Les trois principaux types de systèmes d’énergie solaire : On-Grid, Off-Grid et Hybrid

Les trois principaux types de systèmes solaires

1. En réseau - également connu sous le nom de système solaire connecté au réseau ou alimenté par le réseau

2. Hors réseau - également connu sous le nom de système électrique autonome (SAPS)

3. Hybride - système solaire connecté au réseau avec stockage par batterie

Principaux composants d'un système solaire

Panneaux solaires

La plupart des panneaux solaires modernes sont constitués de nombreuses cellules photovoltaïques à base de silicium (cellules PV). qui génèrent de l’électricité à courant continu (CC) à partir de la lumière du soleil. Les panneaux solaires, également appelés modules solaires, sont généralement connectés en « chaînes » pour créer ce que l'on appelle un panneau solaire. La quantité d'énergie solaire générée dépend de plusieurs facteurs, notamment de l'orientation et de l'angle d'inclinaison des panneaux solaires, de l'efficacité du panneau solaire, ainsi que des pertes dues à l'ombrage, à la saleté et même à la température ambiante.

Les panneaux solaires peuvent générer de l'énergie par temps nuageux ou couvert, mais la quantité d'énergie dépend de « l'épaisseur » et de la hauteur des nuages, qui déterminent la quantité de lumière qui peut passer à travers. La quantité d'énergie lumineuse est connue sous le nom d'irradiation solaire et est généralement calculée en moyenne sur toute la journée en utilisant le terme Peak Sun Hours (PSH). Le PSH ou heures d’ensoleillement quotidiennes moyennes dépend principalement de l’emplacement et de la période de l’année.

Onduleur solaire

Les panneaux solaires génèrent de l'électricité CC, qui doit être convertie en électricité à courant alternatif (CA) pour être utilisée dans nos maisons et nos entreprises. C’est le rôle premier de l’onduleur solaire. Dans un système d'onduleur « string », les panneaux solaires sont reliés entre eux en série et l'électricité CC est amenée à l'onduleur, qui convertit l'énergie CC en énergie CA. Dans un système à micro-onduleur, chaque panneau possède son propre micro-onduleur fixé à l'arrière du panneau. Le panneau produit toujours du courant continu mais est converti en courant alternatif sur le toit et est envoyé directement au tableau électrique.

Il existe également des systèmes d'onduleurs de chaîne plus avancés qui utilisent de petits optimiseurs de puissance fixés à l'arrière de chaque panneau solaire. 

Batteries

Les batteries utilisées pour le stockage de l'énergie solaire sont disponibles en deux types principaux: acide de plomb (AGM & Gel) et lithium-ion. Plusieurs autres types sont disponibles, comme les batteries à flux redox et les batteries sodium-ion, mais nous nous concentrerons sur les deux plus courantes. La plupart des systèmes de stockage d'énergie modernes utilisent des batteries lithium-ion rechargeables et sont disponibles dans de nombreuses formes et tailles, qui peuvent être configurées de plusieurs manières expliquées plus en détail ici.

La capacité de la batterie est généralement mesurée en ampères-heures (Ah) pour le plomb-acide ou en kilowattheures (kWh) pour le lithium-ion. Cependant, la totalité de la capacité n’est pas disponible. Les batteries au lithium-ion peuvent généralement fournir jusqu'à 90 % de leur capacité disponible par jour. En comparaison, les batteries au plomb ne fournissent généralement que 30 à 40 % de leur capacité totale par jour pour augmenter la durée de vie de la batterie. Les batteries au plomb peuvent être complètement déchargées, mais cela ne doit être fait qu'en cas d'urgence.