Un onduleur est un appareil électronique qui convertit le courant continu (DC) en courant alternatif (AC).
C’est une partie essentielle d’un système électrique solaire. Les panneaux solaires produisent du courant continu qui n’est pas utilisable directement dans nos bâtiments et doit donc être remplacé par du courant alternatif. Il existe de nombreux types d’onduleurs utilisés dans différentes industries pour diverses applications, des alimentations sans coupure (UPS) aux armes à électrochocs (comme les tasers). Dans les systèmes électriques solaires, ils peuvent être le principal gestionnaire d’énergie ou simplement le cerveau du système. Les onduleurs plus récents sont efficaces à plus de 96 %, ce qui signifie qu’ils peuvent convertir 96 % de l’alimentation CC en CA sans perte.
Au lieu de combiner toute la puissance et de l’amener à un onduleur principal comme dans le cas ci-dessus, nous pouvons le faire au niveau micro. Cela signifie que nous pouvons inverser chaque module solaire en courant alternatif et l’acheminer vers le réseau du bâtiment. Avec cette approche, supposons que nous ayons 20 modules solaires, puis nous devrons utiliser 20 onduleurs. Ceux-ci sont appelés micro-onduleurs. Il s’agit d’une approche relativement nouvelle et a été rendue célèbre par une société américaine appelée Enphase et a décollé après 2008. Celles-ci sont, comme leur nom l’indique, petites mais coûteuses, et augmentent également la vulnérabilité du système car elles sont plus en quantité et sont en les éléments.
Nous pouvons inverser l’alimentation CC des modules solaires de différentes manières. Une façon peut être de combiner toute l’alimentation CC du module solaire et de l’amener à un onduleur et de l’inverser en alimentation CA. Ceux-ci sont appelés onduleurs de chaîne. Ils sont peu encombrants mais c’est l’approche la moins coûteuse et la moins robuste. Nous pouvons également surveiller ces onduleurs à distance en les connectant à Internet. Nous pouvons surveiller la quantité de courant continu convertie en courant alternatif et donc déterminer l’énergie produite.
Le principal avantage de l’utilisation de micro-onduleurs est lorsque le toit s’ombrage pendant la journée ; il peut s’agir de l’ombre des arbres ou des bâtiments environnants. Cette ombre mobile peut rendre les micro-onduleurs plus efficaces que les onduleurs à chaîne. La raison a à voir avec la façon dont les séries sont créées dans les onduleurs à chaînes, et si elles sont ombrées, la série entière peut être brisée. Les modules sont livrés avec des diodes de dérivation de nos jours afin que les chaînes de modules ne soient pas cassées, mais les micro-onduleurs sont toujours plus efficaces sur les toits ombragés. Un autre domaine important où les micro-onduleurs sont meilleurs est lorsque plus d’un ou deux toits sont utilisés. Faire des chaînes en série sur différents toits peut être moins efficace et fastidieux.
La plupart des installateurs préfèrent utiliser uniquement des micro-onduleurs car ils sont faciles à concevoir (pas de câblage CC) et il est plus facile pour les électriciens de câbler les fils CA. Mais ils ont aussi leurs inconvénients. À mon avis, les onduleurs de chaîne et les micro-onduleurs ont la même importance. Disons que si nous avons une installation à grande échelle avec très peu d’ombre, je ne voudrais pas installer 50 micro-onduleurs à la place avec un ou deux onduleurs à chaîne. Cela réduirait le coût global du système, moins d’entretien sur la route et aussi moins de choses qui peuvent mal tourner. Il existe également une chose appelée écrêtage de puissance, elle peut être gérée plus correctement dans les onduleurs à chaîne par rapport aux micro-onduleurs. Ainsi, dans certains cas, les onduleurs de chaîne sont avantageux et vice versa.
Un bon concepteur de système électrique solaire peut expliquer en détail pourquoi il a utilisé un certain onduleur et comment il sera bénéfique dans cette situation particulière.