Une tension plus élevée est-elle toujours préférable lors du raccordement de modules photovoltaïques ?

Le principe de sélection de la tension de module PVLe réglage des chaînes de tensions ne consiste pas simplement à rechercher la tension la plus élevée possible. L'essentiel est d'obtenir une correspondance précise avec les paramètres d'entrée nominaux de l'onduleur, tout en prenant pleinement en compte la sécurité du système. production d'énergieefficacité et coût global, pour finalement parvenir à un équilibre et une optimisation multidimensionnels.

Une tension excessive présente deux risques principaux : premièrement, elle peut facilement dépasser la tension de référence. onduleurLe seuil de tension d'entrée CC maximale de l'onduleur est atteint lorsque celui-ci est dépassé, déclenchant directement son mécanisme de protection contre les surtensions et provoquant un arrêt et une coupure de courant. Dans les cas extrêmes, cela peut également endommager les composants internes de l'onduleur, engendrant des risques pour la sécurité et augmentant les coûts de maintenance ultérieurs. Il est particulièrement important de noter que la tension en circuit ouvert des modules photovoltaïques augmente lorsque la température diminue ; généralement, pour chaque degré Celsius de baisse, la tension en circuit ouvert augmente de 0,3 % à 0,4 %. Par conséquent, les pics de tension en hiver, par basses températures, doivent être pris en compte lors de la conception des chaînes afin de garantir que la tension reste dans la plage de fonctionnement sûre de l'onduleur. De plus, les tensions plus élevées imposent des exigences plus strictes en matière de tenue en tension des composants du système. Les boîtes de jonction des modules, l'isolation des câbles et les connecteurs nécessitent des produits répondant à des normes de tenue en tension plus élevées, ce qui augmente directement les coûts d'acquisition du matériel. Enfin, lors de l'installation et de la maintenance, les environnements à haute tension augmentent le risque de choc électrique, nécessitant des mesures de protection d'isolation plus rigoureuses.

À l'inverse, une tension excessivement basse a également des conséquences négatives : en termes d'efficacité de production d'énergie, si la tension de chaîne est inférieure à la tension minimale de fonctionnement de l'onduleur (MPPT), ce dernier ne pourra pas suivre le point de puissance maximale de manière stable, ce qui entraînera une baisse significative de l'efficacité. De plus, à puissance de sortie égale, une tension plus basse induit un courant de boucle plus élevé. Selon la formule des pertes de puissance P=I²R, les pertes dans les câbles augmenteront considérablement, provoquant un gaspillage d'énergie inutile. En termes de configuration du système, une tension basse implique une réduction du nombre de modules par chaîne. Pour satisfaire les besoins énergétiques globaux du système, le nombre de chaînes doit être augmenté, ce qui accroît d'autant le nombre de connexions d'onduleurs. Ceci augmente non seulement les coûts d'acquisition des équipements, mais complexifie également le câblage du système.

La conception rationnelle de la tension de chaîne repose sur une logique fondamentale claire : l’essentiel est d’adapter précisément les paramètres de l’onduleur. Lors du calcul du nombre de modules par chaîne, deux conditions essentielles doivent être simultanément respectées : la tension en circuit ouvert des modules par basses températures hivernales ne doit pas dépasser la tension d’entrée CC maximale de l’onduleur, et leur tension de fonctionnement par fortes températures estivales ne doit pas être inférieure à la tension minimale de suivi du point de puissance maximale (MPPT) de l’onduleur. Il est également nécessaire d’optimiser le rapport coût/efficacité. Dans la plage de tension admissible par l’onduleur, il convient de privilégier la configuration la plus proche de la médiane de la plage MPPT. Ceci permet de réduire efficacement les pertes dues aux courants de boucle et de garantir une efficacité de suivi du point de puissance maximale stable, quelles que soient les conditions de fonctionnement. Il s’agit du choix le plus rentable.