Photovoltaïque

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Mise à jour – 5 septembre 2023

Situation juridique au 1er janvier 2021

La nouvelle EEG (loi pour l'expansion des énergies renouvelables) est entrée en vigueur depuis le 1er janvier 2021, y compris pour les systèmes photovoltaïques.

Ainsi, l'autoconsommation des installations photovoltaïques anciennes et nouvelles jusqu'à 30 kWc inclus est exonérée du supplément EEG. Pour une autoconsommation allant jusqu'à 7 kWc, aucun SmartMeter ne doit être installé pour la collecte de données.

Compensation pour l'électricité injectée

Le tarif de rachat diminue à mesure que la production augmente et que la date de mise en service initiale augmente. Cela signifie que plus le système est performant et plus il est installé tardivement, plus la rémunération est faible.

Les systèmes mis en service au 1er septembre 2021 seront remboursés à hauteur de 0,0725 euros jusqu'à 10 kWc. A 0,30..0,35 euros le kWh pour l'électricité achetée, la rémunération représente environ 20% du prix à payer pour l'achat de l'électricité. Chacun peut décider lui-même si cela vaut la peine de se nourrir.

Le modèle complet aurait peut-être plus de sens Consommation propre être.

Sélection de modules PV

Alors que les modules photovoltaïques étaient autrefois beaucoup plus chers et beaucoup moins puissants, la variété de conceptions, de performances, d'efficacités, etc. disponibles aujourd'hui est énorme.

Trouver le juste milieu n’est pas facile, mais c’est possible.

Vous choisissez un fabricant reconnu, une conception qui utilise seulement quelques modules, offre le rendement le plus élevé possible et se rapproche le plus possible des performances souhaitées.

La conception est généralement rectangulaire, mais diffère par la largeur et la longueur des modules. La surface disponible est donc le facteur limitant lors du choix de la taille du module. Si vous construisez plusieurs rangées, vous devez tenir compte de l'ombrage des modules derrière la première rangée. Vous devez prévoir la distance appropriée entre les rangées de modules afin qu'aucune ombre ne soit projetée sur la rangée suivante lorsque le soleil est en position basse. Cela minimise la surface utilisable.

La détermination des distances requises peut se faire à l’aide d’un logiciel ou, plus facilement, à l’aide de dessins.

Les données nécessaires pour cela sont :

• géogr. Longueur/largeur de l'emplacement d'installation
• Azimut du soleil au solstice d'hiver 12h00
• Hauteur d'élévation du bord supérieur du module
• Angle d'élévation (généralement 30°)

Ce travail de . fournit une bonne documentation à ce sujet. Dr-Ing. Volker Quaschning et le Prof. Dr.-Ing. Habil. Rolf Hanitsch. Comme c'est généralement le cas, obtenir un résultat optimal implique toujours des efforts, ne serait-ce que pour se familiariser avec les considérations théoriques qui en constituent la base.

Une fois les paramètres donnés déterminés, il est maintenant important de trouver les modules appropriés. Pour un maximum de 7 kW, 20 modules de 350W chacun sont disponibles, pouvant être connectés en 2 chaînes de 10 modules chacune.
Une chaîne fait référence à une connexion en série de modules. Avec un exemple de tension MPP (Maximum Power Point) de module de 35 V, cela se traduit par une tension d'entrée de l'onduleur de 350 V DC.

Le nombre de strings possibles dépend du choix de l'onduleur. Les petits onduleurs ne disposent que d'un seul tracker MPP et ne permettent donc de connecter qu'une seule chaîne.

Petit onduleur 1×1

Il existe essentiellement trois types d'onduleurs : ceux qui fonctionnent sur ou hors réseau, ou une combinaison des deux modes de fonctionnement.

Conduit sur secteur Les onduleurs se synchronisent avec la fréquence du réseau de 50 Hz. Si cela échoue lors d’une panne de courant, ils cesseront de fonctionner pendant toute la durée de la panne de courant.

