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Avis: Optimiseurs de puissance SolarEdge vs Tigo

Dans cet article, nous allons expliquer pourquoi il est crucial d’optimiser la puissance. Nous allons aussi examiner plus en dĂ©tail et comparer deux systèmes d’optimisation au niveau des modules – SolarEdge et Tigo.  L’installation d’un système solaire PV est de plus en plus populaire, mais le coĂ»t initial reste relativement Ă©levĂ© et l’exploitation de chaque kWh est essentielle pour garantir un retour sur investissement rapide. En sachant que les onduleurs raccordĂ©s au rĂ©seau ont un rendement d’environ 98 % et que les panneaux solaires ont un rendement d’environ 20 %, la plupart des pertes d’énergie dans un système PV se produisent au niveau des panneaux. Si de nombreux facteurs influent sur la quantitĂ© d’électricitĂ© produite par les panneaux solaires, l’optimisation du système est l’une des meilleures solutions pour limiter les pertes d’énergie et atteindre la performance maximale du système solaire.

Where does power loss in solar panels come from?

Une disparité de puissance se produit – lorsque les paramètres électriques d’une cellule sont sensiblement différents de ceux des autres, de l’énergie se perd dans le système. Dans un système solaire, les modules sont connectés en série en chaînes qui sont à leur tour connectés en parallèle dans les onduleurs. Un module présentant une disparité produit beaucoup moins d’énergie que d’autres panneaux et tire vers le bas tous les autres modules de la chaîne. Comme Chouder le présente dans son étude, jusqu’à 10 % de la puissance totale générée peuvent être perdus en raison d’erreurs de disparité dans les  modules.¹

Les sources de disparité :

  • DisparitĂ© due au processus de fabrication : les cellules photovoltaĂŻques ont des capacitĂ©s de sortie de puissance diffĂ©rentes, mĂŞme dans les modules de haute qualitĂ©. Par exemple, CanadianSolar CS3K-300P a une tolĂ©rance de puissance comprise entre 0 et 5W (0-1,67 %).
  • DisparitĂ© due aux variations du temps : Les nuages bloquent la lumière du soleil, ce qui provoque un ombrage temporaire sur le module. La tempĂ©rature Ă©levĂ©e est Ă©galement un facteur qui diminue la puissance et peut causer une disparitĂ© de puissance en raison de l’effet de refroidissement qui peut ĂŞtre diffĂ©rent pour chaque module sur une chaĂ®ne.
  • DisparitĂ© due Ă  l’orientation du module et Ă  l’ombrage local : Très souvent, les modules souffrent d’ombrage sur les toits rĂ©sidentiels en raison de divers obstacles tels que des cheminĂ©es, des arbres, un autre module ou un toit, etc. La surface du toit peut Ă©galement nĂ©cessiter d’installer des modules sur diffĂ©rentes orientations et angles inclinĂ©s.
  • DisparitĂ© due Ă  des taux de dĂ©gradation inĂ©gaux : Les modules se dĂ©gradent pour de nombreuses raisons telles que des diodes de dĂ©rivation dĂ©faillantes, des saletĂ©s, une usure mĂ©canique, le vieillissement…²

Why use power optimizers?

Un système solaire avec optimiseurs de puissance permet à chaque module de produire le maximum d’énergie. Le module non apparié n’affecte pas les performances du reste du système. Les optimiseurs de puissance permettent aussi d’installer des modules photovoltaïques à des orientations et des angles différents, ce qui implique une plus grande flexibilité dans la conception du processus, une meilleure esthétique ainsi qu’une utilisation accrue de la surface au niveau toit.

SolarEdge’s approach

Complet, robuste et économique pour une optimisation complète et une surveillance au niveau du module.

Le système SolarEdge (SE) comporte des optimiseurs SE et des onduleurs SE comme illustré sur l’image ci-dessous. Chaque module est relié à un ou deux optimiseurs de puissance. Les optimiseurs de puissance sont des convertisseurs DC/DC buck-boost, qui optimisent le rendement énergétique solaire de chaque module en suivant le point de puissance maximal de chaque module PV. L’onduleur SolarEdge convertit uniquement l’alimentation CC en alimentation CA conforme au réseau et interagit avec celui-ci . Grâce à leur design innovant et simplifié, les onduleurs SolarEdge sont meilleurs marché que les onduleurs en chaîne traditionnels. Cela rend l’ensemble du système (optimiseurs + onduleur) plus rentable.

Système résidentiel SolarEdge

Système commercial SolarEdge

SolarEdge offre une garantie de 25 ans pour les optimiseurs de puissance et de 12 ans pour les onduleurs. Quand les onduleurs sont connectés à Internet, ils transmettent les informations du système à la plate-forme de surveillance gratuite qui visualise les performances de chacun des modules du système. 

De plus, le système de surveillance SolarEdge peut servir de plateforme de gestion de l’énergie lors de l’utilisation de l’énergie solaire produite pour l’autoconsommation, le contrôle de la recharge des VE et d’autres appareils ménagers.

