Comment une batterie d'onduleur interagit-elle avec le système solaire ?

Une batterie d'onduleur joue un rôle essentiel dans un système solaire en stockant l'énergie excédentaire générée par les panneaux solaires en vue d'une utilisation ultérieure. Elle garantit la disponibilité de l'énergie par temps nuageux ou la nuit, lorsque la production solaire est faible. Il est essentiel de comprendre comment la batterie de l'onduleur interagit avec le système solaire pour optimiser le stockage de l'énergie et garantir une efficacité maximale.

Interaction entre la batterie et le système solaire

Dans un système solaire doté d'une batterie, celle-ci fonctionne en tandem avec les panneaux solaires et l'onduleur afin d'optimiser l'utilisation de l'énergie.

• Stockage de l'énergie¹: Les panneaux solaires produisent de l'électricité pendant la journée, en convertissant la lumière du soleil en courant continu. Lorsque les panneaux solaires produisent plus d'énergie que nécessaire, l'excédent est stocké dans la batterie de l'onduleur. Par exemple, si vos panneaux solaires produisent 10 kWh en une journée, mais que vous n'utilisez que 6 kWh, les 4 kWh restants seront stockés dans la batterie.
• Utilisation de l'énergie²: La nuit ou par temps nuageux, lorsque la production solaire est faible, l'onduleur tire l'énergie de la batterie pour alimenter la maison ou l'entreprise en électricité. Un système solaire domestique typique doté d'une batterie de 5 kWh peut durer de 4 à 6 heures si seuls les appareils essentiels sont utilisés.
• Interaction avec la grille³: Dans les systèmes connectés au réseau, l'énergie excédentaire qui n'est pas stockée dans la batterie peut être réinjectée dans le réseau. Si la batterie est entièrement chargée et que les panneaux solaires continuent à produire de l'énergie excédentaire, celle-ci peut être envoyée au réseau pour être compensée ou utilisée, en fonction de votre système de comptage net.

Cette interaction permet aux systèmes solaires de maximiser l'efficacité énergétique, de réduire la dépendance au réseau et de fournir une alimentation de secours en cas de besoin.

Types de systèmes onduleur-batterie

Il existe différentes configurations de systèmes onduleur-batterie, en fonction des besoins énergétiques spécifiques et du fait que le système soit connecté au réseau ou non.

• Systèmes raccordés au réseau avec stockage par batterie⁴: Dans cette configuration, les panneaux solaires sont connectés au réseau. L'onduleur convertit le courant continu des panneaux en courant alternatif. L'énergie excédentaire est stockée dans la batterie pour une utilisation ultérieure ou peut être renvoyée vers le réseau. Ces systèmes permettent une indépendance énergétique pendant la nuit ou les périodes de faible production solaire. Par exemple, si vous disposez d'un ensemble de panneaux solaires de 5 kW et d'une batterie de 5 kWh, vous pouvez assurer l'alimentation en électricité pendant la soirée ou la nuit.

• Systèmes hors réseau⁵: Un système hors réseau fonctionne indépendamment du réseau. Il se compose de panneaux solaires, de batteries et d'un onduleur. Tous les besoins en énergie doivent être satisfaits par l'énergie solaire et le stockage dans des batteries. Ces systèmes sont idéaux pour les régions isolées ou les endroits ne disposant pas d'un accès fiable au réseau électrique. Un système hors réseau typique peut comporter un ensemble de panneaux solaires de 10 kW et un parc de batteries de 20 kWh pour alimenter une petite cabane ou une maison.

• Systèmes hybrides⁶: Les systèmes hybrides combinent la flexibilité de la connexion au réseau avec la capacité de stockage d'énergie des batteries. Le système peut automatiquement basculer entre le réseau, les panneaux solaires ou la batterie, en fonction de la disponibilité de l'énergie et de la demande. Les systèmes hybrides sont les plus polyvalents, car ils offrent une sécurité énergétique et permettent de réaliser des économies, qu'ils soient connectés au réseau ou non.

Système de gestion de la batterie (BMS)

A Système de gestion de la batterie (BMS)⁷ est essentielle pour préserver la santé, la sécurité et les performances de la batterie d'un système solaire.

