Re: Auto-consommation photovoltaïque

par Electron06 Mer 07 Sep 2022, 10:32

La tension maximale du string ne doit jamais dépasser la tension maximale supportée par l'onduleur (attention ! il s'agit de la tension à vide Voc)
Le courant peut dépasser d'une vingtaine de % le courant maximal indiqué par le fabriquant, le régulateur interne va le limiter à la valeur maximale automatiquement

C'est sur la base de ces 2 paramètres courant et tension qu'il n'est pas possible de connecter 100 kW de panneaux DC sur un onduleur de 3 kVA Evil or Very Mad

par **Pixel** Mer 07 Sep 2022, 10:47

@caillou, tu as parfaitement résumé mon interrogation.
Les panneaux solaires fournissent une tension variable en fonction de l'éclairement, avec un maximum quand le ciel est clair, à midi et qu'ils sont bien orientés.
Si on ne branche rien derrière, on a cette tension maxi, un courant nul et une puissance nulle.
C'est comme une pile rangée dans un tiroir. Elle donne 1,5 V et 0 A, donc 0 W. Et elle ne s'use que si l'on s'en sert comme on disait chez Tapie.

Si on tire du courant, les panneaux vont donner le courant qu'on leur demande, jusqu'à un maximum qui correspond à leur puissance maxi.
Si le panneau fait 500 V et peut donner 200 A, ça fait 100 kW potentiellement disponibles.
Je ne vois pas pourquoi on ne pourrait pas brancher un onduleur 3 kW derrière.
L'onduleur ne prendra que 3 000 / 500 = 6 A et tout le monde sera content.
Car c'est l'onduleur qui limite le courant pour ne pas dépasser la puissance maxi qu'il est capable de convertir.

Bon, je n'y connais rien en solaire mais tout de même, les lois de l'électricité sont simples.
Si on branche une ampoule de 100 W sur une prise de courant d'une installation 12 kVA, l'ampoule ne tirera jamais 12 000 W !

par astro400 Mer 07 Sep 2022, 11:41

Pixel de toute façon tu ne peux pas faire ton calcul comme ça. Un panneau PV n'est pas un générateur parfait. A éclairement fixe tu as une certaine tension a vide mais la tension va varier en fonction du courant que tu lui demande et la puissance va être maximale pour une certain courant. Pour chaque éclairement tu as une courbe caractéristique tension courant qui n'a rien d'une droite. Si tu court-circuites ton panneau tu as un courant maximum qui apparait qui est d'ailleurs une de ses caractéristiques.

par **Pixel** Mer 07 Sep 2022, 12:36

Je suis bien d'accord que le calcul est simplifié.
Mais un générateur photovoltaïque n'a rien de particulier.
Pour n'importe quel générateur (une pile aussi), il y a une tension à vide à courant nul, un courant maxi de court-circuit et une courbe tension-courant entre les deux.

Ça ne répond toujours pas à ma question.
Pourquoi y a-t-il une puissance maxi en entrée indiquée, alors que cette puissance ne peut jamais être atteinte.

Je persiste donc à dire qu'on peut brancher 100 kW de panneaux sur un onduleur 3 ou 5 kW, sans risque pour le panneau et sans risque pour l'onduleur.
Tout comme on peut brancher une ampoule LED de 10 W sur une centrale nucléaire de 1 300 MW.
(Bon, avec quelques transfos et quelques disjoncteurs quand même. Very Happy

)

par Positron Mer 07 Sep 2022, 12:40

Sauf erreur, sur une entrée de MPPT, on banche une chaine de panneaux en série. On ne peut pas envoyer 3000V sur l'étage d'entrée du MPPT. Son électronique n'est pas faite pour je suppose. Donc il y a une limite. Il y a toujours une limite dans le monde réel !

par astro400 Mer 07 Sep 2022, 13:23

La particularité du courant de court-circuit des panneaux par rapport aux générateurs habituels est d'être une valeur trés raisonnable, assez proche finalement de celui de l'utilisation pas du tout comme une pile 12V. Par exemple tu peux tres bien court-circuiter ton panneau avec un ampèremètre pour le tester! Comme vient de le dire positron tu peux pas en brancher un nombre trop important en série pour ne pas dépasser la tension max par string. il faut en avoir suffisamment quand même pour être dans la plage l'algo du MPTT démarre par faible éclairement. Pratiquement la marge est assez faible (du style un facteur 2 en tension ). Tu peux dans une faible mesure choisir un onduleur plus ou moins musclé d'après ce que tu veux faire: optimiser la production sur l'année (cas de la vente totale) ou privilégier la production par faible éclairement ou divers orientations (cas de l'autoconsommation), dans ce cas l'algo du MPTT va écrêter la puissance par fort éclairement.

par caillou Mer 07 Sep 2022, 16:55

Tension
Si 5kWc de panneaux en série donne en général 700V à vide, alors l'onduleur doit le supporter
On parle de kWc max pour simplifier avec un seul chiffre mais c'est une approximation, si tes panneaux font 705V pour 5kWc c'est pas bon

