Comment ajouter une batterie de secours à un système solaire existant connecté au réseau ?

• Couplage CA : épissez votre câblage CA pour ajouter un onduleur et des batteries prêts à être stockés.

• Couplage CC : épissez votre câblage CC pour ajouter un onduleur et des batteries prêts à être stockés.

• Remplacement de l'onduleur : remplacez l'onduleur existant par un onduleur prêt à être stocké.

Nous avons récemment remarqué une vague d'appels de personnes cherchant à ajouter une batterie de secours à leur système solaire sur réseau existant . 

Beaucoup de ces appels proviennent de notre État d'origine, la Californie, où PG&E a annoncé des pannes d'électricité progressives pour limiter l'impact des incendies de forêt. Face à la perspective de pannes programmées qui se profilent, les propriétaires d'énergie solaire ont fait pression pour ajouter une batterie de secours à leurs systèmes afin de maintenir les lumières allumées pendant les pannes de réseau.

Malheureusement, ce processus n'est pas aussi simple que de simplement connecter un nouveau parc de batteries. Les onduleurs sur réseau sont conçus pour convertir le courant continu (courant continu) des panneaux solaires, mais ils ne sont pas conçus pour s'intégrer à un parc de batteries. Vous devrez généralement ajouter de nouveaux composants pour que votre onduleur fonctionne avec vos batteries.

Ce n'est pas non plus bon marché. Les batteries constituent l'élément le plus coûteux d'un système solaire . Entre un parc de batteries de taille appropriée et un onduleur basé sur batterie comme l'Outback Radian, vous envisagez quelque chose comme 10 000 $ minimum pour ajouter des batteries à un système connecté au réseau de taille moyenne. (Nous voulions que cela soit très clair dès le départ, car les personnes qui nous appellent sont souvent choquées lorsque nous leur disons que le bloc d'alimentation de secours peut coûter plus cher que le système lui-même !)

Si vous êtes préoccupé par les récentes pannes de courant et souhaitez la solution la plus rentable, votre meilleur choix pourrait être un générateur de gaz. Cela coûtera moins cher au départ et il sera peut-être plus facile de l'associer à votre système existant car il y a moins de restrictions sur la taille du système. Un générateur de gaz est généralement suffisamment grand pour alimenter la majeure partie ou la totalité de votre foyer, tandis qu'un onduleur et un parc de batteries sont généralement dimensionnés pour alimenter uniquement les appareils essentiels, car les grands systèmes de batteries peuvent rapidement devenir coûteux.

Les générateurs à gaz ont leurs propres inconvénients : ils sont bruyants, moins respectueux de l'environnement, nécessitent un entretien et une source de carburant. Mais il ne fait aucun doute qu’ils constituent dès le départ l’option la plus rentable.

Les batteries ont un coût initial plus élevé, mais ne nécessitent aucun entretien et sont beaucoup plus polyvalentes. Le principal attrait est de stocker et de gérer l’énergie produite par vos panneaux afin que vous puissiez recharger à l’énergie solaire lors d’une panne de courant à long terme. Un autre avantage de l’utilisation de piles est qu’elles peuvent s’allumer et alimenter votre maison presque instantanément, généralement en moins d’une seconde et sans aucune interruption de vos appareils. Un générateur de gaz prendra quelques minutes pour démarrer le moteur, se réchauffer et commencer à fournir de l'énergie.

Si vous décidez que la batterie de secours est la solution pour vous, cet article couvre les 3 approches que vous pouvez adopter pour y parvenir :

1.AC Couplage

2. Couplage CC

3. Remplacez l'onduleur relié au réseau par un onduleur prêt à être stocké.

Méthode n°1 : Couplage CA

Les onduleurs connectés au réseau ont besoin du réseau électrique pour fonctionner : ils détectent en permanence la tension et la fréquence du réseau et s'éteignent si elles tombent hors de portée. 

Dans un système couplé au courant alternatif, l'onduleur connecté au réseau est couplé à un onduleur hors réseau et à un parc de batteries . L'onduleur hors réseau fournit une deuxième source d'alimentation, qui incite efficacement l'onduleur connecté au réseau à rester en ligne. Cela vous permet de charger vos batteries et de faire fonctionner les appareils essentiels lors d’une panne de courant.

La meilleure option pour le couplage AC est l’Outback Radian. Le micrologiciel le plus récent prend en charge le couplage AC par déplacement de fréquence, qui fonctionnera avec n'importe quel onduleur certifié selon les normes UL 1741 SA. 

Cette fonctionnalité amène l'onduleur hors réseau à décaler sa fréquence pour contrôler la sortie de l'onduleur connecté au réseau. Le Radian limite la puissance provenant du panneau solaire lorsque cela est nécessaire pour éviter de surcharger les batteries.

Voici les directives de dimensionnement de base pour choisir un onduleur :

• Le Radian doit avoir une capacité nominale d'au moins 25 % supérieure à celle de l'onduleur relié au réseau.

• Le GS8048A peut être couplé en CA avec des onduleurs connectés au réseau d'une puissance allant jusqu'à 6 kW (5 kW maximum pour les onduleurs Fronius).

• Le GS4048A peut être couplé en courant alternatif avec des onduleurs connectés au réseau d'une puissance allant jusqu'à 3 kW (2,5 kW maximum pour les onduleurs Fronius).

• Nécessite la télécommande MATE3 avec un micrologiciel mis à jour pour l'onduleur et la télécommande.

Consultez le site Outback pour plus d'informations sur l'utilisation du couplage CA pour ajouter une batterie de secours à un système connecté au réseau existant.