• Contrôle : Le BMS surveille l'état de charge, la température et la tension de la batterie pour s'assurer qu'elle fonctionne dans des limites sûres. Par exemple, il peut vous alerter si la température de la batterie dépasse 45°C, ce qui pourrait l'endommager ou réduire son efficacité. Une batterie solaire classique a une durée de vie de 5 à 15 ans, en fonction de la protection offerte par le BMS.
• Équilibrer les cellules : Le BMS veille à ce que toutes les cellules de la batterie restent équilibrées, évitant ainsi les écarts de niveaux de charge entre les cellules. Cela augmente l'efficacité et la durée de vie de la batterie. Par exemple, si le système comporte 10 cellules, le BMS veille à ce que chacune d'entre elles reste à 5% des autres, évitant ainsi tout dommage.
• Protection : Le système assure également la protection contre les conditions dangereuses telles que les courts-circuits ou les scénarios de surchauffe, garantissant ainsi la sécurité de l'ensemble du système solaire. Si le BMS détecte une surcharge ou un court-circuit, il peut déconnecter la batterie pour éviter tout risque d'incendie.

Un BMS fonctionnant correctement garantit que la batterie fonctionne efficacement, dure plus longtemps et offre des performances constantes.

Consommation d'énergie et gestion de la charge

La gestion de l'utilisation de l'énergie et la distribution appropriée de l'énergie sont essentielles pour optimiser les performances des batteries et des panneaux solaires.

• Priorité à l'énergie : L'onduleur décide de la répartition de l'énergie entre les panneaux solaires, la batterie et les appareils ménagers. Dans la plupart des systèmes, les panneaux solaires fournissent directement de l'énergie aux appareils, l'excédent étant utilisé pour charger la batterie. Par exemple, si votre maison consomme 6 kWh par jour, votre système solaire de 5 kW fournira directement la majeure partie de cette énergie, le reste étant utilisé pour charger la batterie.
• Utilisation de la batterie : Lorsque la production solaire n'est pas disponible, par exemple pendant la nuit ou par temps nuageux, l'onduleur passe à l'alimentation par batterie pour faire fonctionner les appareils essentiels. Une batterie de 5 kWh peut faire fonctionner les lumières, un réfrigérateur et quelques appareils pendant environ 4 à 5 heures.
• Gestion de la charge : Les onduleurs solaires avancés peuvent donner la priorité à l'utilisation de l'énergie pour certains appareils, en veillant à ce que les charges essentielles (par exemple, les réfrigérateurs, les lumières) soient toujours alimentées, tandis que les appareils non essentiels peuvent être éteints si la charge de la batterie est faible.

Cette interaction dynamique garantit que l'énergie est utilisée efficacement et que la batterie n'est pas trop déchargée, fournissant ainsi une énergie continue sans gaspiller les ressources.

Alimentation de secours (systèmes raccordés au réseau avec stockage sur batterie)

Dans les systèmes connectés au réseau avec stockage sur batterie, la batterie de l'onduleur fournit une alimentation de secours pendant les pannes de réseau.

• Commutation automatique : En cas de panne de courant, l'onduleur détecte la coupure du réseau et passe automatiquement à l'alimentation par batterie. Cela permet aux appareils essentiels (comme l'éclairage, les réfrigérateurs ou les appareils médicaux) de rester opérationnels pendant la panne. Par exemple, une batterie de 5 kWh peut alimenter vos appareils essentiels pendant plusieurs heures lors d'une panne de courant.
• Durée de la batterie : La durée de l'alimentation de secours dépend de la taille de la batterie et de la consommation d'énergie de la maison ou de l'entreprise. Par exemple, si vous disposez d'une batterie de 5 kWh et que vos appareils essentiels consomment 1,5 kW par heure, la batterie fournira une alimentation de secours pendant environ 3 à 4 heures.

En fournissant une alimentation de secours, la batterie de l'onduleur offre une fiabilité et une sécurité accrues, en particulier dans les régions où les coupures de courant sont fréquentes.

Conclusion

L'interaction entre une batterie d'onduleur et un système solaire est essentielle pour une gestion efficace de l'énergie.

• Le panneaux solaires produisent de l'énergie qui peut être utilisée immédiatement ou stockée dans le système d'alimentation en énergie. batterie.
• Le onduleur convertit l'énergie des panneaux solaires et de la batterie en électricité CA utilisable.
• Le batterie stocke l'énergie excédentaire générée par les panneaux solaires et fournit de l'électricité lorsque la production solaire est faible.
• Le Système de gestion de la batterie (BMS) garantit un fonctionnement sûr et efficace de la batterie.
• Gestion de la charge aide à donner la priorité aux besoins énergétiques essentiels, tandis que alimentation de secours assure la sécurité pendant les pannes de réseau.

La compréhension de ces composants et de leur interaction permet à votre système solaire de fonctionner de manière optimale et d'assurer l'indépendance énergétique, la réduction des coûts et la fiabilité.

Note de bas de page :