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Comment fonctionne un onduleur hybride et de quoi s’agit-il

Maximiser l’utilisation de l’énergie solaire, réduire le prélèvement d’électricité du réseau et optimiser les coûts sur la facture avec un onduleur hybride


Si vous devez concevoir un système photovoltaïque complet, pour faire des choix ciblés et éviter les erreurs, nous vous invitons d’approfondir le fonctionnement des différents composants du système (onduleur, batterie de stockage, type de panneaux, etc.) et d’analyser les habitudes (types d’appareils électroménagers et dispositifs électriques généralement utilisés, plages horaires d’utilisation, etc.) et les besoins de votre client.

Vous pouvez certainement obtenir un support valable en utilisant un logiciel de conception photovoltaïque qui vous aide dans la phase de dimensionnement, d’analyse économique, de définition du schéma unifilaire, etc.

De plus, si vous souhaitez une gestion intelligente de l’énergie électrique produite à partir de sources renouvelables, vous devez planifier dès le départ le type d’onduleur et de batteries de stockage à utiliser.

Dans cet article, nous vous parlons des avantages de l’onduleur hybride. Découvrez ce que c’est, à quoi ça sert et comment ça fonctionne.

Qu’est-ce qu’un onduleur hybride

Un onduleur hybride est un dispositif électronique utilisé dans les systèmes d’énergie solaire ou dans d’autres applications de production d’énergie renouvelable, qui combine les fonctionnalités d’un onduleur photovoltaïque (utilisé pour convertir l’énergie électrique produite par les panneaux solaires en courant alternatif prêt à l’emploi domestique) avec celles d’un onduleur de stockage (utilisé pour gérer les batteries de stockage).

En d’autres termes, un onduleur hybride permet de gérer à la fois la production d’énergie solaire et le stockage d’énergie dans les batteries. Ce type d’onduleur est conçu pour optimiser l’autoconsommation de l’énergie générée par les panneaux solaires, en la stockant dans les batteries de stockage et en la rendant prête à l’emploi lorsque le soleil n’est pas disponible (heures du soir, journées pluvieuses, etc.). De plus, un onduleur hybride peut être configuré pour fonctionner en mode de secours, fournissant de l’énergie d’urgence en cas de coupure du réseau électrique.

L’intégration de ces fonctionnalités dans un seul dispositif offre une solution plus compacte et économique pour les systèmes d’énergie solaire avec stockage, permettant une gestion plus efficace de l’énergie électrique générée et stockée.

Comment ça fonctionne

Le fonctionnement d’un onduleur hybride suit un flux opérationnel précis qui maximise l’efficacité de l’énergie solaire et en optimise l’utilisation en fonction des conditions extérieures. Le processus se déroule généralement comme suit : 

  • matin : l’onduleur hybride dirige l’énergie produite par les modules photovoltaïques directement vers les appareils électriques domestiques pour répondre aux besoins de consommation en temps réel. Les éventuels excédents de production non utilisés immédiatement sont dirigés vers la batterie de stockage, le cas échéant. Cette phase est cruciale pour maximiser l’autoconsommation, en réduisant au minimum le prélèvement d’énergie du réseau ;
  • batterie complètement chargée : lorsque la batterie atteint sa capacité maximale de charge, l’excès d’énergie produite est dirigé vers le réseau électrique. Dans de nombreuses situations, ce surplus peut être vendu au gestionnaire de réseau dans le cadre d’un régime d’autoconsommation ;
  • soir : avec le coucher du soleil et la réduction de la production directe des modules photovoltaïques, l’onduleur hybride entre en action. Il active la batterie de stockage pour fournir de l’énergie aux besoins de la maison pendant les heures nocturnes. Dans le cas où l’énergie stockée dans la batterie est complètement épuisée, l’onduleur hybride active automatiquement le prélèvement d’énergie du réseau national. Cela garantit une alimentation continue en énergie même lorsque la production solaire directe est limitée ou absente.

En résumé, l’onduleur hybride offre une gestion intelligente de l’énergie, permettant d’optimiser l’autoconsommation, de vendre l’excédent d’énergie et de fournir une alimentation continue en énergie, assurant une transition fluide entre les différentes sources disponibles. Ce processus contribue à maximiser l’efficacité globale du système et à rendre l’utilisation de l’énergie solaire plus pratique et économique pour les utilisateurs domestiques.

