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L'article suivant a été envoyé par les experts en contrôleurs de charge de Morningstar Corp et les experts en conception de systèmes hors réseau de SunWize Power and Battery. Nous organisons un webinaire Morningstar le 8 décembre, couvrant les innovations des onduleurs hors réseau. Inscrivez-vous ici pour nous rejoindre en direct ou pour regarder à la demande.

Le module solaire "grand format" à 72 cellules de 24 V nominal est un élément de base de la conception de systèmes solaires industriels et autres hors réseau depuis plusieurs décennies. Pendant la majeure partie de cette période, la taille des cellules et des modules a augmenté. Bien que ces augmentations aient été historiquement linéaires et progressives, ces dernières années, elles se sont accélérées. Un facteur majeur à l'origine de cette tendance est le fait que les concepteurs solaires résidentiels et commerciaux à l'échelle du réseau qui déploient également des modules à 72 cellules ont besoin de plus grandes tailles de cellules pour augmenter la puissance de sortie totale du module solaire.

Parce qu'ils augmentent la puissance de manière plus rentable, les cellules et modules plus grands peuvent accueillir des charges plus importantes et peuvent offrir une plus grande "autonomie" solaire dans les régions où l'ensoleillement est plus limité (insolation plus faible). En plus des économies de coûts initiales, la puissance supplémentaire de ces modules plus grands peut améliorer la santé de la batterie sur les sites hors réseau en produisant un état de charge moyen de la batterie (SOC) plus élevé lorsque la charge que le système exécute n'est pas augmentée. Étant donné que les batteries sont souvent le composant le plus cher d'un système solaire hors réseau, cela améliore considérablement le retour sur investissement en termes de coûts de batterie et de temps et d'efforts pour les remplacer.

La technologie, la concurrence et les économies d'échelle ont fait baisser les prix des modules au fil des ans, réduisant ainsi le coût par watt. Les fabricants de modules ont également composé le Voc et l'Isc de ces modules plus grands pour aider les grands projets résidentiels, commerciaux et de services publics reliés au réseau à bénéficier de la réduction des coûts associés aux boîtiers de combinaison, aux rayonnages, aux fondations, au câblage et à l'installation. Ces avantages l'emportent sur les conséquences négatives que les modules à grandes cellules pourraient avoir sur les grandes conceptions de systèmes reliés au réseau.

Cependant, la plupart des systèmes hors réseau, généralement constitués de quelques modules seulement, sont peu susceptibles de générer les mêmes économies de coûts. Cela signifie que les modules plus grands présentent les conséquences négatives potentielles suivantes pour les concepteurs hors réseau :

Considérations relatives au poids du module. Des modules plus lourds peuvent augmenter les coûts de transport et d'installation, ainsi que les rayonnages nécessaires. Les augmentations de poids des modules peuvent également affecter les déploiements, car l'OSHA et d'autres réglementations (et juste pour des raisons pratiques) peuvent nécessiter deux personnes au lieu d'une pour soulever des modules plus grands et plus lourds en position. Bien que les projets liés au réseau puissent également être affectés par des modules plus lourds, les projets hors réseau y sont plus sensibles car ils déploient souvent moins d'installateurs (parfois une seule personne), et les systèmes hors réseau sont plus susceptibles de s'appuyer sur des supports et des supports qui ne sont pas aussi grands et stables que ceux associés aux systèmes solaires connectés au réseau à grande échelle.

Augmentation des effets de surface. Les problèmes potentiels ici impliquent des zones avec des vitesses de vent plus élevées, de fortes chutes de neige, etc. Ceci est particulièrement préoccupant avec les applications de télécommunications mobiles et de signalisation/avertissement de trafic, où les systèmes modifiés avec de nouveaux modules sont déplacés vers de nouveaux emplacements qui peuvent rencontrer des vitesses de vent plus élevées.

En raison de la forte demande de l'industrie raccordée au réseau à l'échelle des services publics, la tendance aux modules plus grands se poursuivra. Étant donné que le marché hors réseau est beaucoup plus petit que le marché solaire lié au réseau, il est facile pour les fabricants de modules d'ignorer les préoccupations liées aux concepteurs de systèmes hors réseau. Heureusement, à long terme, alors que le prix de ces nouveaux modules plus grands continue de baisser, la tendance des modules plus grands profitera également aux concepteurs hors réseau, tant que les concepteurs identifient, comprennent et s'adaptent en conséquence pour atténuer les conséquences négatives potentielles.

À court terme cependant, les concepteurs hors réseau doivent être conscients des pièges potentiels des modules plus grands et s'assurer de concevoir leurs systèmes autour d'eux. Les changements des caractéristiques électriques des modules d'une année sur l'autre, qui étaient autrefois faibles et prévisibles, devront désormais être examinés plus attentivement.

Pour les entreprises qui ne disposent pas de ressources dédiées à la conception solaire, la première étape consiste à envisager les avantages d'une éducation/formation supplémentaire et de ressources en ligne, telles que des calculateurs de chaînes hors réseau, ainsi qu'à demander l'aide de tiers expérimentés pour naviguer à travers ces changements.

Pour des informations plus détaillées sur ce sujet, vous pouvez visionner un webinaire enregistré présenté par SunWize Power & Battery et Morningstar Corporation ici.

Marc McHenryest le responsable marketing de Morningstar Corp., un leader des contrôleurs de charge solaire et des onduleurs.

Nos séries les plus populaires incluent :Puissance en avant ! | Une collaboration avec BayWa re pour discuter de sujets industriels de plus haut niveau.Le bourdonnement | Où nous donnons nos 2 cents le kWh sur le marché du solaire résidentiel.Le terrain | Discussions avec les fabricants solaires sur leurs nouvelles technologies et idées.

Une autre nouvelle innovation concerne les modules à demi-cellule. Ces modules utilisent deux fois plus de demi-cellules, les modules étant divisés en deux en chaînes parallèles de cellules. Par exemple, un module de 120 demi-cellules a la même tension qu'un module de 60 cellules avec deux piqûres de 60 demi-cellules en parallèle. Cela peut faire une grande différence lorsqu'il y a un ombrage partiel sur l'un des modules car il produira toujours au moins 50 % du courant de sortie à Vmp. Ces modules à demi-cellule présentent d'autres avantages, notamment une efficacité légèrement supérieure. Nous avons un document à ce sujet. https://www.morningstarcorp.com/wp-content/uploads/technical-doc-new-higher-voltage-perc-and-half-cell-solar-pv-modules-en.pdf