Qu'est-ce qu'un onduleur solaire ?

1. Qu'est-ce qu'un onduleur solaire ?

Un onduleur solaire, également appelé onduleur photovoltaïque (PV), est un type de onduleur qui convertit la sortie variable en courant continu (CC) d'un panneau solaire photovoltaïque en un courant alternatif (AC) à fréquence utile qui peut être injecté dans un réseau électrique commercial ou utilisé par un réseau local hors réseau réseau électrique. En tant que composant essentiel d'un système d'énergie solaire, il est utilisé pour garantir que l’énergie solaire générée convient à une utilisation domestique appareils électroménagers ou systèmes de distribution d’alimentation. Généralement, les onduleurs solaires sont disponible en différentes tailles et types en fonction des exigences spécifiques de une installation d'énergie solaire.

2. La structure de l'onduleur solaire

Un onduleur solaire est principalement composé d'une entrée CC, d'une sortie CA, d'un transformateur, d'un système de refroidissement ainsi qu'un système de contrôle, tous fonctionnent ensemble pour assurer le fonctionnement normal de l'onduleur solaire.

Qu'est-ce que l'entrée CC ?

Entrée CC, un endroit où l'électricité CC produite par les panneaux solaires est connecté à l'onduleur, peut gérer une plage de tension déterminée par le Spécifications de l'onduleur et doit correspondre à la tension produite par l'énergie solaire panneaux. Il comporte également un disjoncteur ou un fusible qui protège l'onduleur contre les surcharges ou les courts-circuits. Plus important encore, les onduleurs solaires utilisent suivi du point de puissance maximale (MPPT) pour obtenir la puissance maximale possible du Générateur photovoltaïque.

Qu'est-ce que la sortie CA ?

La sortie CA est conçue pour convertir l'énergie CC générée par un panneau solaire en puissance CA utilisable, également appelée puissance de sortie maximale ou puissance nominale puissance de sortie et dépend de nombreux facteurs tels que la température, l'humidité et la quantité de lumière solaire disponible pour que le panneau solaire génère de l'énergie CC. Par conséquent, la sortie CA joue un rôle important en garantissant que la sortie CA de l'onduleur solaire est suffisant pour répondre aux besoins en puissance du charge électrique.

Qu'est-ce qu'un transformateur ?

Fonctions de transformateur pour convertir la sortie CC de l'onduleur en courant CA. qui peut être réinjecté dans le réseau. Et cela peut aider l'énergie générée par le panneaux réinjectés dans le réseau pour améliorer l’efficacité de l’onduleur solaire. Historiquement, l'utilisation de systèmes électriques sans transformateur a suscité des inquiétudes. Les systèmes alimentent le réseau de services publics. Le transformateur est donc conçu pour fournir Isolation du réseau, tout défaut ou court-circuit dans l'onduleur n'affectera pas le réseau électrique. De plus, le transformateur garantit également que la sortie CA de l'onduleur est synchronisé avec la tension et la fréquence du réseau électrique réseau, afin que l’électricité produite soit utilisable par d’autres consommateurs du réseau. De nos jours, les onduleurs utilisent principalement le nouveau transformateur haute fréquence.

Qu'est-ce qu'un système de refroidissement ?

En tant que composant essentiel d'un onduleur solaire, le système de refroidissement est spécialement conçu pour dissiper la chaleur générée par l'onduleur pendant son opération. Il peut être divisé en refroidissement passif et refroidissement actif. Comparé au refroidissement passif, le refroidissement actif est plus adapté aux onduleurs plus gros et peut réguler la température avec plus de précision. De plus, le système de refroidissement actif peut être en outre classé en

dans le refroidissement par air et le refroidissement liquide. Au total, le refroidissement par air est moins cher tandis que le refroidissement liquide est plus coûteux et plus efficace.

Qu'est-ce qu'un système de contrôle ?

