Oui, il est possible de réaliser le couplage CA (en ajoutant un onduleur raccordé au réseau sur l’AC load ou l’AC flex de l’onduleur).
Le couplage CA est le principe consistant à utiliser séparément des onduleurs de batterie et des onduleurs photovoltaïques dans un même système. Les différents éléments sont reliés entre eux par les lignes CA (courant alternatif) — d’où le nom couplage CA.
En mode îloté, l’onduleur de batterie crée la tension et la fréquence du réseau local, et les onduleurs solaires raccordés au réseau se synchronisent et se connectent à ce réseau local comme s’ils étaient connectés au réseau principal. Dans ce type de système, la production solaire est directement consommée par les charges CA.
Si la production solaire est supérieure à la consommation, l’excédent d’énergie retourne vers le next3 pour recharger la batterie. Lorsque la batterie est pleine, l’onduleur solaire doit réduire ou arrêter sa production.
Le contrôle par décalage de fréquence (frequency shift control) exploite les propriétés des onduleurs réseau, qui doivent réduire leur production de puissance lorsque la fréquence du réseau augmente, afin de participer à la stabilité du réseau. La fréquence entre 50 et 50,2 Hz est utilisée pour le contrôle primaire du réseau.
Les onduleurs solaires doivent réduire linéairement leur puissance entre 50,2 et 51,5 Hz.
Sur les onduleurs-chargeurs next, les onduleurs solaires sont raccordés du côté de la charge, soit sur le raccordement AC flex, soit sur le raccordement AC load. Un raccordement AC flex dédié constitue la meilleure option, car il est mesuré séparément. De cette manière, l’onduleur raccordé au réseau dispose d’un suivi de l’ensemble de sa production indépendamment des charges, ce qui facilite la compréhension du fonctionnement du système.
Le couplage CA peut être utile dans diverses situations.
- Pour ajouter des panneaux solaires à un système électrique existant, directement en courant alternatif.
- Pour moderniser une installation solaire existante en y ajoutant des panneaux solaires et des batteries à l’aide des onduleurs next. L’onduleur raccordé au réseau reste en place et les panneaux solaires supplémentaires sont connectés au nouvel onduleur next. C’est une solution de choix lorsque des micro-onduleurs ou des optimiseurs sont utilisés, car il serait compliqué de refaire le câblage du toit solaire.
- C’est également une solution intéressante pour les grandes installations, car il n’est pas toujours souhaitable d’avoir toute la puissance disponible via l’onduleur de secours. Par exemple, un système solaire de 50 kW avec 30 kW de capacité de secours pourrait comprendre 2 next3 en parallèle et un onduleur réseau d’une puissance solaire allant jusqu’à 30 kW.
Studer Innotec recommande les règles de conception suivantes pour les systèmes en couplage CA :
- La puissance solaire en couplage AC doit être inférieure à la puissance de l’onduleur de batterie.
- L’onduleur réseau doit disposer de la fonction moderne de réduction de puissance en fonction de la fréquence du réseau pour fonctionner en mode îloté. Sinon, il faut utiliser la configuration simplifiée de couplage CA.
- La capacité de la batterie doit être suffisante pour absorber toute la puissance AC couplée.
- Au moins C/5 avec une batterie au plomb-acide
- Au moins C/2 avec une batterie lithium
- Pour une meilleure robustesse du système, utilisez une combinaison de couplage CA et CC.
- Cela permet un redémarrage à froid des unités après une sous-tension de la batterie.
- En couplage AC, si l’onduleur de batterie s’arrête, tout le système s’arrête.
- En cas d’utilisation d’un générateur sur la source CA à la place du réseau, il est interdit de renvoyer de l’énergie vers le générateur (backfeeding), car cela pourrait lui causer des dommages.
- Dans ce cas, le concepteur doit prévoir des contre-mesures pour éviter cela. La solution la plus simple consiste à déconnecter l’onduleur solaire lorsque le générateur est connecté.
- La manière standard d’effectuer un couplage AC consiste à utiliser la connexion AC flex avec les paramètres appropriés. De cette façon, toute la production solaire peut être surveillée automatiquement. C’est un point essentiel pour bien comprendre le comportement du système du point de vue de l’utilisateur final.
À comprendre :
- Le next ne peut pas empêcher le retour d’énergie vers le réseau à partir de l’onduleur raccordé au réseau. L’électricité provenant de l’onduleur solaire couplé en courant alternatif alimente directement les charges en courant alternatif ; l’excédent sert ensuite à recharger la batterie jusqu’à ce qu’elle soit pleine, puis est directement injecté dans le réseau. Le next ne peut pas modifier la fréquence lorsqu’il est connecté à une source externe.
- Les stratégies de gestion de l’énergie du next sont identiques à celles du couplage en courant alternatif ou du couplage en courant continu.
- Il n’est pas courant que l’alimentation provienne de l’AC loads ou de l’AC flex ; cela doit donc être explicitement autorisé via un paramètre, faute de quoi une erreur de « retour d’alimentation » sera générée.
Configuration (Setup)
La commande de fréquence est disponible à partir de la version 1.2.18.0 du logiciel. La programmation principale s’effectue lors de la mise en service de l’installation, à l’aide de l’assistant. Il s’agit de la méthode la plus rapide et la plus sûre pour programmer le système. En répondant « OUI » à la question relative au couplage CA, vous définirez les valeurs appropriées pour tous les paramètres individuels. Cette question est posée lors de la configuration CA des onduleurs-chargeurs next.