Par Jeremy Cook
L’énergie solaire nous permet d’exploiter l’énergie du soleil. Pour utiliser cette énergie alors que les panneaux ne produisent pas activement d’électricité, envisagez l’ajout d’un système de stockage d’énergie (ESS). Un ESS, généralement un parc de batteries avec un onduleur, se charge via une solution couplée en courant continu ou en courant alternatif. Les configurations de stockage d’énergie couplées au courant alternatif et au courant continu présentent des avantages et des inconvénients, et le stockage d’énergie n’est même pas la meilleure option dans toutes les situations. Nous discuterons de chaque scénario solaire dans cet article.
Tout d’abord, intéressons-nous au cas d’utilisation d’énergie solaire de base : un générateur PV (photovoltaïque) sans aucune batterie de secours. Dans cette situation, les panneaux solaires produisent du courant continu, qui est transmis à un onduleur qui la transforme en électricité en CA, et alimente le panneau électrique principal. L’électricité excédentaire peut être vendue au réseau électrique via un compteur d’électricité bidirectionnel. Toutefois, ces systèmes s’interrompent lorsque le réseau tombe en panne, et ce pour des raisons de sécurité.
Un panneau solaire sans batterie de secours est relativement facile à installer. Il comprend un générateur photovoltaïque, un onduleur (qui interagit avec le réseau global) et un débranchement du système photovoltaïque. L’inconvénient de cette configuration est que la déconnexion se coupe lorsque le réseau tombe en panne. Votre système ne peut pas être utilisé pour maintenir les lumières et les systèmes critiques allumés pendant une panne de courant.
Stockage d’énergie couplé au courant alternatif
La batterie de secours vous permet de maintenir l’alimentation pendant une panne de réseau. Le moyen le plus simple d’installer une sauvegarde solaire dans une entreprise ou une maison consiste à utiliser un système couplé au courant alternatif. Au lieu d’alimenter le panneau de service principal après la déconnexion PV, l’onduleur alimente un panneau de charges de secours. Le panneau de secours, à son tour, alimente un onduleur multimode, un sectionneur de stockage d’énergie et des batteries pour stocker l’énergie en vue d’une utilisation ultérieure. Enfin, le système alimente le panneau de service principal via un débranchement interactif du système, qui coupe le système solaire/de secours en cas de panne.
Lors d’une panne de courant sur le réseau, l’électricité est envoyée depuis la banque de stockage d’énergie via l’onduleur multimode vers le panneau de charges de secours, qui alimente les appareils critiques. L’énergie solaire peut toujours être utilisée dans ce scénario (si le soleil brille), car l’onduleur du panneau utilise l’énergie de l’ESS pour imiter les signaux du réseau et convertir l’énergie solaire CC en CA. Tous les équipements solaires/de secours supplémentaires sont installés après la déconnexion du système interactif, par rapport au panneau de service principal.
Stockage d’énergie couplé au courant continu
Dans une configuration couplée en courant continu, le générateur photovoltaïque alimente une configuration d’onduleur multimode et de contrôleur de charge via une déconnexion photovoltaïque. Le contrôleur de charge permet à l’alimentation CC de passer par une autre déconnexion pour sauvegarder les batteries, sans aucune conversion CA et sans pertes d’efficacité correspondantes. L’onduleur envoie le courant alternatif (converti à partir du système de stockage d’énergie global) à un panneau de charge de secours. Le panneau de secours peut également envoyer et recevoir de l’énergie du panneau de service principal via une déconnexion globale.
Le grand avantage des systèmes couplés en courant continu est que les batteries sont chargées plus efficacement par le panneau solaire que dans une configuration couplée en courant alternatif.
Stockage d’énergie solaire couplé au courant alternatif ou au courant continu
Du point de vue de l’efficacité, un système couplé au CC semble être un meilleur choix qu’un système de stockage sur batterie couplé au CA. Un système couplé au courant alternatif doit subir trois conversions avec perte pour produire de l’énergie solaire de secours : PV (CC) pour sauvegarder le panneau de charge (CC vers CA) vers le stockage d’énergie (CA vers CC) pour sauvegarder le panneau de charge (CC vers CA). Les systèmes couplés au CC ne subissent qu’une seule conversion CC vers CA : du système de stockage CC et du générateur photovoltaïque en passant par un seul onduleur jusqu’au panneau de charge de secours CA.
Cependant, plusieurs facteurs peuvent rendre un système AC plus attrayant pour votre cas d’utilisation. Du point de vue de la modernisation, un ESS couplé au courant alternatif peut être considéré comme une solution « boulonnée », dans la mesure où l’onduleur interactif existant, le débranchement photovoltaïque et le câblage associé peuvent être laissés en place. Les systèmes couplés au courant continu nécessitent des modifications du câblage et de l’équipement de l’infrastructure solaire existante. Étant donné que chaque solution de sauvegarde doit être conçue, installée et entretenue individuellement par des ressources humaines, ce qui rend le processus coûteux et sujets à des erreurs, la simplicité d’un ESS couplé au courant alternatif présente une certaine valeur.
De plus, considérez que les onduleurs interactifs utilisés dans un scénario PV-vers-réseau ou dans un cas d’utilisation immédiate ont tendance à être plus efficaces que leurs homologues onduleurs multimodes. Vous pourriez également débattre des avantages relatifs d’avoir deux types d’onduleurs dans un système couplé au CA par rapport à un seul onduleur multimode dans un système couplé au CC. La configuration CA à double onduleur offre certaines fonctionnalités en cas de panne, mais cela signifie également plusieurs points de défaillance.
Autres options : découpler l’énergie solaire et l’énergie de secours ?
Les concepteurs de systèmes pourraient également se demander si une batterie de secours est nécessaire dans certains scénarios. Les pannes de courant prolongées sont rares aux États-Unis, et grâce à la possibilité de stocker de l’énergie sur le réseau global, les factures d’électricité après le coucher du soleil peuvent être atténuées sans sauvegarde sur site. Du seul point de vue des coûts, le stockage sur site ne vaut peut-être pas l’investissement initial supplémentaire. Dans certains cas, un générateur de secours peut être une meilleure option qu’un ESS, même avec des panneaux installés pour un usage général.
Conclusions sur la sauvegarde de l’énergie solaire
L’énergie solaire présente deux avantages principaux : des économies globales grâce à la réduction des charges des services publics d’électricité et une alimentation de secours en cas de panne du réseau. Comme nous l’avons vu, les systèmes de sauvegarde par batterie couplés en courant alternatif et en courant continu présentent tous deux des avantages relatifs. Compte tenu des gains d’efficacité impliqués et de la rareté relative des pannes de courant, les installateurs pourraient envisager de présenter l’énergie solaire et la capacité de secours comme deux défis distincts qui peuvent (ou non) être mieux résolus en tandem.
Voir les produits connexes
Voir les produits connexes
Voir les produits connexes
