Le facteur de dimensionnement des onduleurs décrit le rapport entre le courant continu (CC) maximal pouvant être obtenu de tous les modules photovoltaïques installés et la puissance de sortie en courant alternatif (CA) maximale de l'ensemble de l'installation photovoltaïque. Il constitue la base de dimensionnement pour la taille et le nombre d'onduleurs nécessaires pour convertir l'électricité solaire en courant alternatif conforme au réseau et adapté au raccordement au réseau électrique public ou à la consommation directe dans l'entreprise. Le facteur de dimensionnement est calculé à partir du quotient de la puissance CC de l'onduleur et de la puissance PV. En cas de sous-dimensionnement, la valeur est supérieure à 100 et en cas de surdimensionnement, elle est inférieure à 100 %. Un facteur de dimensionnement de 100 % signifie donc, par exemple, que pour une puissance PV installée de 700 kWp, la puissance de l'onduleur DC est également de 700 KW. Une telle constellation n'est cependant pas toujours optimale ou la plus économique. C'est pourquoi le facteur de dimensionnement doit être recalculé individuellement lors de la planification de chaque installation photovoltaïque commerciale.

Onduleurs et chaînes de modules
La planification de grandes installations photovoltaïques pour les entreprises est rendue complexe par le fait que seuls les modules solaires dont la puissance réelle est identique doivent être raccordés à un onduleur. Dans une telle chaîne, tous les modules doivent donc avoir la même orientation, la même inclinaison et le même ombrage pour que l'onduleur puisse convertir efficacement le courant continu en courant alternatif. Ainsi, si différents Toitures de hallsSi l'on planifie des abris de voiture solaires, des toitures solaires ou des champs au sol avec des orientations, des inclinaisons et des ombrages différents, il faut à chaque fois calculer une chaîne de modules et la raccorder à un tracker MPP des onduleurs ou à un tracker MPP d'un onduleur multistring. Pour rester dans le cadre d'une installation de 700 kWp, il faut déjà calculer environ 80 chaînes lors de la planification d'une installation PV simple sur toit de cette dimension si l'installation doit avoir une orientation est-ouest, car le nombre de modules par chaîne ne peut pas non plus être illimité : les onduleurs les plus puissants peuvent aujourd'hui convertir au maximum 1.000 volts par chaîne, ce qui correspond environ à une puissance de 20 modules.

La plupart du temps, les onduleurs fonctionnent à charge partielle
Avec un facteur de dimensionnement pour les onduleurs de 100 %, on part du principe que dans des conditions idéales, c'est-à-dire en cas d'ensoleillement optimal sans nuages et de températures inférieures à 25°, chaque string et son onduleur fournissent le meilleur rendement électrique possible. De telles conditions sont toutefois rares et la plupart du temps, un onduleur fonctionne en charge partielle. Et c'est justement là que réside le problème : tous les onduleurs ne fonctionnent plus aussi efficacement en charge partielle. Cet effet commence à se faire sentir à partir d'une baisse de puissance de 20 % du string et d'un fonctionnement de l'onduleur à 80 % de charge partielle. Outre les coûts d'investissement plus élevés des grands onduleurs, un sous-dimensionnement est donc tout à fait rentable.

Un facteur de dimensionnement pour les onduleurs supérieur à 100 % est rentable
Lors de la planification économique d'une installation photovoltaïque complète pour une entreprise, le calcul et le dimensionnement des onduleurs jouent ainsi un rôle décisif. S'ils sont sous-dimensionnés, les pics de puissance ne sont écrêtés que lorsque les conditions sont idéales. Cette perte d'énergie sur l'ensemble de l'année d'une installation photovoltaïque est généralement marginale et doit ensuite être comparée aux coûts d'investissement plus élevés pour des onduleurs plus grands. Pour une installation de 700 kWp, qui pourrait produire environ 630 000 à 700 000 kWh par an selon le site, si elle était planifiée avec un facteur de dimensionnement de 100 %, la perte d'énergie sous nos latitudes est en moyenne de 4 500 kWh avec un sous-dimensionnement de 120 %. En revanche, il faut compter plusieurs dizaines de milliers d'euros pour des onduleurs dont la puissance nominale est plus élevée. En fonction de l'intensité du rayonnement solaire, des facteurs de dimensionnement compris entre 110 et 130 % sont considérés comme particulièrement économiques en Europe. Rien qu'en Allemagne, cette valeur peut varier de +/- 5 % selon le site.
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