Différences entre onduleur normal et hybride

La principale différence entre un onduleur normal et un onduleur hybride réside dans les fonctionnalités avancées offertes par ce dernier. Un onduleur photovoltaïque traditionnel convertit le courant continu (CC) produit par une installation photovoltaïque en courant alternatif (CA) pour un usage domestique. En effet, les panneaux photovoltaïques produisent du courant continu, mais, étant donné que l’installation électrique de la maison utilise du courant alternatif, l’onduleur a pour fonction de le transformer en alternatif. Il est nécessaire que cette opération soit effectuée avec le rendement maximal, c’est pourquoi la valeur de l’efficacité de l’onduleur est l’un des principaux paramètres à évaluer dans le choix. Il peut prendre différentes formes, telles qu’un onduleur centralisé pour les grands parcs photovoltaïques, un onduleur de chaîne pour les installations de taille résidentielle et commerciale, ou un micro-onduleur pour les installations plus petites. En plus de cette fonction de base, l’onduleur photovoltaïque doit garantir que l’installation fonctionne au maximum de ses performances. Le système MMPT (Maximum Power Point Tracker) permet de toujours obtenir la puissance maximale des panneaux dans certaines conditions. En  général, nous pourrions dire que son rôle principal est d’optimiser la production et le prélèvement de l’énergie des panneaux solaires et de gérer automatiquement les flux d’énergie vers les appareils ou le réseau.

D’autre part, un onduleur hybride est un onduleur photovoltaïque amélioré qui va au-delà de la simple conversion de courant. Il fonctionne également comme un Battery Management System (BMS). Cela signifie qu’en plus de convertir le courant continu en courant alternatif, l’onduleur hybride gère et coordonne intelligemment, via un logiciel approprié, également les flux d’énergie provenant de l’installation photovoltaïque, de la batterie et du réseau.

L’onduleur hybride offre différentes modes d’utilisation. Il peut envoyer l’électricité directement à l’appareil pour une consommation immédiate, la stocker dans les batteries pour une utilisation ultérieure lorsque le soleil n’est pas disponible, ou la libérer dans le réseau lorsque les batteries sont complètement chargées. Cette flexibilité permet de maximiser l’autoconsommation de l’énergie solaire, d’optimiser l’efficacité globale du système et d’offrir une solution complète pour la gestion de l’énergie renouvelable et le stockage d’énergie.

Enfin, certains onduleurs hybrides ont également le mode EPS (Emergency Power Supply) ou la fonction anti-coupure, qui fournit de l’électricité aux charges prioritaires même en cas d’absence d’alimentation du réseau.

Si vous utilisez un logiciel de conception photovoltaïque, vous avez la possibilité d’insérer dans le modèle de projet, le produit spécifique que vous avez choisi lors de l’analyse. En effet, vous disposez d’une riche bibliothèque d’objets dédiés à la représentation de tableaux électriques, de générateurs photovoltaïques et d’onduleurs que vous pouvez insérer dans votre modèle 3D et utiliser pour le calcul et les analyses de projet. Les objets de la bibliothèque sont une collection des articles les plus courants dans le monde entier. Si vous ne trouvez pas le modèle qui convient à votre cas, vous pouvez toujours créer de nouveaux objets personnalisés ou apporter des modifications à ceux de la bibliothèque.

Dimensionnement d'un système photovoltaïque issu du logiciel Solarius PV

Dimensionnement d’un système photovoltaïque issu du logiciel Solarius PV

Avantages

La convenance d’adopter un onduleur hybride se concentre sur l’objectif principal de maximiser l’autoconsommation d’énergie. Intégrer un dispositif de ce type dans une installation photovoltaïque avec stockage permet de tirer pleinement parti du potentiel de production d’énergie propre et, par conséquent, de réduire au minimum les coûts associés à la facture d’électricité.

Les avantages de l’onduleur photovoltaïque hybride se manifestent pleinement en présence d’un système de stockage, qui permet de stocker l’énergie produite par le système photovoltaïque mais non immédiatement consommée. Actuellement sur le marché, il existe également des systèmes de stockage «hybrides» qui intègrent dans un seul dispositif également les fonctionnalités d’un onduleur hybride. Cette intégration regroupe toute l’électronique nécessaire dans un seul boîtier, améliorant l’aspect esthétique et réduisant l’encombrement global de l’installation. De plus, l’unité est gérée par un logiciel unifié qui améliore l’efficacité opérationnelle globale.

Le logiciel de contrôle permet non seulement la surveillance à distance de l’installation photovoltaïque et des batteries de stockage, mais offre également la possibilité de mises à jour et de résolution de problèmes à distance, améliorant encore la fiabilité et la gestion du système.

En résumé, si vous envisagez d’installer une installation photovoltaïque, l’option d’inclure dans le projet un onduleur hybride est recommandée car elle est flexible et ouverte à des développements futurs, en particulier l’ajout d’un système de stockage. Si vous visez à maximiser les économies d’énergie à long terme, l’option idéale est d’intégrer dès le départ un système de stockage hybride. Ce choix contribuera non seulement à atteindre l’objectif d’indépendance énergétique, en réduisant considérablement les dépenses énergétiques, mais aura également un impact positif sur l’environnement, en réduisant les émissions nocives dans l’atmosphère.

 

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