L'onduleur hybride reste un défi pour les installateurs

Une configuration correcte est essentielle pour une efficacité maximale

Le nombre d'installations photovoltaïques ne cessant d'augmenter, les onduleurs photovoltaïques et les solutions de stockage d'énergie deviennent de plus en plus importants. Aujourd'hui, les onduleurs hybrides ont le vent en poupe, car ils permettent de charger les batteries domestiques tout en produisant de l'énergie. Cette flexibilité dans l'utilisation de l'énergie est d'autant plus nécessaire avec l'entrée du tarif capacitaire. Cependant, la configuration d'un tel onduleur reste un défi qui ne peut être relevé que si l'on possède l'expertise nécessaire.

Installations hybrides

traditionnel vs hybride

Aujourd'hui, les installations photovoltaïques sont monnaie courante en Belgique et la technologie des onduleurs est au point depuis plusieurs années. Pourtant, les fabricants constatent encore beaucoup d'erreurs ou d'inefficacités dans la configuration de ces appareils. En effet, les onduleurs hybrides offrent beaucoup plus de flexibilité que les onduleurs classiques, ce qui signifie qu'une configuration optimale de ces onduleurs est également beaucoup plus complexe. C'est un défi pour l'installateur, surtout lorsque le client souhaite optimiser au maximum sa consommation d'énergie.

Les onduleurs hybrides convertissent l'énergie produite par les panneaux solaires en courant électrique pour une utilisation directe ou en courant continu pour le stockage dans des batteries domestiques. L'onduleur peut alors exploiter l'énergie de la batterie pour alimenter la maison. Il y a donc un important trafic entre l'énergie produite et l'énergie stockée, qu'il convient de faire correspondre le plus efficacement possible.

à l'épreuve du temps

Les gens optent souvent pour des onduleurs hybrides lors de nouvelles installations photovoltaïques, car ces derniers sont immédiatement prêts à recevoir des batteries domestiques et l'énergie produite, qui ne peut pas être utilisée immédiatement, pourra être utile ultérieurement. Il est également possible de combiner un chargeur CA (ou des onduleurs retrofit) avec un onduleur conventionnel: c'est une bonne solution, surtout si un onduleur de ce genre est déjà en place. Toutefois, un onduleur hybride est plus sophistiqué et permet de définir de manière plus détaillée l'optimisation de l'utilisation de l'énergie. C'est donc souvent la meilleure solution lorsqu'on installe des panneaux solaires pour la première fois. 

L'onduleur hybride présente de nombreux avantages, en particulier dans le contexte de l'entrée du tarif capacitaire

Remplacer un onduleur normal par un onduleur hybride au lieu d'ajouter un chargeur CA présente l'avantage de nécessiter moins de nouveau câblage. En cas de panne de courant, l'onduleur hybride continuera à fonctionner grâce à ses batteries, offrant ainsi une solution de secours. Un chargeur CA et un onduleur normal dépendent du réseau pour fonctionner. Vérifiez toujours les spécifications de l'onduleur hybride et de l'ensemble de panneaux solaires existants pour vous assurer de leur compatibilité.

L'onduleur hybride offre de nombreux avantages, en particulier avec l'arrivée prochaine du tarif capacitaire. Par exemple, il est possible de le régler pour qu'il exploite l'énergie des batteries pendant les périodes où l'utilisation de l'énergie est la plus intensive. Il s'agit souvent du matin et du soir, des moments où il n'y a pas toujours de soleil. En outre, de nombreux fabricants proposent une fonction peak shave, qui permet d'utiliser automatiquement l'énergie de la batterie à partir d'une certaine demande de puissance. De cette manière, vous devez prélever moins de pointes sur le réseau, ce qui peut vous faire économiser beaucoup d'argent.

Quel onduleur?

Le choix de l'onduleur hybride approprié dépend avant tout de la puissance prévue pour l'ensemble du système. Quelle est la quantité d'énergie nécessaire et, surtout, quelle est la quantité d'énergie que l'on souhaite pouvoir stocker dans ses batteries domestiques? Cela dépend donc en grande partie de la composition du ménage et du nombre d'appareils raccordés. En tant qu'installateur, il s'agit donc d'affiner le réglage avec le client: comment et quand utilise-t-il de l'énergie? Sohaite-t-il une fonction peak shaving? L'énergie produite pendant la journée est-elle généralement utilisée le soir, ou y a-t-il une utilisation plus continue?

