Intersolar 2016 (6) : Les nouveaux onduleurs pour le stockage d’électricité

Batirama

07/07/2016 0

Intersolar 2016 (6) : Les nouveaux onduleurs pour le stockage d’électricité

Les onduleurs présentés à Intersolar 2016 sont multitâches, plus compacts et offrent un rendement accru.

Il y a encore deux ans, il fallait un onduleur (inverter ou Wechselrichter, c’est la même chose) pour transformer le courant continu produit par les panneaux photovoltaïque en courant alternatif utilisable par le bâtiment ou le réseau et pour éventuellement charger un stockage électrique, puis un autre onduleur pour décharger le stockage. Désormais, un seul onduleur suffit pour assurer les trois fonctions.

Intégration onduleurs et solutions de stockage

SMA, le principal fabricant allemand d’onduleurs – avec un Chiffre d’Affaires de 999,6 millions d’Euros en 2015 – a développé pour la clientèle domestique la nouvelle offre Sunny Boy Storage.

Il s’agit d’une solution connectée au courant alternatif du logement avec une bonne dose d’intelligence embarquée qui lui permet de s’intégrer à une installation photovoltaïque existante et de gérer toutes sortes de stockages.

Maximiser l'auto-consommation

Ce système embarque l’onduleur pour stockage Sunny Island, l’automate Sunny Home Manager qui gère l’installation stockage + PV dans le but de maximiser l’auto-consommation et le compteur SMA Energy Meter capable de renseigner sur la production PV de la maison à tout moment, ainsi que sur l’électricité consommé, sur l’appel au réseau et sur le taux d’autoconsommation.

e.on, un producteur-distributeur d’électricité du calibre d’EDF en Allemagne, tente de se réinventer dans les énergies renouvelables. Il propose des équipements pour les installations de ses clients domestiques, dont des onduleurs + stockages d’électricité. ©PP

Mercedes vient au stockage

Cette offre SMA peut être couplée avec le nouveau stockage de 2,5 à 20 kWh de capacité (8000 cycles de charge/décharge) développé par Mercedes-Benz. De son côté, l’allemand Delta proposait son nouveau système de stockage hybride E5 qui contient des batteries Li-ion d’une capacité totale de 6 kWh et un onduleur de charge/décharge.

Son rendement de chargement, depuis le courant continu PV jusqu’aux batteries, atteint 95%. D’une manière générale, de plus en plus de constructeurs proposent des solutions intégrées de stockage + onduleur.

Des solutions compatibles

Ou bien les fabricants de stockages et d’onduleurs indiquent clairement avec quelles marques et systèmes leurs solutions sont compatibles. ABB, par exemple, mettait en avant son système mural “tout en un” REACT-3.6 ou 4.6 qui associe un stockage à base de batteries Li-ion de 2, 4 ou 6 kWh de capacité et des onduleurs de 3,6 ou 4,6 kW de puissance.

Fronius mettait lui-aussi l’accent sur le couple stockage + onduleur avec sa nouvelle offre d’onduleurs triphasé Symo Hybrid (3, 4 ou 5 kW), associés à un stockage de 4,5 à 12 kWh (par pas de 2,5 kWh).

Daimler se lance dans les voitures électriques. Comme Tesla, il se dit qu’il peut aussi exister une activité rentable de stockage d’électricité et il présentait à Intersolar sa première offre de stockage d’électricité. Le groupe a créé une filiale spécifique pour fabriquer batteries et systèmes de stockages et y a investi 500 millions d’Euros. ©Mercedes

Gérer les 400 V de Tesla

On observait quelques stickers “Tesla Ready” dans les allées d’Intersolar. Parmi les offres de stockage d’électricité, Tesla occupe en effet une place à part. D’une part, son marketing est nettement plus efficace que celui des autres : on ne parle que de lui.

D’autre part, son stockage PowerWall d’une capacité de 6,4 kWh pour une puissance de 3,3 kW, propose en sortie une tension de 350 à 400 V pour un courant de 9,5 Ampères. C’est une valeur très élevée – la plupart des stockages offrent une tension de sortie comprise entre 40 et 60 V – qui requiert des onduleurs spécialement conçus pour charger et décharger le PowerWall.