Courant
je comprends que c'est plutôt une protection contre des éventements indésirables, sur-intensité ou court circuit. Si court circuit = courant MPPT alors avec 100kWc branché sur un onduleur donné pour 5kWc ça va mal se passer
Mais finalement là encore il faut vérifier le courant max et pas les kWc

Au final la plupart des panneaux ont des ratios courant/tension assez proches alors l'approximation fait le boulot

Et vu qu'il y a parfois 1 2 ou 4 MPPT sur les onduleurs, les limites en tensions/courant ne sont pas les mêmes pour une même limite approximative en kWc
Bref ça simplifie quand meme pas mal d'arrondir tout ça avec des kWc

Mais quand meme pendant mes recherches de matériels, j'avais certains panneaux qui ne permettaient pas de profiter de la limite en kWc de l'onduleur parce qu'ils atteignaient une limite en tension ou en courant avant (notamment des panneaux de génération moins récente que l'onduleur)

par Electron06 Mer 07 Sep 2022, 17:36

La fonction MPPT est assurée par un convertisseur DC / DC piloté par logiciel.

Pour contraindre un générateur photovoltaïque de 200 A à fournir seulement 6 A il faut déplacer le point de fonctionnement vers une tension très élevée, quasiment égale à Voc (tension de circuit ouvert). La pente U/I est particulièrement raide dans cette zone, ce qui va générer une forte instabilité du point de fonctionnement.

De toute façon la plage de fonctionnement d'un convertisseur MPPT ne va pas jusque là, le hacheur du convertisseur va décrocher ou griller bien avant d'avoir pu limiter le courant.

C'est pour cela que les constructeurs d'onduleurs spécifient une puissance d'entrée DC maximum, supérieure à la puissance AC de l'onduleur, et compatible avec les limites opérationnelles du convertisseur MPPT.

par **Pixel** Mer 07 Sep 2022, 19:11

Alors, il serait plus exact et plus compréhensible de donner une tension maxi d'entrée, plutôt qu'une puissance qui ne veut rien dire.

par Electron06 Mer 07 Sep 2022, 21:45

Les constructeurs fournissent publiquement ces données Pixel, mais la plupart des gens retiennent seulement la puissance. Je prends l'exemple d'un onduleur photovoltaïque courant, le SMA Sunny Boy 5 kW AC. Les caractéristiques DC indiquées sur sa fiche technique sont les suivantes : Plage MPPT : 175 à 500V, Courant d'entrée max. : 15A, Puissance d'entrée panneau max. : 7500W

La consultation des fiches techniques des onduleurs permet donc de connaitre facilement la tension et le courant maximum admissibles en entrée de l'onduleur. Dans l'exemple que j'ai pris la puissance maximum des panneaux (7 500 W), correspond assez classiquement à 150 % de la puissance AC de l'onduleur.

Tout générateur photovoltaïque délivrant maximum 500 V et/ou 15 A conviendra. Idéalement il faudrait une cartographie de la zone U/I du MPPT, mais je ne connais pas de constructeurs d'onduleurs qui mettent à disposition ce graphique.

par **Pixel** Mer 07 Sep 2022, 22:00

Ben voilà, c'est la preuve que cette puissance maximale d'entrée est purement fictive.
En fait, ils prennent la tension d'entrée maximum et le courant maximum admissibles et multiplient les deux.
500 V x 15 A = 7 500 W.
Mais ça n'a aucun sens car il est impossible que l'onduleur accepte 15 A et 500 V en même temps.
On va donc pouvoir brancher un panneau qui peut sortir 500 V et 15 A mais l'onduleur ne prendra pas les deux en même temps.

Donc ces 7 500 W, c'est du virtuel. Juste un produit arithmétique sans existence physique réelle.
Du virtuel, tout ça. Comme les watts RMS et les watts musique des amplis. Very Happy

Après, s'ils présentent les choses comme ça, c'est leur affaire mais il faudrait expliquer.
Bon, ils expliquent peut-être mais il doit falloir lire les petites lignes comme pour les contrats d'assurance. Wink

par LaurentB Jeu 08 Sep 2022, 07:19

On peut aussi se foutre un peu de tout, dès les premières phrases le ton est donné :

par RD150 Jeu 08 Sep 2022, 09:22

@Pixel, ce doit être le coefficient de sécurité exigé par la norme. clown

par Electron06 Jeu 08 Sep 2022, 09:56

Pixel a écrit:Mais ça n'a aucun sens car il est impossible que l'onduleur accepte 15 A et 500 V en même temps.
On va donc pouvoir brancher un panneau qui peut sortir 500 V et 15 A mais l'onduleur ne prendra pas les deux en même temps.
Donc ces 7 500 W, c'est du virtuel. Juste un produit arithmétique sans existence physique réelle.

C'est exact, l'onduleur acceptera la tension et le courant mais n'utilisera pas la totalité.

Il est tout à fait possible de connecter un générateur photovoltaïque 7 500 W de 500 V et 15 A, la fonction de limitation du convertisseur DC / DC va déplacer le point de fonctionnement pour utiliser seulement les 5 000 W supportés par le convertisseur DC / AC.