Utilisé pour gérer le flux de puissance, un système de contrôle se compose principalement d'un microcontrôleur ou processeur de signal numérique (DSP), électronique de puissance et capteurs. En tant que cerveau du système de contrôle, microcontrôleur ou DSP surveille en permanence la tension du générateur photovoltaïque, la tension de la batterie et l'état de charge (SOC) ainsi que la tension et la fréquence du réseau. L'électronique de puissance atteint le conversions de puissance à travers différents types de topologies de conversion de puissance. Alors que les capteurs fournissent des signaux de retour au microcontrôleur ou au DSP, qui permettre le contrôle en boucle fermée du convertisseur de puissance.

3. L'histoire du développement de l'onduleur solaire

La première génération d'onduleurs solaires a été développée dans les années 1980 avec limité à quelques kilowatts de puissance. Cependant, les avancées en matière de pouvoir l'électronique et la technologie de contrôle numérique à la fin des années 1990 ont permis au développement d’onduleurs solaires plus efficaces et plus fiables. Et puis dans le au début des années 2000, la deuxième génération d'onduleurs solaires a été introduite avec capacité de conversion et a commencé à être largement adopté dans l’industrie solaire. La troisième génération d'onduleurs solaires est apparue au milieu des années 2010 et a été caractérisé par une densité de puissance plus élevée, une efficacité de conversion de puissance améliorée et fonctionnalités avancées telles que des fonctionnalités améliorées de surveillance et de contrôle. De nos jours, avec le développement des technologies, les onduleurs hybrides deviennent un nouveau tendance en combinant les fonctions solaires et de stockage d’énergie dans un seul appareil promouvoir une transition vers un avenir énergétique plus durable et plus propre.

4.Les types d'onduleurs solaires

D'une manière générale, les onduleurs solaires peuvent être divisés en quatre types : hors réseau onduleurs, onduleur sur réseau, onduleur de secours sur batterie et hybride intelligent onduleur.

l L'onduleur hors réseau est utilisé dans les systèmes électriques autonomes où l'onduleur tire son énergie CC de batteries chargées par des panneaux photovoltaïques. Et c'est généralement équipé d'un chargeur de batterie intégré pour stocker l'excès d'énergie produit pendant la journée pour une utilisation en cas de besoin. Normalement, ceux-ci ne s'interfacent en aucune façon avec le réseau électrique public et, en tant que tels, ne sont pas tenus d'avoir un anti-îlotage protection. Quant à ses avantages, ce type d'onduleur est conçu pour gérer les fluctuations de la lumière du soleil et fournir une source d'alimentation CA stable et fiable, vous pouvez également produire de l'électricité sans dépendre du réseau électrique, ce qui peut être particulièrement utile si vous vivez dans une région éloignée où l'accès au réseau est limité. Cependant, rien n'est parfait, sa capacité, sa durée de vie et sa durée de vie limitées. la compatibilité doit être digne d’attention. En même temps, son vaste les applications sont remarquables. Premièrement, il peut être utilisé dans les systèmes solaires hors réseau qui ne sont pas connectés au réseau électrique, et ces systèmes sont généralement trouvé dans les cabines isolées, les bateaux et les camping-cars.

De plus, des onduleurs hors réseau sont utilisés pour les solutions d'alimentation mobiles comme le camping, la navigation de plaisance ou les voyages en voiture pour alimenter des appareils portables appareils électroménagers, éclairage et réfrigération. Entre-temps, ils sont également largement appliqués dans l'alimentation de secours d'urgence, les systèmes d'énergie renouvelable ainsi que les systèmes à distance systèmes de surveillance. En fonction de la qualité, les onduleurs hors réseau peuvent être encore plus performants. divisé en onde sinusoïdale pure et onde sinusoïdale modifiée, onduleur à onde sinusoïdale pure produit une sortie CA de qualité supérieure, similaire à la puissance disponible à partir de La grille et convient mieux à certains appareils électroniques sensibles lorsqu'ils sont fabriqués comparaison avec une onde sinusoïdale modifiée.