Des onduleurs intelligents

SolarEdge présentait à Intersolar, une évolution de son onduleur StorEdge compatible PowerWall. Les onduleurs StorEdge sont également capables de gérer les nouvelles batteries RESU 7H et 10H de LG Chem qui possèdent une tension de 400 V en sortie. SMA soulignait pour sa part que sa solution Sunny Boy Storage permet d’incorporer facilement le PowerWall à une installation PV existante.

LG Chem présentait à Intersolar deux nouveaux stockages de 7 et de 10 kWh avec une tension de 700 V en sortie. Le système Sunny Boy Storage de SMA est compatible avec ces nouvelles batteries. ©PP

Des onduleurs beaucoup plus compacts

SolarEdge a remporté le prix de l’innovation Intersolar 2016 pour ses nouveaux onduleurs domestiques embarquant sa technologie HD-Wave. SolarEdge a incorporé plus d’électronique de puissance dans ses onduleurs pour obtenir une sinusoïde bien nette en sortie.

Ce qui lui permet de diviser par deux la dissipation de chaleur, donc de diviser par 2,5 les composants destinés au rafraîchissement (radiateurs ventilateurs, etc.) et surtout de diviser par 16 les composants magnétiques embarqué dans ses onduleurs.

Un rendement de 99%

Les nouveaux onduleurs HD-Wave sont disponibles jusqu’à des puissances de 6,5 kW, atteignent un rendement de 99%, tout en offrant un encombrement divisé par trois et un poids de 9,5 kg seulement. Le néerlandais Victron était l’un des rares à mettre en avant des onduleurs consacrés à la charge des stockages.

Ses deux modèles MPPT 150/85 et MPPT 150/100 gèrent des installations photovoltaïques produisant du courant d’une tension de 12, 24 ou 48 V, avec des puissances maximales de 1200 W en 12 V jusqu’à 5800 W en 48 V.

Leur efficacité de chargement atteint 98%. Cette valeur de rendement de 98% en chargement des stockages est devenu le standard du marché.

Le Stockage PowerWall de Tesla sort du courant sous une tension de 400 V. Il faut des onduleurs particuliers pour gérer cette tension. Krannich, le spécialiste de la distribution d’équipements PV a sélectionné plusieurs onduleurs capables de gérer ces tensions importantes, dont le nouveau et très compact onduleur de SolarEdge. ©PP

Jusqu’à 1500 Volts

Il était clair à Intersolar 2016 qu’un nouveau marché est en développement, celui des installations PV sortant une tension de 1500 Volts. Plus la tension (Volts) est élevée, plus le courant (Ampères) est réduit.

Ce qui minimise les pertes de transmissions et permet de réduire le dimensionnement des câbles de raccordement. Avec un voltage plus important, une installation peut être conçue de manière à maximiser le nombre de panneaux par string (raccordés en série sur un même circuit).

Des fermes photovoltaïques d'envergure

Ce qui facilite l’équilibrage, minimise le nombre d’appareillages pour y parvenir et réduit les coûts d’installation. Il s’agit naturellement des fermes photovoltaïques de bonne taille, souvent raccordées directement aux réseaux moyenne tension de 1 à 20 kV.

Du coup, tous les spécialistes de la grande puissance, des tensions importantes en appareillage électriques – ABB, Siemens, Schneider Electric avec son Conext SmartGen de 1500V et connecté au Cloud pour le monitoring - proposent des solutions packagées d’onduleurs de grande puissance pour ces tensions très élevées.

Ils sont rejoints par les grandes marques d’onduleurs qui montent en gamme. SMA, par exemple, est connu pour ses onduleurs domestiques et tertiaires.

Un conteneur maritime de 10 pieds

Il présentait pourtant à Intersolar 2016 son premier onduleur de 1500V, le Sunny Central 2500-EV. SMA proposait un conteneur maritime de 10 pieds tout équipé et contenant 2 Sunny Central 2500-EV, pour une puissance totale de 5000 kVA pour les fermes photovoltaïques conçues en 1500V.

Dans le même temps, une demi-douzaine de fabricants de modules PV ont annoncé des panneaux adpatés à cette tension, dont Suntech ave sa gamme SuperPoly (silicium polycristallin) à 72 cellules et First Solar. Notre prochain article portera sur les joies nombreuses et les contraintes, rares, de l’autoconsommation.