Devez-vous sur-dimensionner vos panneaux solaires par rapport à votre onduleur ?
Suite à de nombreuses questions à propos de la relation entre la puissance d’un panneau solaire et celle de l’onduleur, nous avons décidé de rassembler les informations dans cet article.
Logiquement, si vous avez (disons) 3000 Watts de panneaux solaires sur votre toit, vous vous attendez à ce qu’un onduleur de 3000 Watts soit le choix ideal, n’est-ce pas ?
Pas nécessairement !
Il y a un certain nombre de paramètres à prendre en compte pour déterminer la taille d’onduleur idéale. Nous les abordons pour vous ici.
Le premier et plus important paramètre à mémoriser est que la puissance de 3000W de votre système de panneaux solaires est une valeur crête, autrement dit une valeur instantanée.
Les panneaux solaires produisent différents niveaux de puissance selon leur orientation ou inclinaison par rapport au soleil, leur température, la densité de l’air, etc.
Donc, pour une question de cohérence, les panneaux sont tous produits, testés et certifiés dans des « Conditions Standards de Tests (STC) » qui sont : 25°C, 1000W par m2 d’ensoleillement et une densité d’air (AMD) de 1,5.
C’est similaire à un moteur d’une puissance de 100 CV par exemple. Un moteur de 100CV délivre 100CV uniquement si certaines conditions sont réunies : température, réglage, type de carburant, position de l’accélérateur etc. Toute modification de ces conditions ou usure du moteur ne permet pas de produire 100 CV et c’est la même chose pour les panneaux solaires.
Deuxièmement, le pic d’ensoleillement ne se produit que pendant une période de temps très courte pendant la journée (environ 1 à 2 heures). Avant et après cette période, le rendement décroit.
Donc, quand vous prenez en compte les saisons et les variations météo, des conditions non optimales, des pertes de rendement, des pertes de conversion entre DC et AC et la dégradation naturelle des composants, vous avez quasi aucune chance de tirer un jour 3000 Watts de votre système solaire de 3000 Watts.
Une règle approximative que j’utilise (après presque 2 décennies à analyser des données) est que vous obtiendrez environ 80% de la puissance maximum de sortie comme puissance maximum réelle, soit environ 2400 Watts.
Et je vous entends dire : “Mais c’est une arnaque !”
Et bien, même si c’est vendu honnêtement et clairement, ce n’est pas pour autant que c’est connu du grand public. Plus important, le dimensionnement solaire est bien davantage une question d’énergie produite par jour plutôt que d’énergie produite instantanément. Nos normes et règles de conception pour le calcul de la production d'énergie des systèmes solaires qui tiennent compte de cela.
Parfois, vous verrez des systèmes solaires qui ont des onduleurs surdimensionnés, par exemple un champ solaire de 3000 Watt avec un onduleur de 5000 Watt. C’est vendu comme une caractéristique permettant d’augmenter la puissance de votre champs solaire dans le futur. Ça peut être une approche raisonnable en considérant que vous trouverez les bons panneaux dans quelques années, que la conception est suffisamment bien faite pour éviter les pertes et qu’au final cela ne vous dérange pas de dépenser de l'argent pour quelque chose que vous pourriez ou non utiliser à l'avenir.
Très souvent vous verrez aussi des onduleurs sous-dimensionnés, par exemple un champ solaire de 3000 Watt avec un onduleur de 2400 Watt. C’est vendu comme une caractéristique (parfois appelé “overclocking”) pour maximiser à fond à capacité de l’onduleur et c’est aussi une approche pertinente. Cependant, l’ingénierie et la conception doivent être parfaits, sinon vous risquez d’endommager l’onduleur. Les règles de conception du Clean Energy Council en tiennent spécifiquement compte et autorisent un overclocking jusqu'à 30 % dans le cadre de ses directives.
Ainsi, vous pouvez assez sereinement augmenter ou réduire la taille de l’onduleur en restant dans les règles, et ce en fonction de votre objectif. Mais surtout, l'onduleur doit être capable de le gérer.
À titre d'exemple, nous voyons assez régulièrement des systèmes qui ont une puissance d'onduleur plus petite que la puissance des panneaux solaires, dans le but de maximiser les coûts et les performances et où les composants sont parfaitement adaptés pour fonctionner ensemble.
