Solis Seminar, Épisode 33: Choisir le Bon Onduleur pour les Modules Solaires Photovoltaïques Haute Puissance M10 (182 mm), G12 (210 mm)

Contexte

Au cours des dernières décennies, principalement en raison des avancées technologiques et de la réduction des coûts, les dimensions des tranches de silicium utilisées dans les modules solaires ont évolué d’un stade précoce de 125 mm aux standards actuels M6 (166 mm), M10 (182 mm) et G12 (210 mm). Quel impact ces modules plus grands ont-ils sur les équipements connexes ? Quels sont les éléments à prendre en considération lors de la conception d’un système avec ces modules ? Quels sont les impacts entre les composants à courant élevé et les onduleurs ?

Dans ce séminaire de Solis, nous examinerons ces modules dits « haute puissance » plus en détail et les comparerons dans des conditions de fonctionnement réelles.

Caractéristiques des modules PV M10, G12

Comme le courant de sortie d’un module solaire est associé à sa surface, plus la surface est grande, plus le courant de sortie est important. En regardant la figure 1 ci-dessous, une feuille de données pour une gamme de modules solaires 530 - 550W M10 (182 mm), le courant de sortie du module dans des conditions de fonctionnement normales est inférieur à 15A ; et pour les zones à fort éclairement, en cas de réflectivité au sol élevée, le module de cellule au silicium de 182 mm peut atteindre 15 A, alors que pour un module G12 (210 mm), le courant dépassera 15 A comme indiqué dans la figure 2.

Figure 1 : Feuille de données du panneau photovoltaïque M10 (182 mm)

Figure 2 : feuille de données du panneau photovoltaïque G12 (210 mm)

Compatibilité de l’onduleur

Le côté CC de l’onduleur a certaines restrictions sur le courant connecté à la chaîne. Pour les onduleurs de chaîne traditionnels, le courant maximal de chaque chaîne est de 12,5 A. Dans la plupart des scénarios d’application, les modules solaires standard M6 (166 mm) fonctionnent dans des conditions de fonctionnement normales. Le courant de sortie est inférieur à 12,5A, l’onduleur traditionnel et les composants M6 sont donc adaptés et compatibles.

Le courant des modules M10 et G12 est supérieur à 12,5 A, le risque de limitation de courant causé par un onduleur non compatible est donc augmenté, surtout lorsque l’éclairement dépasse 800W/m2. Le courant de sortie de la chaîne dépassera le courant d’entrée admissible de l’onduleur, ce qui provoquera des pertes d’efficacité en raison de l’incapacité de l’onduleur de s’adapter à la puissance d’entrée.

Il est indispensable que les onduleurs conçus pour une utilisation avec des modules haute puissance soient sélectionnés lors de la conception d’un système avec ces types de modules.

Onduleurs de Solis – Compatible avec les Modules Haute Puissance

Les onduleurs de Solis ont été améliorés sur toute la gamme, du petit résidentiel jusqu’à l’échelle utilitaire. Le courant maximal MPPT peut atteindre 32 A, ce qui correspond aux besoins des modules photovoltaïques à courant élevé.

Par exemple, en consultant la feuille de données ci-dessous, le courant d’entrée maximal de l’onduleur triphasé de 10kW de Solis est de 2*16 A ou 16 A par MPPT

Simulation d’un scénario de fonctionnement – « A N Other » onduleur de Solis

Pour les deux systèmes, nous avons choisi des modules de 210 mm d’une puissance de 550 Wp ; dans le même environnement externe, faites-les fonctionner pendant 1 jour pour vérifier leur adaptabilité.

Dans le premier système, nous avons utilisé des onduleurs triphasés de 10 kW de Solis à courant d’entrée de chaîne de 16 A.

Dans le deuxième système, nous avons utilisé un onduleur de 10 kW d’un autre fabricant avec un courant d’entrée de chaîne de 12,5 A.

Résultats de test

Après avoir terminé un test de comparaison, nous avons exporté les données de sortie de courant de chaîne depuis le logiciel de surveillance.

Onduleur de Solis avec courant d’entrée 16A

En utilisant un onduleur avec un courant d’entrée MPPT 2*16 A, le courant de chaîne (vert), la tension (bleu) et la puissance de sortie (rouge) sont comme indiqués dans la figure ci-dessous.

On constate que sous fort éclairement, le courant du module photovoltaïque dépasse 15 A, et ce qui est proche de 16,3 A. Étant donné que l’onduleur est compatible, le courant de chaîne n’est pas limité et la production d’électricité est maximisée.

A N Other onduleur avec courant d’entrée 12,5 A

En utilisant un onduleur avec un courant d’entrée MPPT de 12,5 A, le courant de chaîne (vert), la tension (bleu) et la puissance de sortie (rouge) sont indiqués dans la figure ci-dessous.

Dans la même situation sous fort éclairement, le courant du module photovoltaïque atteint 16,3 A. le courant de chaîne est limité à 12,5 A par l’onduleur. La production d’électricité du module n’est pas maximisée et est limitée par la capacité de fonctionnement de l’onduleur.

Conclusion

Dans l’expérience, des modules G12 de 210 mm ont été utilisés et la capacité installée côté CC d’un onduleur unique était de 13,2 kW. Lors de l’utilisation d’un onduleur 12,5 A, la perte causée par la limite de courant côté CC de l’onduleur était de 6,16 kWh, ce qui équivaut à une perte de puissance près de 14 %.

Lors de l’utilisation d’un modèle d’onduleur à courant d’entrée de 16 A, il n’y a pas de pertes causées par la limite de courant côté CC de l’onduleur.

En même temps, l'onduleur avec une plus grande entrée de courant a de plus faibles pertes dues à la surcharge et à la limitation de courant. 

Résumé

Pour les modules G12 de 210 mm, il y a une quantité considérable de perte de puissance due à la limitation de courant lors de l’utilisation d’un onduleur 12,5 A.

Il vaut mieux choisir et il est recommandé de choisir une chaîne unique de 16 A ou d’installer plus d’onduleurs. Bien sûr, vous pouvez aussi utiliser un onduleur avec un courant d’entrée MPPT de plus de 16 A. Pour les composants de 182 mm, la capacité de transport de courant de l’onduleur à courant d’entrée de 16 A est plus que suffisante.

Les onduleurs améliorés de Solis avec des courants d’entrée plus élevés sont compatibles avec tous les modules haute puissance et bifaces. Choisir Solis signifie que vous maximiserez toujours le potentiel de production d’électricité de vos modules haute puissance.

Si vous avez d’autres questions, n’hésitez pas à contacter votre équipe d’assistance locale de Solis à :

www.solisinverters.com/aftersales.html

Solis est l’un des fabricants mondiaux d’onduleurs de chaîne les plus importants et les plus expérimentés avec un réseau mondial d’équipes de service.