Présentation détaillée de l'onduleur centralisé - onduleur de branche vs onduleur centralisé

Qu'est-ce qu'un onduleur centralisé ?

Le mode d'onduleur photovoltaïque de l'onduleur centralisé consiste à connecter de nombreux groupes photovoltaïques parallèles en série à la même borne d'entrée CC de l'onduleur centralisé pour un suivi des pics de puissance maximale, puis à les inverser et à les fusionner dans le réseau. La capacité unique de l'onduleur centralisé est généralement supérieure à 500 kW, et il présente les caractéristiques suivantes : puissance unique élevée, faible coût et forte régulation du réseau, mais il nécessite une bonne coopération entre les chaînes photovoltaïques.

En cas de nuages, d'ombrage partiel ou de défaillance d'une chaîne individuelle, le rendement global et la capacité de production d'énergie du système photovoltaïque sont affectés. La plage de tension de suivi de la puissance maximale de l'onduleur centralisé est étroite, la flexibilité de la configuration des composants est faible, et le temps de production d'énergie est court, ce qui nécessite une salle des machines spéciale dotée d'une fonction de ventilation et de dissipation de la chaleur. Il est principalement utilisé dans les centrales photovoltaïques au sol à grande échelle et dans d'autres lieux où la lumière est uniformément concentrée.

Le principe de fonctionnement de l'onduleur centralisé

Il existe un grand nombre de chaînes photovoltaïques connectées de manière centralisée, et la capacité individuelle est généralement supérieure à 500KW. L'onduleur centralisé est un type courant d'onduleur photovoltaïque sur le marché. Son principe de fonctionnement consiste à combiner le courant continu généré par le fonctionnement de plusieurs modules photovoltaïques et à effectuer un suivi des pics de puissance maximale (MPPT), puis à concentrer l'onduleur pour convertir et augmenter le courant continu afin de produire de l'électricité connectée au réseau.

L'onduleur centralisé adopte généralement un MPPT à canal unique, et un MPPT unique est équipé de 2 à 12 ensembles de chaînes photovoltaïques. La puissance de chaque MPPT peut atteindre 125-1000KW, et la capacité du canal unique est généralement supérieure à 500KW, ce qui présente les avantages d'une puissance élevée et d'une grande capacité.

Avantages et inconvénients de l'onduleur centralisé

Avantages de l'onduleur centralisé

• Le nombre d'onduleurs centralisés est faible, ce qui facilite la gestion ;
• L'onduleur centralisé a un nombre réduit de composants et une grande fiabilité ;
• Moins de contenu harmonique, moins de composant DC, haute qualité de l'énergie ;
• L'onduleur se caractérise par une forte intégration, une densité de puissance élevée et un faible coût ;
• L'onduleur centralisé dispose de fonctions de protection complètes et d'une grande sécurité pour la centrale électrique ;
• Grâce à la fonction d'ajustement du facteur de puissance et à la fonction d'élimination de la basse tension, le réseau est bien régulé.

Inconvénients de l'onduleur centralisé

• Questions de sécurité. La boîte combinée CC est utilisée dans la solution centralisée. En raison du fusible de dérivation CC intégré, il existe un risque d'incendie continu, car le panneau solaire fonctionnera tant qu'il y aura de la lumière. Pour les ateliers distribués sur le toit, cela entraîne de sérieux risques de sécurité. Non seulement les bénéfices économiques de la centrale elle-même seront affectés, mais d'autres équipements de la centrale seront également gravement touchés.
• Pour les toits irréguliers, un seul onduleur de 500 kW ne permet pas d'exploiter pleinement la surface du toit. Les onduleurs sont souvent surchargés ou faiblement chargés, ou encore surconfigurés ou sous-configurés.
• Sur les toits à orientation multiple, les panneaux solaires sont partiellement ombragés, ce qui entraîne une incohérence des chaînes, et le MPPT à canal unique conduit à une production d'énergie relativement faible ; dans le même temps, la perte de correspondance de chaque chaîne entraînera également une perte de production d'énergie.
• L'onduleur doit être entretenu par des ingénieurs professionnels. La défaillance d'un seul onduleur a un impact important sur la production d'électricité et pose également de grands défis à la sécurité du personnel de maintenance. Dans le même temps, il existe de nombreux types de pièces détachées et il faut plus de trois jours pour localiser et réparer la panne, ce qui affecte sérieusement les revenus des clients en matière de production d'électricité.

