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Quelle puissance pour un onduleur photovoltaïque ?

Lena Meric & Mathieu Bail

Publié le 16 juillet 2023

onduleur enphase IQ8M - puissance onduleur

Bien choisir la puissance de son onduleur permet d’optimiser la puissance produite, utilisée et injectée. Et donc de mieux rentabiliser votre installation solaire en autoconsommation. On ne définit pas la puissance de son onduleur au hasard.

  1. Comment calculer la puissance optimale d'un onduleur ?
  2. Pourquoi celle-ci n'est pas égale à la puissance de l'installation ?
  3. Quelles sont les causes de pertes de rendement d'un onduleur ?
  4. Quels sont les risques d'un onduleur sur/sous-dimensionné ?

L'onduleur photovoltaïque est un dispositif qui a pour mission de convertir le courant continu (DC) en courant alternatif (AC). C'est un composant indispensable des installations photovoltaïques étant donné que les panneaux photovoltaïques génèrent de l'électricité en courant continu. Alors que les équipements de votre logement et l’injection de l’énergie non consommée sur le réseau ont besoin de courant alternatif. L’onduleur est donc fondamental pour l’installation solaire. 

Quelle puissance pour un onduleur photovoltaïque ?  

 

Contrairement à ce qu’on pourrait penser, la puissance optimale d'un onduleur n'est pas égale à la puissance de l'installation solaire

➡️ Il est légèrement inférieur. Le but de ce dimensionnement est d'optimiser la puissance solaire à l'année. On parle d’un gain autour de 5% dans le meilleur des cas. Et ce, quel que soit le type d’onduleur : micro-onduleurs, onduleur centralisé, onduleur hybride, onduleur de chaine…

Et ce quelque soit le type d’onduleur : micro-onduleurs, onduleur centralisé, onduleur hyrbide, onduleur de chaine… La puissance des onduleurs photovoltaïque est exprimée en kVa et non en puissance crête. 

 

Comment calculer la puissance de son onduleur solaire ?

 

  • Pour un onduleur central ou string, sa puissance optimale doit être comprise entre 80% et 100% de la puissance de l’installation solaire.  Par exemple, si la puissance totale des panneaux est de 6 kWc, la puissance de l’onduleur doit donc être de 4,8 kW et 7 kW.
  • Pour un micro-onduleur, la puissance optimale doit être égale à 80% de la puissance du panneau solaire sur lequel il est installé (pour éviter l’écrêtage). Par exemple, pour un panneau de puissance 375 Wc, le micro-onduleur doit être d’environ 281 W.

Il est donc tout à fait normal si la puissance de votre installation solaire est supérieure à celle de votre onduleur.

 

Pourquoi la puissance optimale de l’onduleur photovoltaïque n’est pas égale à la puissance de l’installation solaire ? 

 

D’un point de vue technique, l’onduleur va atteindre son rendement optimal lorsqu’il fonctionne puissance maximale. Et comme expliqué précédemment, pour fonctionner à pleine puissance, il a besoin d'être sous-dimensionné. 

Pourquoi l’onduleur photovoltaïque atteint son rendement optimal uniquement à pleine puissance ?

 

Tout d’abord parce qu’on ne dimensionne pas un onduleur par rapport à une puissance instantanée mais par rapport à une quantité d’énergie produite sur l’année. On résonne donc en énergie annuelle produite et non en puissance. 

➡️ Concrètement, on sait qu’une installation solaire de 3 kWc va produire X kWc à l’année avec telle exposition et dans telle région. En pic de puissance ça n’a pas d’impact car cela varie en fonction de la météo, de la température, etc. En hiver, on atteint rarement sa production maximale. 

De plus, on sait qu’une installation solaire de 10 kWc ne produira jamais 10 kW à cause des différentes pertes. La puissance des panneaux est donné pour des conditions optimales : Standard Test Conditions (STC)

 

Quelles peuvent être les causes des pertes de puissance d’un onduleur photovoltaïque ? 

 

Dans un premier temps, il faut savoir que plus la température monte, moins le panneau délivre de puissance. Dès que la température passe au-delà de 25°C, le rendement des panneaux diminue d'environ 0,4 % par degré supplémentaire. La canicule et les panneaux solaires ne font pas bon ménage.

 

Dans un second temps, un panneau solaire de 375 Wc ne produit pas à 375 W. En théorie, il ne peut les délivrer que dans des conditions spécifiques. Pour en savoir plus, vous pouvez lire Comment calculer le rendement d'un panneau solaire ?

 

Pour finir, l’onduleur assure un rendement à 97 ou 98%. On perd donc toujours 2 à 3% de l’énergie produite

➡️ Il faut donc opter pour un onduleur adapté à la puissance des panneaux solaires pour ne pas avoir un onduleur surdimensionné.

 

Quel est le risque d’un onduleur photovoltaïque surdimensionné ?  

 

Les onduleurs surdimensionnés, c'est-à-dire plus puissants que les panneaux solaires qu'ils gèrent, se traduiront par des rendements finaux inférieurs.

➡️ Pour qu’il démarre, un onduleur a besoin d’une certaine tension. Si la puissance totale des panneaux est inférieure à la puissance de l’onduleur (par exemple si la puissance des panneaux atteint 1 kW et que la puissance de l’onduleur est de 3 kW), cela provoque une mise en route plus tardive de l’onduleur. Par exemple, celui-ci va démarrer à 9h alors que les panneaux ont commencé à produire de l’énergie dès 8h : vous allez donc perdre 1h de production.

 

Au contraire, si la puissance totale des panneaux est nettement supérieure à la puissance de l’onduleur (inférieur à 80%), l’onduleur va écrêter. On parle d’écrêtage lorsque la production dépasse la capacité de l'onduleur, celle-ci est alors bridée. Concrètement, la production va atteindre un pic, va faire un plat et va redescendre.

 

Bien choisir la puissance d’un onduleur photovoltaïque

 

Le choix des panneaux solaires et de/des onduleurs/micro-onduleurs est primordial pour établir votre installation solaire. D'un point de vue technique, économique, et de fiabilité, il est impératif de s'assurer de la compatibilité de ces composants.

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