Dans le contexte du développement des énergies renouvelables, et plus particulièrement des fermes agrivoltaïques, un terme revient souvent : l’onduleur. Cet appareil, pourtant discret, joue un rôle fondamental dans le fonctionnement des installations photovoltaïques. Si vous n’êtes pas familier avec cette technologie, cet article vous expliquera de manière claire et accessible ce qu’est un onduleur, son fonctionnement et pourquoi il est essentiel dans une ferme agrivoltaïque.
Qu’est-ce qu’un onduleur et à quoi sert-il ?
Un onduleur est un dispositif électronique qui intervient dans les systèmes solaires photovoltaïques. Pour comprendre son rôle, il faut d’abord savoir comment fonctionne une installation solaire.
Les panneaux solaires produisent du courant continu (DC)
Les panneaux photovoltaïques captent l’énergie solaire et la transforment en électricité. Cependant, cette électricité est produite sous forme de courant continu (DC), qui ne peut pas être directement utilisé par la majorité des appareils électriques ou injecté dans le réseau électrique.
- Le courant continu (DC) est une forme d’électricité où le flux circule dans une seule direction, comme dans une pile ou une batterie.
- En revanche, la plupart des appareils domestiques, industriels ou agricoles utilisent du courant alternatif (AC), où le flux d’électricité change de direction plusieurs fois par seconde.
C’est ici que l’onduleur entre en jeu.
L’onduleur transforme le courant continu en courant alternatif
L’onduleur est chargé de convertir le courant continu (DC) produit par les panneaux solaires en courant alternatif (AC). Cette transformation est essentielle pour :
En résumé, l’onduleur agit comme un traducteur, rendant l’électricité produite par les panneaux solaires utilisable pour les appareils électriques courants.
Comment fonctionne un onduleur ?
Pour simplifier, voici les étapes principales du fonctionnement d’un onduleur dans une installation solaire :
- Réception de l’électricité des panneaux solaires
Les panneaux photovoltaïques captent la lumière du soleil et produisent de l’électricité sous forme de courant continu. Cette électricité est envoyée vers l’onduleur. - Conversion du courant continu en courant alternatif
L’onduleur utilise un circuit électronique complexe pour transformer le courant continu en courant alternatif. Cette conversion est réalisée grâce à plusieurs composants électroniques qui régulent et modifient le flux électrique. - Adaptation à la fréquence et à la tension
- Pour les installations sur hangars, la tension de sortie des onduleurs est généralement de 400 V et passe par un transformateur élévateur de tension (souvent géré par le gestionnaire de réseau, comme Enedis) afin de transporter l’énergie sur le réseau et de la distribuer.
- Pour les installations au sol, la tension de sortie des onduleurs est souvent de 800 V et passe par un transformateur élévateur de tension dédié pour permettre le transport de l’énergie sur le réseau avant sa distribution.
- L’élévation de la tension permet de limiter les pertes d’énergie, ce qui facilite le transport sur de longues distances.
- Ce processus repose sur une coordination entre plusieurs transformateurs élévateurs et abaisseurs de tension, assurant ainsi le transport et la distribution efficaces de l’énergie.
- Supervision et protection
Les onduleurs modernes ne se contentent pas de convertir l’électricité. Ils surveillent également en temps réel la production énergétique et détectent les anomalies (surtensions, coupures, etc.) pour protéger les équipements connectés.
Les différents types d’onduleurs
Il existe plusieurs types d’onduleurs, chacun adapté à des besoins spécifiques. Voici les principaux modèles utilisés dans les fermes agrivoltaïques :
1. Onduleurs centraux
- Ils sont utilisés pour les grandes installations, comme les fermes agrivoltaïques de grande envergure.
- Ils regroupent l’énergie produite par plusieurs panneaux solaires avant de la convertir en courant alternatif.
- Avantage : coût par kilowatt réduit pour les grandes installations.
2. Onduleurs string
- Ils sont connectés à une série de panneaux solaires (appelée “string”).
- Chaque string a son propre onduleur, ce qui permet une meilleure gestion des performances en cas d’ombrage partiel.
- Avantage : idéal pour les installations de taille moyenne.
3. Micro-onduleurs
- Ces onduleurs sont installés directement sur chaque panneau solaire.
- Ils permettent de maximiser la production de chaque panneau, même si certains sont ombragés ou moins performants.
- Avantage : parfait pour les petites installations ou les fermes avec des ombrages fréquents.
Conclusion
L’onduleur est un composant essentiel dans une ferme agrivoltaïque. Il assure la conversion de l’énergie solaire en électricité utilisable, optimise les performances des panneaux solaires et garantit une alimentation électrique fiable pour les équipements agricoles.
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