l L'onduleur sur réseau est conçu pour se synchroniser avec la tension du réseau, fréquence et phase pour maintenir un approvisionnement stable en électricité. Le les mesures de protection anti-îlotage des onduleurs hors réseau aident à l'arrêt automatiquement en cas de perte de l'alimentation électrique pour des raisons de sécurité. De nombreux onduleurs connectés au réseau sont conçus pour être connectés à un réseau électrique public et ne fonctionneront pas lorsqu'ils le feront pas détecter la présence de la grille. Ils contiennent des circuits spéciaux pour correspondre à la tension, à la fréquence et à la phase du réseau. Depuis des années, l'onduleur réseau a gagné en popularité en raison de ses divers avantages. Par exemple, cela permet clients d'économiser sur les coûts et d'éviter le risque de pannes de courant. Au milieu temps, il n’a pas besoin d’équipement supplémentaire tel que des batteries et a une plus grande cotes d’efficacité par rapport aux onduleurs hors réseau. Sur cette base, c'est largement utilisé dans les espaces publics, tels que les propriétés commerciales, le gouvernement installations, agriculture, etc.

Il est bien connu que les espaces publics sont conçus pour les activités de loisirs et ouverts à tous les membres de la communauté, offrant une gamme d'équipements et de services, ce qui nécessite de grandes quantités de consommation d’électricité qui entraîne des factures d’électricité élevées. Par conséquent, l'utilisation de Les onduleurs solaires connectés au réseau dans les propriétés commerciales sont devenus populaires ces derniers temps. années en raison de leur efficacité et de leur rentabilité. Ce procédé permet également clients à produire leur propre électricité à partir de sources renouvelables, à réduire leur dépendance aux combustibles fossiles et réduire leurs coûts énergétiques.

l L'onduleur de batterie de secours est un onduleur spécial conçu pour attirer l'énergie d'une batterie, gérer la charge de la batterie via un chargeur intégré, et exporter l’énergie excédentaire vers le réseau électrique public. Cet onduleur est capable de fournir L'énergie CA vers des charges sélectionnées lors d'une panne de service public et est divisée en Onduleurs de secours sur batterie connectés au réseau, onduleurs de secours sur batterie hors réseau et hybrides onduleurs de secours sur batterie. En raison de ces spécifications, la batterie de secours L'onduleur fournit une alimentation continue pendant les pannes de courant et les surtensions. protection pour protéger les appareils et les appareils électroniques contre les dommages. Et c'est la portabilité en fait également le premier choix pour les activités de plein air. Et à distance emplacements, l'onduleur de secours sur batterie est utilisé pour générer de l'énergie pour divers applications où l’accès à un réseau électrique n’est pas disponible ou réalisable.

Pour Par exemple, dans les sites miniers ou les plates-formes pétrolières, un onduleur de secours sur batterie est utilisé pour alimenter équipements de télécommunication et scientifiques menant des recherches à distance les sites comptent souvent sur des onduleurs de secours sur batterie pour alimenter leurs équipements, tels que comme stations de surveillance, capteurs ou enregistreurs de données. En cas d'urgence, Comme les catastrophes naturelles ou les accidents, les onduleurs de secours sur batterie peuvent être utilisés pour alimenter les équipements essentiels, tels que les dispositifs médicaux, les systèmes de communication, l'eau pompes et systèmes d'éclairage dans le but d'améliorer les temps de réponse et d'économiser vies.

l Les onduleurs hybrides intelligents, également appelés onduleurs solaires hybrides, sont un type d'onduleur capable de convertir le courant continu des panneaux solaires en courant alternatif pour utilisation à la maison ou pour renvoyer l’électricité excédentaire au réseau. Ces onduleurs sont uniques dans leur autoconsommation avec recours au stockage, ce qui est bénéfique pour l’approvisionnement continu en électricité pendant les pannes ou les coupures d’électricité. C'est aussi joue un rôle en évitant la surcharge du réseau pendant les périodes de pointe et cette énergie est distribuée efficacement là où elle est le plus nécessaire. Quand en ce qui concerne l'utilisation, l'onduleur hybride intelligent est généralement utilisé dans l'énergie solaire applications électriques utilisant des énergies renouvelables pour la consommation domestique, en particulier pour installations solaires photovoltaïques. L'électricité est produite à partir de panneaux solaires uniquement pendant la journée, avec un pic de production vers midi. La génération fluctue et peut ne pas être synchronisé avec la consommation électrique d'une charge.

