Écrêtage de l’onduleur (clipping)
Énergie perdue quand la puissance DC disponible d’un champ photovoltaïque dépasse la puissance AC nominale de l’onduleur, qui plafonne alors sa sortie.
Quand le champ photovoltaïque est surdimensionné par rapport à l’onduleur, ce qui est la pratique courante (voir ratio DC/AC), il y a des heures de fort ensoleillement et de températures fraîches où les modules pourraient fournir plus que ce que l’onduleur sait convertir. L’onduleur éloigne alors le champ de son point de puissance maximale pour limiter l’entrée, et la courbe de production présente un plateau vers midi : c’est l’énergie écrêtée.
Les pertes par écrêtage dépendent du ratio DC/AC, du climat, de l’orientation et du suivi solaire :
- DC/AC de 1,1–1,2 sur des installations fixes en Europe centrale : en général moins de 1 % de l’énergie annuelle.
- DC/AC de 1,3 sur trackers mono-axe en climat ensoleillé : environ 1–4 %.
- DC/AC de 1,5 et plus : 5–10 % ou davantage, ce qui ne se justifie que si les modules sont très bon marché ou si la capacité de raccordement est limitée.
Une estimation fiable exige une simulation horaire, ou mieux infra-horaire, car les moyennes horaires lissent les pics brefs d’éclairement et sous-estiment l’écrêtage. Par temps froid et clair, l’effet de bord de nuage peut pousser la puissance DC instantanée au-dessus de la puissance STC des modules.
L’énergie écrêtée n’est pas forcément perdue : un système de batteries couplé en DC peut la stocker en amont de l’onduleur, ce qui plaide fortement pour le couplage DC dans les centrales hybrides photovoltaïque + BESS. L’écrêtage de l’onduleur se distingue de l’écrêtement imposé de l’extérieur par le gestionnaire de réseau.
Termes associés
Tous les termes →- Ratio DC/AC (taux de surdimensionnement)
Rapport entre la puissance crête DC d’un champ photovoltaïque aux STC et la puissance AC nominale de son onduleur ; on parle aussi d’inverter loading ratio (ILR).
- Onduleur string (onduleur de chaîne)
Onduleur qui convertit la production DC d’une ou plusieurs chaînes de modules photovoltaïques en courant alternatif synchronisé avec le réseau, en général avec plusieurs entrées MPPT indépendantes.
- Écrêtement (curtailment)
Réduction volontaire de la production d’une centrale, le plus souvent éolienne ou solaire, en dessous de ce qu’elle pourrait produire, en raison de contraintes de réseau, de marché ou de système.
- BESS (système de stockage d’énergie par batterie)
Installation de batteries complète, raccordée au réseau ou à un site, qui comprend les cellules, la gestion de batterie, la conversion de puissance, la gestion thermique et le contrôle-commande.
- Ratio de performance (PR)
Rapport entre l’énergie AC réellement produite et la production théorique déduite de l’irradiation dans le plan des modules et de la puissance crête ; un indicateur de qualité des centrales photovoltaïques indépendant du site.