SolarEdge propose des outils logiciels très complets pour assister les planificateurs, les installateurs et les utilisateurs :

  • Pour le planificateur : l’outil  Designer  fournit une solution sophistiquĂ©e pour la crĂ©ation de l’agencement du site, la planification des modules PV, le choix d’un onduleur et d’un optimiseur de puissance appropriĂ©s pour prĂ©voir le rendement et crĂ©er un plan de câblage. 
  • Pour l’installateur : l’outil Mapper  permet Ă  chaque installateur d’enregistrer rapidement la disposition de l’optimiseur directement sur le portail de monitoring du site. Setapp est une application  mobile, qui permet Ă  l’installateur de mettre l’onduleur rapidement en service mĂŞme sans connexion internet. 

La plateforme de surveillance SolarEdge

Tigo’s approach

L’option Tigo est simple, flexible et personnalisée pour une catégorie spécifique

La technologie Tigo est déployée selon vos propres besoins grâce à la fonctionnalité de déploiement sélectif Tigo. La technologie d’optimisation TS4 de Tigo fonctionne indépendamment des onduleurs dans un système solaire, et chaque panneau peut être optimisé au besoin. En d’autres termes, si l’ombre d’un arbre tombe sur un coin de votre toit, vous n’aurez pas besoin d’acquérir du matériel pour chaque panneau de votre toit mais seulement pour le panneau qui se trouve à l’ombre de l’arbre.

Le déploiement sélectif Tigo

Cette fonctionnalité est rendu possible grâce à la technologie Tigo appelée Impedance Matching et Predictive IV. Impedance matching établit un tunnel de dérivation autour du module à l’ombre (le module rouge ci-dessous) garantissant ainsi que la perte de puissance sur le module non apparié n’affectera pas les autres modules. Predictive IV utilise les statistiques de comportement des modules en conjonction avec Impedance Matching pour prédire les réglages optimaux d’un module pour qu’il génère de l’énergie à  son maximum. Les optimiseurs Tigo sont compatibles avec tous les onduleurs des principaux fabricants.³

Impedance Matching

Le système Tigo et ses fonctionnalités de surveillance.

Le système Tigo fonctionne uniquement avec les optimiseurs TS4-A-O au cas oĂą la surveillance n’est pas nĂ©cessaire. Pour activer la fonctionnalitĂ© de surveillance, il faut relier les optimiseurs des modules, l’Access Point Tigo (TAP) et le kit Cloud Connect. Le kit Cloud n’est pas nĂ©cessaire s’il est dĂ©jĂ  intĂ©grĂ© dans l’onduleur. Tigo offre 25 annĂ©es de garantie pour les optimiseurs de puissance, et 5 annĂ©es pour l’Access Point Tigo ainsi que pour le kit Cloud Connect.

CONCLUSION

Dans cet article, nous avons examinĂ© diffĂ©rentes sources de disparitĂ© de puissance. Grâce Ă  l’utilisation d’optimiseurs de puissance, on peut sensiblement minimiser ce problème. Nous avons examinĂ© et prĂ©cisĂ© les approches et systèmes SolarEdge et Tigo afin de mieux comprendre leur principe. Les deux marques proposent toutes les deux des solutions de haute qualitĂ© et sĂ©curitaires y compris l’arrĂŞt rapide Rapid Shutdown. L’option Tigo est simple, souple et adaptĂ© pour un cas spĂ©cifique. D’un autre cĂ´tĂ©, l’option SolarEdge est complète, solide et rentable si vous souhaitĂ© une optimisation totale et une surveillance au niveau du module.

CaractéristiquesSolarEdgeTigo
 MPPT au niveau du module pour atténuer le problème de disparitéOuiOui
Plusieurs orientations et angles d’inclinaison du moduleOuiOui
Doit avoir des optimiseurs de puissance sur chaque moduleOuiNon
Doit avoir un nombre minimum d’optimiseurs pour fonctionnerOuiNon
Peut ĂŞtre utilisĂ© avec d’autres marques d’onduleursNonOui
Surveillance au niveau du moduleOuiOui 
Abonnement pour des fonctionnalités de surveillance haut de gammeNonOui 
25 annĂ©es de garantie pour l’optimiseur de puissanceOuiOui
Système complexe avec chargeur de VE, Maison ConnectĂ©e, Stockage d’Ă©nergieOuiNon

Références

1

A. Chouder et S. Silvestre, “Analysis Model of Mismatch Power Losses in PV Systems,” Journal of Solar Energy Engineering, vol. 131, no. 2, p. 024504, 2009

2

Solaredge case study mismatch commercial rooftops Netherlands, SolarEdge

3

T. Doyle, R. Desharnais et T. Erion-Lorico, “2019 PV MODULE RELIABILITY SCORECARD,” PVEL, 2019

4

Optimization with Predictive IV and Impedance Matching, Tigo Resource Center, Tigo

5

MySolarSystem Part II. The Problem with Solar: Mismatch, Tigo Resource Center, Tigo

6

Inverter Compliance, Tigo Resource Center,Tigo

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