Les pentes de toit varient ? Des optimiseurs photovoltaïques intelligents permettent à chaque module de fonctionner à pleine capacité

De nombreux ménages ou entreprises peuvent rencontrer une telle situation lors de l'installation de systèmes photovoltaïques : le toit n'est pas uniforme, avec des angles d'inclinaison différents sur le même toit. Par exemple, certaines zones sont inclinées à 30°, et d'autres à 10°. Une telle structure complexe de toit peut en réalité entraîner des "petits problèmes" cachés pour la production d'électricité photovoltaïque.

Pourquoi différentes inclinaisons ont-elles un impact ? Tout commence par le principe de production d'électricité des modules photovoltaïques. Le courant généré par les modules photovoltaïques est directement lié à l'intensité de l'irradiation solaire reçue, et l'angle d'inclinaison est un facteur clé influençant l'absorption de cette irradiation : lorsque l'angle est adapté, les modules peuvent capter la lumière du soleil plus efficacement ; si l'angle est trop faible ou trop élevé, cela peut réduire la quantité d'irradiation absorbée.

Supposons que nous souhaitions utiliser pleinement l'espace disponible sur le toit et connecter en série les modules photovoltaïques installés sur les zones inclinées à 30° et à 10° pour former une chaîne. À ce moment-là, des problèmes apparaissent : supposons que les modules inclinés à 30°, bénéficiant d'une irradiation plus intense, puissent générer un courant de 10A, et qu'un module individuel puisse atteindre une production maximale de 400W (calculé avec une tension de fonctionnement de 40V : 40V × 10A = 400W) ; tandis que les modules inclinés à 10°, soumis à une irradiation plus faible, ne peuvent générer qu'un courant de 8A.

Mais les circuits en série ont une caractéristique : le courant de l'ensemble du circuit est déterminé par le "courant minimal". En d'autres termes, dans cette chaîne, le courant de fonctionnement de tous les modules sera limité à 8 A, le courant des modules à 10°. Cela oblige la production d'énergie des modules à 30° à "réduire leurs performances" : les modules initialement de 400 W ne peuvent produire à ce moment que 40 V × 8 A = 320 W. S'il y a 8 modules dans la chaîne (2 à 10°, 6 à 30°), la puissance totale de l'ensemble de la chaîne devient 320 W × 8 = 2560 W, et l'efficacité de production d'énergie est considérablement réduite.

À ce stade, les optimiseurs PV intelligents peuvent jouer un rôle de « sauvetage ». En installant des optimiseurs sur les modules, il est possible de réguler indépendamment l'état de fonctionnement de chaque module : la tension des modules à 10° sera réduite afin d'augmenter leur courant de 8A à 10A, tandis que les modules à 30° pourront délivrer leur courant initial de 10A et maintenir une sortie de puissance maximale de 400W. Prenons l'exemple d'une même chaîne composée de 2 modules à 10° et de 6 modules à 30°, la puissance totale devient alors 320W × 2 + 400W × 6 = 3040W. Comparée à la puissance précédente de 2560W, cela revient à récupérer 18,75 % des pertes de production d'énergie.