Hors réseau Les onduleurs sont utilisés dans les systèmes dits insulaires, c'est-à-dire les systèmes photovoltaïques indépendants qui ne sont pas connectés au réseau public.

Les onduleurs qui combinent les deux modes de fonctionnement sont appelés Hybride-onduleur. D'une part, ils sont connectés au réseau public, mais aussi, via des contrôleurs dits MPPT, aux batteries chargées par les modules photovoltaïques qui sont également connectés lorsque le soleil brille. En cas de panne du réseau, l'onduleur hybride passe simplement en fonctionnement sur batterie et maintient ainsi l'alimentation électrique dans ses limites de charge. Lorsque le réseau public est à nouveau disponible, il passe en charge de batterie.

Détails techniques de l'onduleur

Un appareil triphasé peut être choisi comme onduleur, par exemple un Kostal Piko IQ 8.5 pour un peu moins de 2 000 euros. Les appareils monophasés ne sont disponibles que jusqu'à 5 kW, comme le Kostal Piko MP plus 5.0-2 pour environ 1 200 euros.

Les deux appareils disposent chacun de deux trackers MPP (connexion de deux chaînes).

Quelles données sont pertinentes pour choisir un onduleur ?

Phases d'entrée

Les petits onduleurs jusqu'à environ 5 kW offrent généralement une phase, les plus grands trois phases. Pour le raccordement côté réseau, un câble à trois fils est nécessaire pour un raccordement monophasé et un câble à cinq fils pour un raccordement triphasé.

Puissance nominale CA

La ligne nominale AC fait référence à la puissance maximale de l'onduleur et donc également à la puissance photovoltaïque la plus élevée pouvant être installée. Cela signifie qu'il ne faut pas connecter plus de modules photovoltaïques à un onduleur que sa puissance AC nominale.

Nombre de trackers MPP

Le nombre de trackers MPP disponibles dans un onduleur détermine le nombre de chaînes pouvant être connectées. Les onduleurs plus petits n'ont généralement qu'un seul tracker MPP, les plus grands en ont deux ou plus. Plus il y a de trackers MPP installés, plus les onduleurs sont chers.

Zone MPP

La plage de tension CC spécifiée ici définit la tension d'entrée CC maximale possible sur le MPP Tracker. La tension continue ajoutée de tous les modules combinés en série dans une chaîne ne doit pas dépasser la limite supérieure. Par exemple, si la plage est spécifiée comme 360 .. 600 V, la tension MPP pour le module PV est décrite comme 35 V, ce qui donne 600/35 = 17,14, donc un maximum de 17 modules en série comme une chaîne sont possibles.

Courant d'entrée

Le courant d'entrée indique la somme de tous les courants de chaîne, qui résulte de l'addition des courants MPP d'un module de chaque chaîne. Si un module PV a un courant MPP de 9,92 A et que deux chaînes sont installées, 9,92 + 9,92 donne un courant d'entrée de 19,84 A.
En supposant que l'onduleur ne peut gérer qu'un maximum de 16 A, des modules avec un courant MPP maximum de 16 – 9,92 = 6,08 A doivent être installés dans la deuxième chaîne.

Tension en circuit ouvert

La tension en circuit ouvert des modules PV est toujours supérieure à la tension MPP. Elle est plus élevée à basse température extérieure et plus faible à température élevée. Si l'onduleur a une tension à vide maximale de, par exemple, 750 V, la tension à vide du module ne doit pas dépasser 750 / 17 = 44 V avec 17 modules installés.

Efficacité

L'efficacité décrit l'efficacité avec laquelle un onduleur convertit la tension continue entrante en tension alternative sortante. Cependant, étant donné que le rendement varie en fonction de l'intensité du soleil, la connaissance de la dépendance en tension est importante pour une conception correcte. En règle générale, une tension plus faible va de pair avec un rendement plus élevé.
Dans ce contexte, exploiter la tension limite supérieure de la gamme MPP est moins efficace. La configuration avec plusieurs strings est donc meilleure, même si cela implique une dépense financière plus élevée lors de l'achat de l'onduleur.