Avantages du couplage AC

C'est le moyen le plus simple de moderniser votre système, en particulier un système à micro-onduleur. Le parc de batteries se connecte au Radian, qui est installé entre l'onduleur connecté au réseau et vos panneaux de charge. L'onduleur connecté au réseau existant n'a pas besoin d'être retiré.

Inconvénients du couplage AC

Des directives strictes concernant la taille de l’onduleur et de la batterie font du processus de dimensionnement de l’ajout un défi. Le système fonctionnera mal, voire ne fonctionnera pas du tout, si l'onduleur ou le parc de batteries est sous-dimensionné. De plus, si l’onduleur connecté au réseau existant est de grande taille, un système couplé au courant alternatif peut devenir très coûteux.

Compatible avec:

• La plupart des onduleurs connectés au réseau sur le marché (tout ce qui est répertorié selon UL 1741 SA)

Méthode n°2 : Couplage CC

Dans un système couplé au courant continu , le générateur solaire est connecté directement au parc de batteries à l'aide d'un contrôleur de charge. 

C’est ainsi que fonctionnent les systèmes hors réseau , et cela pourrait être le cas pour un système connecté au réseau s’ils utilisent un onduleur string de 600 volts. Cela fonctionne avec les SMA Sunny Boys, de nombreux onduleurs Fronius ou tout autre onduleur string de 600 volts.

Ce contrôleur de charge Morningstar de 600 volts est conçu pour moderniser les systèmes connectés au réseau avec des batteries. Il peut être combiné avec n'importe laquelle de nos centrales électriques précâblées qui ne dispose pas de contrôleur de charge.

Le contrôleur de charge 600 V serait installé entre le générateur photovoltaïque existant et votre onduleur connecté au réseau. Il comprend un commutateur manuel pour basculer entre les modes réseau et hors réseau. L'inconvénient de cette méthode est qu'elle ne peut pas être programmée : l'interrupteur doit être physiquement tourné pour commencer à charger les batteries.

L'onduleur basé sur batterie peut toujours allumer et alimenter automatiquement vos appareils critiques, mais le générateur photovoltaïque ne chargera pas les batteries tant que l'interrupteur n'est pas activé. Il faut donc penser et être sur place pour allumer la recharge solaire. Sinon, vous risquez de constater que vos batteries sont épuisées et que vous ne pourrez pas recharger à l'énergie solaire.

Avantages du couplage CC

Par rapport au couplage AC, le couplage DC fonctionne avec une gamme plus large d'onduleurs hors réseau et de tailles de parcs de batteries. 

Inconvénients du couplage DC

Le commutateur de transfert manuel signifie que vous devez être disponible pour lancer la charge PV. Si vous oubliez ou n'êtes pas là, votre système fournira toujours une alimentation de secours, mais le parc de batteries ne se rechargera pas à partir de l'énergie solaire jusqu'à ce que quelqu'un appuie manuellement sur l'interrupteur du contrôleur.

Compatible avec:

• La plupart des onduleurs de chaîne résidentiels sont conçus pour une entrée maximale de 600 volts.

Remplacez votre onduleur raccordé au réseau par un onduleur prêt à être stocké

La dernière option est généralement la plus coûteuse : vous pouvez retirer votre onduleur connecté au réseau existant et le remplacer par un onduleur prêt à être stocké.

Cette approche sera l’option la plus flexible : elle fonctionne pour tous les systèmes de raccordement au réseau existants. Il existe une poignée d'onduleurs sur le marché spécialement conçus pour permettre le stockage d'énergie pour les systèmes raccordés au réseau :

• Le Sol-Ark est un onduleur puissant qui peut fonctionner avec et sans batteries.

• Le StorEdge peut remplacer les onduleurs SolarEdge standard (disponible en modèles 3,8 kW et 7,6 kW)

• Les micro-onduleurs devraient être retirés et remplacés par n'importe quel système prêt au stockage.

Idéalement, vous souhaitez remplacer votre onduleur existant par un autre qui est à peu près de la même taille et peut utiliser le même câblage de réseau.

Dans de nombreux cas, cette solution est préférable à l'adaptation de votre système existant avec un couplage AC ou DC, car ces onduleurs sont conçus dès le départ avec le stockage d'énergie à l'esprit. Ils incluent des fonctionnalités intéressantes, comme le stockage de l'énergie et sa revente au service public pendant les périodes de pointe d'utilisation (TOU), pour profiter pleinement de votre politique de facturation nette locale.

Cette approche est difficile avec les micro-onduleurs, car il faut plus de travail pour retirer les anciens et remplacer chaque panneau par un remplacement. La main d'œuvre est un peu plus coûteuse et prend du temps, c'est pourquoi une solution couplée au courant alternatif constitue souvent une meilleure alternative pour les systèmes à micro-onduleurs.

Avantages du remplacement de votre onduleur

• Fonctionne pour n'importe quel système

• Les onduleurs prêts à être stockés sont dotés de fonctionnalités supplémentaires

Inconvénients du remplacement de votre onduleur

• Option la plus coûteuse, en particulier pour les micro-onduleurs

Compatible avec:

• Tous les systèmes

Emballer

La modernisation des systèmes solaires avec de nouveaux équipements peut s'avérer délicate en raison de toutes les différentes options d'équipement et des diverses méthodes d'intégration du stockage d'énergie. Un nouvel équipement peut modifier les caractéristiques électriques de l’ensemble du système, ce qui pourrait introduire des défauts si les composants ne sont pas conçus pour fonctionner correctement les uns avec les autres.