La plupart des maisons à énergie solaire ont un système solaire relié au réseau. Cependant, les systèmes solaires hors réseau sont devenus plus populaires en raison de l'autonomie énergétique accrue qu'ils offrent aux utilisateurs. Un équipement clé associé à ces systèmes est l'onduleur solaire hors réseau.
Dans cet article, nous allons explorer comment onduleurs solaires hors réseau fonctionnent par rapport aux onduleurs utilisés pour les systèmes hybrides sur réseau. L'article analysera également le marché mondial de l'énergie solaire hors réseau, en examinant la taille actuelle du marché, les principaux moteurs du marché et la croissance projetée. Il proposera ensuite un guide d'achat avec des facteurs clés à prendre en compte lors du choix du meilleur onduleur solaire hors réseau.
Table des matières
Comment fonctionnent les onduleurs solaires hors réseau ?
Aperçu du marché mondial du solaire hors réseau
5 facteurs à prendre en compte lors du choix du meilleur onduleur solaire hors réseau
Choisissez le meilleur onduleur solaire hors réseau
Comment fonctionnent les onduleurs solaires hors réseau ?
Les deux principaux types de systèmes à énergie solaire sont ceux qui sont connectés au réseau (hybride ou on-grid) et ceux qui sont déconnectés du réseau (off-grid). Bien que les deux utilisent la même source d'énergie collectée par le soleil via des panneaux solaires, ils stockent et utilisent différemment l'énergie excédentaire.
Avec un système solaire hybride, l'électricité excédentaire est envoyée au réseau électrique, tandis que les onduleurs solaires hors réseau utilisent des banques de batteries qui stockent l'énergie solaire CC qui leur est fournie par les panneaux solaires hors réseau. Cette puissance est ensuite convertie par l'onduleur en courant alternatif utilisé pour alimenter les appareils ménagers.
Les systèmes solaires hors réseau sont beaucoup plus compliqués que les systèmes hybrides car ils nécessitent des composants supplémentaires tels que des contrôleurs de batterie, des contrôleurs de charge et des disjoncteurs CC et CA.
Aperçu du marché mondial du solaire hors réseau
Rapport 2022 d'A Vantage Market Research montre que les le marché mondial des onduleurs solaires dans son ensemble devrait atteindre une valeur marchande de 12.93 milliards de dollars américains d'ici la fin de 2028. Le marché devrait croître à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 8.5 % par rapport à sa valeur marchande de 2021 aux États-Unis. 7.92 milliards de dollars.
En ce qui concerne spécifiquement le marché de l'énergie solaire hors réseau, Vantage prédit croissance du marché à un TCAC de 11 %, le marché passant d'une valeur de 2.8 milliards de dollars américains en 2020 à 6.45 milliards de dollars américains d'ici 2028.
La crise énergétique imminente, la fluctuation des prix du pétrole et l'augmentation des accords internationaux favorisant les programmes de développement durable sont considérés comme des moteurs clés de la croissance sur le marché des onduleurs solaires.
5 facteurs à prendre en compte lors du choix du meilleur onduleur solaire hors réseau
1. Tension de sortie
L'une des premières choses à considérer lors de la sélection d'un onduleur solaire hors réseau détermine les exigences de charge. C'est généralement la même que la tension d'alimentation standard ou la tension nominale de charge d'une certaine zone.
Faire une analyse de charge aide les détaillants à déterminer les tensions dont leurs clients auront besoin. La tension de sortie pour l'Europe et l'Afrique est de 240 V, alors qu'elle est de 120 V aux États-Unis. La plupart des applications résidentielles nécessitent 110/220 VAC, qui est la tension requise pour les charges domestiques AC.
Pour obtenir une tension de sortie plus élevée, les utilisateurs peuvent utiliser «l'empilement d'onduleurs», qui consiste à utiliser plusieurs onduleurs en série. Tant que le solaire onduleurs utilisés sont compatibles, un utilisateur résidentiel pourrait connecter deux onduleurs 120 VAC pour doubler la tension de sortie à 240 VAC.
2. Plage de puissance
Le prochain facteur à considérer lors du choix du meilleur onduleur solaire hors réseau est la plage de puissance fournie avec l'onduleur. En fin de compte, l'équipement choisi doit être en mesure de répondre aux besoins en énergie de l'utilisateur ou de gérer sa charge.