S'il peut être utile de prévoir une certaine marge en vue d'une expansion future, il est inutile de prévoir une capacité de batterie coûteuse qui ne sera pas utilisée. Toutefois, veillez à ce que l'onduleur puisse gérer la fonctionnalité supplémentaire de la batterie. Supposons qu'un client installe des panneaux de 4 kWp. Avant, on fonctionnait avec un surdimensionnement de 150%, donc on installait un onduleur de 3 kW. Toutefois, pour un onduleur hybride, certains fournisseurs recommandent une puissance de 5 kW. Cela permet de répondre à un pic de consommation de 5 kW avec une batterie de 10 kWh. Avec un onduleur de 3 kW, l'installation peut répondre à un pic de consommation maximal de 3 kW, ce qui est généralement trop limité pour le client résidentiel moyen.

Les batteries utilisées ont également un impact sur le choix de l'onduleur. En gros, il existe deux types de batteries sur le marché: les batteries haute tension et les batteries basse tension. Il s'agit généralement d'un choix pratique du fabricant, chaque type ayant ses propres avantages et inconvénients. La différence concrète réside dans le fait que les variantes haute tension sont connectées en série, tandis que les autres sont connectées en parallèle. Dans la pratique, cela revient à raccorder différemment les câbles fournis, une opération qui reste toutefois assez simple.

Il est important pour les installateurs qui ont des batteries en stock de noter que celles-ci se déchargent lentement d'elles-mêmes. Il est donc nécessaire de les recharger périodiquement, surtout dans le cas des batteries au lithium. Cela peut se faire soit avec un chargeur CC, soit en les connectant à leur propre système photovoltaïque. Sachez également que votre assureur peut limiter le nombre de batteries que vous stockez en raison du risque d'incendie.

configuration optimale

Installation physique

En termes d'installation physique, il existe peu de différences entre les onduleurs traditionnels et les onduleurs hybrides. Les deux doivent être fixés avec suffisamment d'espace autour de l'appareil pour assurer un refroidissement optimal. Ce point est encore souvent négligé: si cela ne pose souvent aucun problème sur le plan fonctionnel, c'est souvent un prétexte pour les fabricants d'annuler la garantie en cas de défaut. En effet, la marge à respecter est clairement définie et son non-respect est considéré comme une mauvaise utilisation de l'appareil.

Les onduleurs traditionnels sont souvent placés dans le grenier, car les panneaux solaires sont sur le toit. Pour les onduleurs hybrides, en revanche, on opte souvent pour la cave ou le garage, parce qu'il s'agit aussi de batteries et qu'on n'a pas envie de les trimballer dans toute la maison. Souvent, une distance maximale est spécifiée entre l'onduleur et les batteries, ce qui facilite le regroupement de l'ensemble de l'installation.

En soi, l'emplacement ne fait guère de différence, mais les onduleurs hybrides ont besoin d'un élément de comptage afin de mesurer ce qui se passe avec le courant au niveau du différentiel principal. Un câble supplémentaire est donc nécessaire entre le compteur électrique et l'onduleur. C'est pourquoi il est souvent plus pratique de placer un onduleur hybride à proximité de cette armoire. Des erreurs sont encore souvent commises lors du placement du compteur d'énergie, ce qui peut entraîner des relevés erronés et une consommation d'énergie inutile.

Enfin, il faut un environnement à température stable pour maintenir les batteries dans un état optimal. Il est donc préférable de ne pas les placer à l'extérieur ou dans une pièce dont la température fluctue fortement.

Réglages

La plus grande différence entre les onduleurs normaux et les onduleurs hybrides réside principalement dans la configuration. Avec la variante traditionnelle, c'est très simple: il faut surtout s'assurer que les panneaux solaires et l'onduleur sont compatibles, mais sinon, les panneaux solaires fournissent directement l'énergie qu'ils produisent. Il n'y a donc pratiquement rien à installer. Le facteur principal est la consommation annuelle d'énergie pour déterminer la capacité adéquate.