5. Les tendances de développement des onduleurs solaires

L'adoption croissante des sources d'énergie renouvelables parallèlement aux réglementations les mesures prises par les gouvernements pour minimiser les émissions nocives ont conduit à une croissance rapide dans les onduleurs solaires, en particulier la croissance des onduleurs centraux, qui sont devrait dominer le marché et autoriser les panneaux photovoltaïques basés sur une tension maximale de 1500 V, tout en nécessitant moins de BOS (équilibre du système) composants.

De plus en plus d'onduleurs hors réseau sont apparus sur le marché cette année, en particulier dans les les endroits où les pannes de courant sont plus fréquentes, comme le Pakistan, les Philippines, et Afrique du Sud, c. En réponse à cela, le savoir-faire des endroits moins stables au réseau est devenu plus utile. De plus, avec des investissements croissants dans les énergies renouvelables secteur énergétique et une recrudescence du déploiement d’onduleurs solaires contre micro-onduleurs conventionnels, les prévisions du marché des onduleurs solaires photovoltaïques résidentiels devrait rester fort dans les années à venir. Par exemple, selon le rapports de Global Market Insights Inc., le marché des onduleurs solaires photovoltaïques résidentiels représentera une croissance de 4 % TCAC jusqu’en 2028. Si vous vous tournez vers les nouvelles technologies, Les onduleurs photovoltaïques à semi-conducteurs en carbure de silicium continuent de présenter des résultats considérables. opportunité pour l'industrie, mais les véhicules électriques contrôlent la demande et les coûts restent élevés, et les topologies d'onduleurs alimentés par IGBT dans le solaire restent la dominante taper.

En ce qui concerne les pays, les pays asiatiques comme l'Inde et la Chine étaient considérés comme les pays les plus performants. principaux contributeurs à la demande croissante du marché. Avec l’adoption rapide du vert l'énergie, l'intégration du réseau solaire est désormais une pratique courante dans le monde entier, de sorte que le L’Australian Energy Market Operator (AEMO) a publié un rapport axé sur accélérer l’introduction d’onduleurs à l’échelle du réseau pour soutenir le réseau australien futur système électrique dans sa transition vers des ressources basées sur des onduleurs comme l'énergie solaire PV.

Cependant, les inconvénients techniques des onduleurs string devraient entraver le croissance du marché des onduleurs solaires photovoltaïques au cours de la période de prévision. Dans conclusion, l'opportunité s'accompagne de défis, de nouveaux et meilleurs onduleurs sont arrivés sur le marché dans toutes les classes à partir d'une industrie florissante, mais des points d'étranglement restent pour les composants clés, notamment les transistors bipolaires à grille isolée (IGBT) et des puces avancées.

6. Les tendances de l’industrie solaire en 2023

Les prix élevés des matières premières et les goulots d’étranglement de la chaîne d’approvisionnement ont entraîné une augmentation des environ 20 % des prix des panneaux solaires au cours de la dernière année. Cependant, la rencontre les objectifs internationaux en matière d’énergie et de climat nécessitent le déploiement mondial de l’énergie solaire Le photovoltaïque connaîtra une croissance sans précédent. Des secteurs critiques comme le polysilicium, les lingots et les plaquettes attireraient la majorité des investissements pour soutenir la croissance demande. Alors que dans le même temps, la demande en minéraux critiques du solaire photovoltaïque augmenter rapidement sur la voie de zéro émission nette.

Aujourd’hui, la part de la Chine dans toutes les étapes de fabrication des panneaux solaires (comme polysilicium, lingots, plaquettes, cellules et modules) dépasse 80 %, de sorte que le monde dépendent presque entièrement de la Chine pour l’approvisionnement en éléments de base clés pour l’énergie solaire production de panneaux jusqu’en 2025. Cependant, le niveau élevé de géographie concentration dans les chaînes d’approvisionnement mondiales et les restrictions commerciales ont conduit à une accent accru sur la fabrication locale de produits solaires et de stockage d’énergie, en particulier aux États-Unis et en Europe. L’accent est mis sur la réduction de la dépendance aux importations le gaz a fait des énergies renouvelables le centre de l’approvisionnement énergétique stratégies.

