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Onduleurs


Sommaire :

Les fonctions de l’onduleur sont de convertir et d’acheminer l’électricité produite avec un maximum d’efficacité et en toute sécurité vers le réseau électrique dans le cas du raccordé réseau ou à l’utilisateur dans le cas des sites isolés.

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Onduleur Sunny Boy 2100TL
SMA Solar Technology AG

L’onduleur se présente sous la forme d’un boîtier métallique muni d’un radiateur ou d’un ventilateur. Il est placé sur un support vertical comme un mur dans un espace ventilé ou dehors, à l’abri et le plus près possible des modules photovoltaïques afin de limiter les pertes d’électricité en ligne. Il n’émet que peu de bruit (un léger ronronnement ou sifflement) et le champ électromagnétique est très faible, inférieur à celui d’une plaque à induction.

L’onduleur convertit le courant continu des modules photovoltaïques en courant alternatif identique à celui du réseau. Il est caractérisé par un rendement particulier, rapport entre la puissance de sortie et la puissance d’entrée, et qui dépend de sa capacité à s’adapter aux caractéristiques du champ photovoltaïque (voir rendement des onduleurs et performance des onduleurs)

principe d’un système photovoltaïque raccordé au réseau - PNG - 55.6 ko
principe d’un système photovoltaïque raccordé au réseau


Il est géré par un microprocesseur et garantit que le courant produit répond exactement aux normes fixées par le gestionnaire du réseau (voltage, fréquence, émission d’harmoniques, etc…). Il assure aussi la sécurité du système entier par une protection de découplage (voir DIN VDE 0126-1-1/A1).

Il existe différents types d’onduleurs. Une différence technologique importante concerne la présence ou non d’un transformateur dans l’onduleur.

Les onduleurs "à transformateur" permettent d’assurer l’isolation électrique ("galvanique") de la partie ou se trouvent les modules et de la partie "réseau". Leur rendement oscillent entre 64 et 96 % en 2009. Il en existe deux variantes :

  • à transformateur "basse fréquence" :
    Situé en aval de l’étape de conversion continu-alternatif, il travaille à 50 Hz environ. Il est solide et simple mais présente l’inconvénient d’être encombrant et plus lourds (10 kg par kW de puissance).
  • à transformateur "haute fréquence" :
    Il est situé entre deux étapes de conversion de l’onduleur et travaille à quelques milliers de Hz. Il est moins lourd mais nécessite plus de composants.

Les onduleurs sans transformateurs ne bénéficient pas de l’isolation galvanique et peuvent être à l’origine de courants de fuite capacitifs (voir documents à ce sujet en bas de page). Ils présentent l’avantage d’être plus légers (5 kg par kW) que les modèles "à transformateur", moins chers et d’un meilleur rendement (98% pour les meilleurs en 2009).

Le choix de l’onduleur se fait aussi en fonction de la manière dont on veut combiner le champ photovoltaïque et l’onduleur (voir l’article Micro-onduleur, onduleur string et centralisé).

En moyenne, l’onduleur a une durée de vie de 8 à 12 ans. Aujourd’hui, une garantie sur cinq ans est devenu la norme chez les constructeurs. Suivant les constructeurs, il est parfois possible d’étendre la garantie à 10 ans, voire à 20 ans. La durée de vie est appelée à augmenter avec l’utilisation de composants qui sont toujours de meilleure qualité et plus résistants aux hausses de température.

Il n’existe pas, en France, de normes produits traitant des onduleurs destinées aux installations de production d’électricité photovoltaïques. Cette absence de normes produits et d’exigences claires en matière de fonctionnalités dont doivent disposer les onduleurs pour une utilisation en France affecte les différents acteurs impliqués dans la mise en œuvre de ces installations (connaissance non exhaustive des fabricants d’onduleurs du paramétrage de leurs produits, connaissance approximative des performances des onduleurs et de leur conformité pour une utilisation en France, absence de garantie du respect scrupuleux du référentiel technique du gestionnaire de réseau). Vous pouvez trouver en bas de page un document sur le cadre de validation des performances et de certification des onduleurs PV.


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Dernière mise à jour : 4 juillet 2012
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