Les onduleurs hybrides offrent beaucoup plus de fonctionnalités et de flexibilité, ce qui entraîne des réglages plus complexes. Tout d'abord, le raccordement au compteur doit être configuré, en indiquant de quel compteur il s'agit. Un élément crucial est le transfert à l'installation de la consommation d'énergie cartographiée. La batterie doit-elle être chargée lorsque l'énergie est excédentaire? A quel moment la batterie doit-elle être déchargée à nouveau pour éviter ou réduire l'utilisation de l'énergie du réseau? Existe-t-il un système de peak shaving et, si oui, quelle proportion de la batterie faut-il réserver à cet effet? Certains comportements sont-ils limités à des moments précis de la journée ou les réglages s'appliquent-ils 24 heures sur 24, 7 jours sur 7?

Tout commence par un entretien approfondi avec le client afin de déterminer comment il consomme l'électricité et comment il souhaite économiser 

Dans quelle mesure la batterie peut-elle être déchargée? Quelle doit être la réserve en permanence? Par exemple, il semble logique que les batteries se déchargent davantage lorsque le réseau n'est pas disponible. Si un équipement indispensable est branché sur le réseau (par exemple, dans un cabinet médical), les batteries peuvent même être entièrement déchargées si nécessaire.

Les onduleurs hybrides offrent donc de nombreuses possibilités et une formation est souvent nécessaire pour faire fonctionner ce genre de système de manière optimale. De nombreux paramètres s'influencent mutuellement et le système peut donc être perturbé par des réglages qui ne sont pas harmonisés. Cependant, tout commence par une conversation approfondie avec le client afin de déterminer comment il consomme l'électricité et comment il souhaite économiser. Par rapport aux onduleurs classiques, il faut donc être beaucoup plus stratégique. En outre, un changement de situation familiale ou une nouvelle législation peut entraîner une adaptation des réglages. Les onduleurs hybrides sont donc plutôt des 'projets à suivre' que des installations ponctuelles.

Maintenance

En termes de maintenance, il n'y a pas grand-chose à dire: en général, une installation correcte garantit un fonctionnement fiable et durable de l'onduleur. La plupart des fournisseurs offrent une garantie complète, souvent jusqu'à dix ans. Ainsi, en cas de panne - clairement indiquée sur l'écran - il suffit généralement de remplacer l'élément concerné. Une fois que l'installation a passé le contrôle avec succès, il ne devrait donc pas y avoir de problème.  

Toutefois, si des problèmes qui ne sont pas clairement indiqués surviennent, il est possible de contacter les fournisseurs par téléphone. Ceux-ci disposent alors de check-lists et de guides de dépannage pour analyser et résoudre le problème. Souvent, ces outils sont également disponibles en ligne. Si certaines pièces sont techniquement défectueuses, il faudra de toute façons des pièces de rechange. 

L'avenir

La technologie des onduleurs (hybrides) semble plus ou moins au point, avec peu d'évolutions ces dernières années, à l'exception d'une optimisation plus poussée du firmware. On s'attend donc à ce que les changements les plus importants concernent l'intégration des onduleurs dans un système de gestion de l'énergie. Un tel système optimisera l'utilisation de l'énergie, et les onduleurs hybrides et les batteries domestiques peuvent évidemment jouer un rôle crucial à cet égard.

Le système indiquera aux batteries quand elles doivent charger et décharger, éventuellement en fonction du contrat énergétique choisi. Par exemple, il est possible de décharger pendant les heures de pointe coûteuses ou de réinjecter de l'énergie dans le réseau contre rémunération. Parmi les autres caractéristiques d'un tel système figurent l'échange de données en temps réel, l'interopérabilité entre différents appareils et systèmes, et des ajustements dynamiques basés sur l'évolution des schémas énergétiques et des préférences de l'utilisateur.

Les onduleurs hybrides peuvent donc faire partie d'un ensemble très efficace qui régule et contrôle la consommation d'énergie au sein d'un ménage. On peut donc s'attendre à ce que les onduleurs hybrides deviennent des choix de plus en plus populaires, en particulier au vu du tarif capacitaire. En tant que technicien, il s'agit d'être préparé et de recevoir la formation nécessaire. De plus en plus de clients voudront une installation optimisée, qui sera en outre intégrée dans un système plus large. L'époque où l'on se contentait de raccorder des appareils est révolue: l'ère de l'efficacité et de l'optimisation est arrivée.

Avec la collaboration de FoxEss, GPC Europe, Kostal et Wattkraft