fonctionne correctement et avoir la tranquillité d'esprit grâce aux fonctions de sécurité intégrées.
Un propriétaire à San Jose, en Californie, avait un système PV sans surveillance au niveau du module, sans conformité à l'arrêt rapide ou sans optimisation et souhaitait obtenir une mise à niveau pour augmenter la production d'électricité en raison de l'ombrage du système par les arbres voisins (voir Figure 2). Après avoir ajouté des optimiseurs Tigo, en particulier le TS4-A-O, sur chacun des panneaux solaires, le propriétaire a pu produire plus d'électricité qu'auparavant et avoir une meilleure visibilité de son système. Pour citer le propriétaire,
" Mon système photovoltaïque a été installé à l'origine en 2009 et l'ajout d'optimiseurs Tigo à mon système en 2017 a été une grande amélioration. J'obtiens plus de 5 % de rendement supplémentaire en moyenne par an. Je suis également capable de voir quand les modules solaires ont besoin d'être nettoyés, et de voir immédiatement les résultats de chaque nettoyage. Je reçois des rapports mensuels intéressants montrant quels modules solaires produisent le plus et le moins d'énergie."
Consultez le site complet case study ici. Pour voir les performances du système en direct de la maison de ce propriétaire, consultez la démo Energy Intelligence.
Si vous regardez le graphique à barres dans la démo ou dans la figure 3, les pointes vertes sont l'énergie récupérée qui est activée par les optimiseurs de Tigo. Tigo est le seul fournisseur majeur de MLPE qui montre aux clients l'électricité supplémentaire qui est rendue possible par sa technologie d'optimisation.
Tigo a analysé des dizaines de milliers de sites sur lesquels des optimiseurs ont été installés et ces derniers ont amélioré la production solaire de 6,6 % en moyenne. Si vous avez un système de 10 kilowatts (kW), cela produirait 1 156 kWh d'électricité en plus et vous permettrait d'économiser plus de 6 000 $ sur la durée de vie de 25 ans du projet (en supposant que les tarifs d'électricité sont de 0,18 $/kWh et augmentent de 3 % par an). Pour plus d'informations sur l'énergie récupérée, consultez le site case study.
Les optimiseurs sont un composant très populaire des systèmes solaires sur toiture pour aider à augmenter votre production d'énergie et à réduire le coût de votre facture d'électricité. Pour n'importe quelle maison, investir dans des optimiseurs est un moyen facile de respecter les codes de sécurité, de permettre la surveillance au niveau du module et de maximiser la production d'énergie du système.
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Pour en savoir plus sur l'énergie solaire ou ses différents composants, suivez-nous sur les médias sociaux pour être informé de la publication d'un nouveau blog.
https://www.nrel.gov/docs/fy15osti/63765.pdf
https://www.aurorasolar.com/blog/shading-losses-for-pv-systems-and-techniques-to-mitigate-them/
https://www.tigoenergy.com/installations/casa-h
https://ei.tigoenergy.com/p/9jSvEb1tOkhl/system/overview
À propos de la chronologie du solaire : https://www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf
Données sur la capacité solaire des États-Unis : https://www.energy.gov/eere/solar/solar-energy-united-states
Avantages environnementaux de l'énergie solaire : https://www.seia.org/initiatives/climate-change#:~:text=A travers%20Q2%2020%2C%20les%20États-Unis,tonnes%20d'émissions%20de%20dioxyde%20de carbone
Données sur la capacité solaire mondiale : https://www.nsenergybusiness.com/features/solar-power-countries-installed-capacity/
TED-Ed : Comment fonctionnent les panneaux solaires ? https://ed.ted.com/lessons/how-do-solar-panels-work-richard-komp#watch
Plans tarifaires https://www.tigoenergy.com/post/blog-how-you-are-billed-for-electricity
Comment lire votre facture d'électricité https://www.aurorasolar.com/blog/reading-your-electricity-bill-a-beginners-guide/