Vous trouverez ci-dessous une liste des différentes gammes de puissance des onduleurs et de leurs applications typiques :
- 1–2 kW : TV, réfrigérateur, téléphone, petite cabine avec lumières
- 2–4 kW : Petites maisons économes en énergie, grandes cabanes
- 4–8 kW : La plupart des maisons hors réseau
- 8–16 kW : Grandes maisons hors réseau, petites entreprises, fermes ou ranchs
La plage de puissance la plus populaire est 4 à 8 kW car il peut répondre aux besoins électriques les plus courants des ménages.
Selon le client cible, il est important de prendre également en compte les futures charges qui pourraient nécessiter de l'électricité. Cela signifie que le onduleurs hors réseau installés devraient généralement être en mesure de gérer toute croissance des besoins en énergie au cours des prochaines années. Ainsi, un système ciblant les couples retraités devrait être différent de celui ciblant les jeunes familles.
3. Tension d'entrée CC
Une fois la capacité de puissance du onduleur solaire hors réseau est établie, il sera maintenant temps de considérer la plage de tension d'entrée CC de l'équipement. Cela peut être établi en consultant les spécifications ou la fiche technique de l'onduleur.
La tension CC d'entrée est utilisée pour déterminer la tension nominale de la batterie qui correspond à la onduleur. En règle générale, la tension de sortie CC PV maximale ne doit pas dépasser la tension d'entrée CC maximale indiquée dans les spécifications de l'onduleur.
4. Capacité de la batterie
Le facteur suivant à prendre en compte dans le processus de sélection des systèmes d'énergie solaire hors réseau est le taille de la batterie cela sera nécessaire. Le détaillant devra déterminer si le client ciblé aura généralement besoin d'un stockage d'énergie couvrant une utilisation pour une seule journée ou une système doté d'une capacité de sauvegarde supplémentaire.
Pour assurer la précision au cours de ce processus, il est important de prendre en compte un certain nombre de variables liées à la batterie. Ceux-ci incluent le type de batterie et sa chimie, l'efficacité aller-retour, la profondeur maximale de décharge (DoD), le taux de charge maximal et les jours d'autonomie.
La règle générale pour la batterie de secours solaire est de viser un stockage qui couvre au moins 2 à 3 jours d'utilisation pendant la période d'utilisation la plus élevée de l'année.
5. Contrôleur de charge solaire intégré
Les onduleurs solaires hors réseau sont livrés avec contrôleurs de charge solaire intégrés qui régulent la puissance provenant des panneaux solaires et transférée aux batteries. Il existe deux types de contrôleurs de charge généralement utilisés pour les onduleurs solaires hors réseau : Contrôleurs de suivi du point de puissance maximale (MPPT) et les contrôleurs de modulation de largeur d'impulsion (PWM).
Contrôleurs MPPT sont considérés comme techniquement meilleurs car ils peuvent convertir une tension de panneau solaire plus élevée en tension plus basse et sont capables de charger des batteries avec des pertes de puissance plus faibles ou une efficacité plus élevée. MPPT peut fournir Efficacité de 93 à 97 % dans leur conversion de puissance ; cependant, ils sont plus coûteux que les contrôleurs PWM.
Les contrôleurs PWM sont moins chers, mais ils peuvent causer jusqu'à 60% de perte de puissance. Cela les rend idéales pour les grands systèmes, mais une option viable pour les petits systèmes. Idéalement, il est préférable de sélectionner un onduleur avec un contrôleur de charge intégré qui optimise le transfert de tension afin que le banc de batteries reçoive le maximum d'énergie.
Choisissez le meilleur onduleur solaire hors réseau
La sélection du meilleur onduleur solaire hors réseau pour les clients cibles nécessite un examen attentif d'un certain nombre de facteurs, notamment la tension de sortie, la plage de puissance, la tension d'entrée CC, la capacité de la batterie et les contrôleurs de charge solaire intégrés.
Tous ces facteurs ont une incidence sur le type de système d'énergie solaire hors réseau dont disposent les utilisateurs. Les détaillants doivent donc déterminer qui est ciblé, car cela aidera à établir l'option d'onduleur la plus optimale pour eux.
En fin de compte, les clients recherchent des systèmes faciles à entretenir, simples à utiliser et sans tracas. Le calcul précis des charges électriques et des modèles d'utilisation des clients potentiels permet un dimensionnement correct du système solaire hors réseau, une fonctionnalité supérieure et une défaillance minimale du système.