Par contre si on dépasse soit 500 V soit 15 A, le convertisseur DC / DC va sortir de sa zone de fonctionnement en émettant un signal fumigène assez caractéristique Very Happy

par **Pixel** Jeu 08 Sep 2022, 14:26

Ben voilà. On a fini par y arriver ! cheers

par Electron06 Jeu 08 Sep 2022, 15:43

L'important, c'est d'arriver. Peu importe la durée du voyage ! Smile

par LaurentB Ven 09 Sep 2022, 16:08

J'ai une question. Cas de figure où on a un cheminée au sud en bordure de toit, donc qui projette de l'ombre tel un cadran solaire sur les panneaux.

Est-ce-qu'un panneau partiellement à l'ombre produit toujours ? Ou est-ce que ses cellules étant reliées en série il stoppe complètement de produire.

Ou même pire, les panneaux voisins reliés également en série avec ce panneau à l'ombre, stoppent-ils également ?

par fxmx86 Ven 09 Sep 2022, 21:18

Dans le cas de micro-onduleurs, chaque panneau est indépendant donc pas d'impact, à l'inverse d'un gros onduleur où tout est en série.

Plus d'infos ici : https://sunpower.maxeon.com/fr/blog/une-ombre-au-panneau

par romelec Ven 09 Sep 2022, 23:10

Un panneau partiellement à l'ombre ne produit quasiment rien et impacte toute la production, un fil d'antenne peut être suffisant.

par crazyfrog Sam 10 Sep 2022, 00:15

Ca dépend aussi des technologies, il me semble que sur les récentes architecture shingled + Micro onduleur, si le panneau est orienté en mode portrait et que l'ombre avance du bas vers le haut alors la production est proportionnelle à la surface qui reste éclairée.

par sas13 Sam 10 Sep 2022, 00:27

Effectivement ca doit dépendre des technologies, car j'ai fait le même constat que ce que décrit crazyfrog, à savoir que la production baisse proportionnellement au pourcentage du panneau à l'ombre. Je ferai des mesures plus précises pour vérifier cette constatation.

par COAXIAL Sam 10 Sep 2022, 05:33

Sur les panneaux récents ce n'est plus le cas. Ce n'est que la surface ombragée qui perd de sa production, pas le panneau entier. Mais là, il s'agit d'une cheminée. Tout va dépendre de la surface d'ombre portée qui pourrait faire la surface d'un panneau ou plus.
Pendant la moitié du temps d'ensoleillement, ou plus.

Ya une photo du toit ?

par LaurentB Sam 10 Sep 2022, 09:09

Merci beaucoup pour vos réponses

.

Chez moi c'est compliqué entre les grands arbres, cette cheminée, les pans de toit est-ouest.
Voici la photo Google Maps de cette façade plein sud avec la cheminée au bord :

Auto-consommation photovoltaïque - Page 5 2022-013

par LaurentB Dim 11 Sep 2022, 08:18

Aaaah, j'ai enfin trouvé une vidéo qui expliquait clairement les différents modules et le pourquoi de leurs caractéristiques :

Un module flanche et... 4000 euros de pertes...

par Emmanuel Dim 11 Sep 2022, 11:45

Quelqu'un a-t-il installé une éolienne en autoconsommation ?

par Electron06 Dim 11 Sep 2022, 13:17

LaurentB a écrit:Est-ce-qu'un panneau partiellement à l'ombre produit toujours ? Ou est-ce que ses cellules étant reliées en série il stoppe complètement de produire.

Un panneau partiellement ombré produit toujours ... partiellement Wink

Tu as trois cas de figure pour gérer l'ombrage :
- Les panneaux sont connectés en série (string) dans ce cas les diodes bypass internes au panneau vont désactiver plus ou moins complétement sa production avec souvent un impact sur l'ensemble du string, c'est le plus mauvais cas de figure.
- Les panneaux sont connectés en série, mais les panneaux qui seront ombrés sont équipés d'optimiseurs. Dans ce cas l'optimiseur va déplacer le point de fonctionnement du panneau, la perte de production due à l'ombrage sera minimisée. Solution à adopter si la surface d'ombrage est inférieure à environ 20% de la surface totale
- Chaque panneau est connecté à son micro onduleur qui gère son point propre point de fonctionnement sans interférer avec les autres couples panneau - micro onduleur. C'est la bonne solution quand l'ombrage est important ou multiple, et affecte plus de 20% de la surface des panneaux

Pour le stockage stationnaire, il faut privilégier les batteries au lithium dites "haute tension" des LFP par exemple capables de plusieurs milliers de cycles. Ces batteries ont une tension de 200 à 400 V, ce qui permet au convertisseur DC / AC de travailler dans une zone de bon rendement avec un courant d'entrée raisonnable.

Après chaque cas est particulier, pour ma part j'ai un ombrage de 35% de la surface pendant la première heure qui suit le lever du soleil, j'ai opté pour une configuration string avec quelques optimiseurs, la perte liée à l'ombrage est insignifiante.

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