● Le taux de défaillance de la boîte combinée CC est élevé, et chaque chaîne ne peut pas être surveillée, ce qui augmente le temps de localisation des défauts. En raison de la volatilisation du fusible, le taux de défaillance et le coût de maintenance sont élevés, et un remplacement et une maintenance réguliers sont nécessaires ; le circuit est complexe, il y a beaucoup de joints traités sur le site, et le taux de défaillance est élevé ; après 1~2 ans d'exploitation de certains projets, le taux de production d'électricité effectif est inférieur à 90% ;

● Le système centralisé nécessite une salle d'onduleurs et les travaux de génie civil correspondants, ainsi que des ventilateurs, des conduits d'air, des détecteurs de fumée, des détecteurs de température et d'autres équipements. Cependant, si une centrale photovoltaïque est installée sur le toit d'un bâtiment industriel traditionnel, la salle de distribution d'énergie peut ne pas être en mesure d'accueillir l'onduleur centralisé volumineux de 500K Wp. En même temps, cela augmente non seulement la complexité de la construction, mais aussi l'investissement initial et les coûts d'exploitation et de maintenance.

● L'onduleur centralisé nécessite un refroidissement par air forcé, et la consommation électrique de la salle d'équipement est importante, avec une moyenne d'au moins 300W. Un dépoussiérage régulier, l'entretien du ventilateur et le remplacement du filtre à poussière sont nécessaires.

● La plage de tension MPPT de l'onduleur centralisé est étroite, généralement de 450 à 820 V, et la configuration des composants n'est pas flexible. Les jours de pluie et dans les zones brumeuses, la durée de production d'électricité est courte.

● Il n'y a pas de redondance dans le système d'onduleur centralisé connecté au réseau. En cas de panne et d'arrêt, l'ensemble du système cessera de produire de l'électricité.

Comparaison de l'onduleur de branche et de l'onduleur centralisé

Dans l'article onduleur de brancheNous avons appris que le mode d'onduleur de l'onduleur PV de branche consiste à suivre le point de puissance maximale individuel d'une seule branche ou de plusieurs branches de modules PV. Une fois l'onduleur intégré au réseau CA, un onduleur de branche peut avoir plusieurs modules de suivi du point de puissance maximale, et la capacité d'une seule unité est généralement inférieure à 200 kW. Comparons les onduleurs de branche et les onduleurs centralisés.

En 2016, les onduleurs présents sur le marché étaient principalement des onduleurs centralisés, avec 63% pour les onduleurs centralisés et 32% pour les onduleurs de branche. En 2021, le marché des onduleurs photovoltaïques sera toujours dominé par les onduleurs centralisés et les onduleurs de branche. Parmi eux, les onduleurs de branche représentent 69,6%, et les onduleurs centralisés 27,7%. De nombreux avantages font que les onduleurs de branche regagnent le marché principal.

Au début du développement de l'énergie photovoltaïque, l'onduleur centralisé a toujours été le premier choix pour la construction de projets photovoltaïques. Il présente de nombreux avantages, tels que moins de composants, moins de points de défaillance, une forte intégration et une densité de puissance élevée, et sa part de marché est également très élevée. Cependant, avec le développement en profondeur de l'industrie, les onduleurs de chaîne ont fait leur apparition et leur part de marché a continué d'augmenter, principalement pour les raisons suivantes.

Tout d'abord, les onduleurs centralisés sont principalement utilisés dans les grands systèmes de production d'électricité, tels que les centrales dans les déserts et les centrales au sol. Avec le développement de l'énergie photovoltaïque distribuée, les onduleurs de chaîne ont commencé à émerger en raison de leur petite taille, de la réduction des coûts et de l'amélioration de la compétitivité dans la production à grande échelle.

Deuxièmement, tout en maintenant son propre avantage en termes de volume, la puissance des onduleurs de branche est de plus en plus grande et le champ d'application s'est continuellement élargi, érodant le marché des onduleurs centralisés, et la part de marché naturelle augmentera également.

Le troisième est le vaste marché des onduleurs de branche, qui attire de plus en plus d'entreprises, l'amélioration continue de l'innovation technologique et des solutions de plus en plus nombreuses et de meilleure qualité. À leur tour, ces solutions ont été plébiscitées par un plus grand nombre de clients, formant ainsi un bon cycle.

Dernière réflexion

Dans la bataille entre les onduleurs centralisés et les onduleurs de branche, le plus grand bénéficiaire est l'utilisateur. À l'avenir, lors de la sélection et de la conception des centrales électriques, il y aura davantage d'options pour les onduleurs. La topologie de l'onduleur n'est plus la clé. Dire simplement que l'onduleur est bon n'a pas de sens. La force technique, le prix et le service après-vente de l'onduleur doivent être pris en compte. fabricants d'onduleurs pv sont les facteurs décisifs.