Par exemple, comme indiqué au verso cette fiche technique, un panneau solaire SUNPOWER MAXEON AC de 400 à 420 watts (DC) est associé à un onduleur Enphase de 349 watts (AC).
C'est surdimensionné de 13 à 17% et donc bien dans les règles. Comme décrit ci-dessus, cette association garantit un usage exceptionnel de la capacité de l’onduleur et évite tout gaspillage. Cependant, dans des conditions solaires parfaites pendant de courtes périodes, cela peut entraîner un «écrêtage» où le panneau veut produire plus d'énergie mais est limité par l'onduleur.
Plusieurs clients ont demandé la quantité et la valeur de l’énergie perdue du à l’écrêtage avec des systèmes « overclockés » comme celui-ci et il y a 2 versions de la même réponse simple. Premièrement, bien que vous puissiez perdre un peu d’énergie quand et si vous écrêtez, cela survient pendant des durées courtes. Comme les supers gars de AC Solar Warehouse l’ont écrit dans un article à ce sujet, la valeur de cette énergie (en considérant que cette production efface 30c€ par kWh est d’environ « 29,6c€ par panneau et par an », ou 2,96€ par an sur une installation de 10 panneaux.
Deuxièmement, en ayant beaucoup d'énergie solaire disponible plus tôt dans la journée, la courbe de production solaire est en fait un peu gonflée le matin et l'après-midi, de sorte qu'il y a aussi des gains pour compenser les pertes. Les onduleurs "montent" plus rapidement le matin et ralentissent également plus lentement l'après-midi. (Voir graphique ci-dessous)
Ainsi, ce que vous risquez de perdre au pic, vous le gagnerez en début et fin de journée, ainsi que par temps nuageux ou couvert. Par conséquent, vous pouvez potentiellement gagner encore plus car les pics de production solaire sont plus faibles.
Tout compte fait, on peut résumer comme suit : l'overclocking, lorsqu'il est fait intelligemment et avec le bon équipement, augmentera selon toute vraisemblance ou au pire égalera l'énergie d'un système qui n'est pas overclocké.
Logiquement, si vous avez (disons) 3000 Watts de panneaux solaires sur votre toit, vous vous attendez à ce qu’un onduleur de 3000 Watts soit le choix ideal, n’est-ce pas ?
Pas nécessairement !
Il y a un certain nombre de paramètres à prendre en compte pour déterminer la taille d’onduleur idéale. Nous les abordons pour vous ici.
Comprendre la puissance “crête”
Le premier et plus important paramètre à mémoriser est que la puissance de 3000W de votre système de panneaux solaires est une valeur crête, autrement dit une valeur instantanée.
Les panneaux solaires produisent différents niveaux de puissance selon leur orientation ou inclinaison par rapport au soleil, leur température, la densité de l’air, etc.
Donc, pour une question de cohérence, les panneaux sont tous produits, testés et certifiés dans des « Conditions Standards de Tests (STC) » qui sont : 25°C, 1000W par m2 d’ensoleillement et une densité d’air (AMD) de 1,5.
C’est similaire à un moteur d’une puissance de 100 CV par exemple. Un moteur de 100CV délivre 100CV uniquement si certaines conditions sont réunies : température, réglage, type de carburant, position de l’accélérateur etc. Toute modification de ces conditions ou usure du moteur ne permet pas de produire 100 CV et c’est la même chose pour les panneaux solaires.
Deuxièmement, le pic d’ensoleillement ne se produit que pendant une période de temps très courte pendant la journée (environ 1 à 2 heures). Avant et après cette période, le rendement décroit.
Donc, quand vous prenez en compte les saisons et les variations météo, des conditions non optimales, des pertes de rendement, des pertes de conversion entre DC et AC et la dégradation naturelle des composants, vous avez quasi aucune chance de tirer un jour 3000 Watts de votre système solaire de 3000 Watts.
Une règle approximative que j’utilise (après presque 2 décennies à analyser des données) est que vous obtiendrez environ 80% de la puissance maximum de sortie comme puissance maximum réelle, soit environ 2400 Watts.
Et je vous entends dire : “Mais c’est une arnaque !”