Il convient également de mentionner qu’en 2023, l’énergie solaire distribuée s’étendra à de nouveaux segments de consommateurs et gagner du terrain sur de nouveaux marchés. Nouveaux types de ménages et les petites entreprises y auront accès à mesure que des options solaires partagées deviendront disponibles, et les systèmes photovoltaïques devraient de plus en plus être associés au stockage d'énergie.

7. L'analyse des investissements de l'onduleur solaire

La taille du marché mondial des onduleurs solaires (PV) devrait atteindre 17,9 milliards de dollars. d'ici 2030, enregistrant un TCAC de 8,8 % de 2021 à 2030, ce qui dépend de plusieurs facteurs.

Analyse de l'utilisateur final

Par utilisateur final, le segment des services publics détient la plus grande part, en termes de chiffre d'affaires, et devrait croître à un TCAC de 8,3%, qui est contribué par le augmentation des investissements dans les centrales solaires à grande échelle, les parcs solaires et d'autres structures solaires. En outre, la hausse des projets de construction tels que centrales solaires décentralisées, projets d'électrification rurale, énergie solaire plantes sur le plan d'eau & les toits, les bâtiments commerciaux et autres conduisent la croissance du marché des onduleurs solaires (PV) pour le segment des services publics à travers le globe.

Analyse des types de produits

Par type de produit, les onduleurs centraux devraient dominer le marché en raison de l'investissement croissant dans le commerce & projets industriels à travers le monde et les incitations des gouvernements.

Analyse du type de phrase

En termes simples, les onduleurs triphasés, tendant à être équipés de 1 500 volts panneaux solaires, devraient maintenir leur domination, attribuée à l’importance croissante de la production, de la distribution et du transport d’électricité secteur.

Analyse régionale

L’Asie-Pacifique a décroché la part la plus élevée du marché des onduleurs solaires (PV) en 2020, en termes de revenus, et devrait maintenir sa domination au cours la période de prévision. Ceci est attribué à la présence d'acteurs clés et d'énormes base de consommateurs dans la région. Par exemple, la Chine abrite les 10 premiers pays du monde. fournisseurs d’équipements de fabrication solaire photovoltaïque.

8. Éléments à prendre en compte pour un onduleur solaire de haute qualité

Lors de l'achat d'un onduleur solaire optique, non seulement le prix et la qualité doivent être pris en compte. pris en compte, mais aussi la stabilité et la fiabilité, et s'il peut répondre aux exigences de compatibilité des équipements réseau et de transmission de données.

l Capacité

La capacité de l'onduleur est la charge maximale à laquelle vous pouvez être connecté l'onduleur. Lors de la sélection d'un onduleur, il est nécessaire de choisir celui que vous besoin.

lBatterie

L'onduleur doit fonctionner avec une batterie, alors vérifiez la capacité de la batterie pour savoir combien un onduleur solaire peut décharger et quelles charges peuvent être supportées lorsque des pannes de courant peuvent aider à éviter des problèmes inutiles.

l Surtension et autres considérations d'alimentation

Habituellement, un onduleur doit fournir deux types de puissance : la puissance de crête et la puissance habituelle. puissance, la puissance de crête fait référence à la puissance maximale que l'onduleur peut fournir tout en la puissance habituelle est celle que l'onduleur doit fournir de manière constante. Par conséquent, les deux d’entre eux devraient être pris en considération.

l MPPT

MPPT suit et optimise les panneaux solaires pour ce point idéal (puissance maximale point) pour obtenir la puissance maximale des panneaux solaires, ce qui est également un point important à considérer.

l Commandes programmables pour la régulation et la surveillance

La production du panneau solaire n'est pas stable en raison de nombreux facteurs, donc un onduleur est nécessaire pour réguler la sortie afin d’assurer une puissance de sortie constante. En conséquence, lorsque acheter un onduleur, vérifiez s'il existe des commandes programmables sous forme de panneaux d'affichage ou il existe une prise en charge des applications mobiles pour la surveillance de l'alimentation à partir de les panneaux solaires.

Avec autant d'onduleurs solaires sur le marché, il va sans dire que vous avez besoin soyez conscient des subtilités liées à l’achat d’onduleurs solaires. J'espère que ce qui précède les informations seront utiles.