Et bien, même si c’est vendu honnêtement et clairement, ce n’est pas pour autant que c’est connu du grand public. Plus important, le dimensionnement solaire est bien davantage une question d’énergie produite par jour plutôt que d’énergie produite instantanément. Nos normes et règles de conception pour le calcul de la production d'énergie des systèmes solaires qui tiennent compte de cela.
Alors, devez vous surdimensionner les panneaux solaires par rapport à l’onduleur, ou sous-dimensionner ?
Parfois, vous verrez des systèmes solaires qui ont des onduleurs surdimensionnés, par exemple un champ solaire de 3000 Watt avec un onduleur de 5000 Watt. C’est vendu comme une caractéristique permettant d’augmenter la puissance de votre champs solaire dans le futur. Ça peut être une approche raisonnable en considérant que vous trouverez les bons panneaux dans quelques années, que la conception est suffisamment bien faite pour éviter les pertes et qu’au final cela ne vous dérange pas de dépenser de l'argent pour quelque chose que vous pourriez ou non utiliser à l'avenir.
Très souvent vous verrez aussi des onduleurs sous-dimensionnés, par exemple un champ solaire de 3000 Watt avec un onduleur de 2400 Watt. C’est vendu comme une caractéristique (parfois appelé “overclocking”) pour maximiser à fond à capacité de l’onduleur et c’est aussi une approche pertinente. Cependant, l’ingénierie et la conception doivent être parfaits, sinon vous risquez d’endommager l’onduleur. Les règles de conception du Clean Energy Council en tiennent spécifiquement compte et autorisent un overclocking jusqu'à 30 % dans le cadre de ses directives.
Ainsi, vous pouvez assez sereinement augmenter ou réduire la taille de l’onduleur en restant dans les règles, et ce en fonction de votre objectif. Mais surtout, l'onduleur doit être capable de le gérer.
Overclocker votre onduleur solaire (= sous-dimensionner)
À titre d'exemple, nous voyons assez régulièrement des systèmes qui ont une puissance d'onduleur plus petite que la puissance des panneaux solaires, dans le but de maximiser les coûts et les performances et où les composants sont parfaitement adaptés pour fonctionner ensemble.
Par exemple, comme indiqué au verso cette fiche technique, un panneau solaire SUNPOWER MAXEON AC de 400 à 420 watts (DC) est associé à un onduleur Enphase de 349 watts (AC).
C'est surdimensionné de 13 à 17% et donc bien dans les règles. Comme décrit ci-dessus, cette association garantit un usage exceptionnel de la capacité de l’onduleur et évite tout gaspillage. Cependant, dans des conditions solaires parfaites pendant de courtes périodes, cela peut entraîner un «écrêtage» où le panneau veut produire plus d'énergie mais est limité par l'onduleur.
Plusieurs clients ont demandé la quantité et la valeur de l’énergie perdue du à l’écrêtage avec des systèmes « overclockés » comme celui-ci et il y a 2 versions de la même réponse simple. Premièrement, bien que vous puissiez perdre un peu d’énergie quand et si vous écrêtez, cela survient pendant des durées courtes. Comme les supers gars de AC Solar Warehouse l’ont écrit dans un article à ce sujet, la valeur de cette énergie (en considérant que cette production efface 30c€ par kWh est d’environ « 29,6c€ par panneau et par an », ou 2,96€ par an sur une installation de 10 panneaux.
Deuxièmement, en ayant beaucoup d'énergie solaire disponible plus tôt dans la journée, la courbe de production solaire est en fait un peu gonflée le matin et l'après-midi, de sorte qu'il y a aussi des gains pour compenser les pertes. Les onduleurs "montent" plus rapidement le matin et ralentissent également plus lentement l'après-midi. (Voir graphique ci-dessous)
Ainsi, ce que vous risquez de perdre au pic, vous le gagnerez en début et fin de journée, ainsi que par temps nuageux ou couvert. Par conséquent, vous pouvez potentiellement gagner encore plus car les pics de production solaire sont plus faibles.
Tout compte fait, on peut résumer comme suit : l'overclocking, lorsqu'il est fait intelligemment et avec le bon équipement, augmentera selon toute vraisemblance ou au pire égalera l'énergie d'un système qui n'est pas overclocké.
Mis à jour le : 06/12/2023
Merci !