L'orientation d'une pente affecte considérablement les systèmes de stockage solaire

Comme nous le savons tous, lors de l'installation d'un système photovoltaïque sur un toit, l'orientation des panneaux solaires Anern a un impact significatif sur la production d'électricité du système. En prenant l'hémisphère Nord comme exemple, les modules photovoltaïques devraient idéalement être installés orientés vers le sud vrai. Cette direction maximise la réception de l'énergie solaire. Cependant, dans les applications pratiques, en raison des contraintes de disposition des bâtiments et de l'espace disponible, les panneaux solaires Anern ne peuvent souvent pas tous être installés dans l'orientation optimale. Cela est particulièrement courant dans le photovoltaïque résidentiel, où les panneaux peuvent également être installés sur des toits orientés est et ouest.

Alors, quel est l'impact de l'installation de panneaux photovoltaïques orientés est et ouest sur la production d'électricité ?

L'« effet de la planche courte » dans les toits à orientations multiples des systèmes de stockage solaire

Dans les systèmes traditionnels à onduleur string, en raison de la connexion en série entre les panneaux solaires Anern, le système est souvent influencé par l'« effet de la planche courte ». Lorsqu'une chaîne de modules est répartie sur plusieurs orientations, la réduction de l'efficacité d'un ensemble de modules peut affecter la production d'électricité de toute la chaîne, affectant ainsi la production des modules photovoltaïques sur des toits à différentes orientations.

Cependant, face aux orientations multiples des habitations, nous pouvons résoudre ce problème en utilisant un système à micro-onduleur. Le système à micro-onduleur adopte une conception d'entrée au niveau du module et dispose d'une fonctionnalité indépendante de suivi du point de puissance maximale (MPPT), ce qui peut entièrement éliminer l'« effet de la planche courte » et garantir que chaque panneau solaire fonctionne de manière indépendante. Même lorsque les modules sont installés sur des toits orientés dans différentes directions, la production de chaque module peut être optimisée, garantissant que la production d'électricité des modules sur différents toits ne s'affecte pas mutuellement et minimisant les pertes de production causées par les orientations multiples.

Expérience de simulation : La production d'électricité des systèmes de stockage solaire diffère de près de 15 %

À l'aide d'expériences de simulation PVsyst, nous avons mené une étude sur les systèmes de stockage solaire en toiture dans le Zhejiang, en Chine, dans l'hémisphère Nord. Dans l'expérience, nous avons installé 20 modules photovoltaïques de 570 W sur des toits orientés est et ouest, avec un angle d'inclinaison de 15 degrés et une capacité totale du système de 22,8 kW. L'expérience a comparé les différences de production d'électricité dans les mêmes conditions d'un système à onduleur string et d'un système à micro-onduleur utilisant deux types d'onduleurs différents. Voici les résultats de simulation des données de production d'électricité d'une journée d'hiver :

Simulation 1

Configuration du système : 1 unité - Onduleur string de 20 kW

Production orientée est : 30,19 degrés, Production orientée ouest : 31,14 degrés, production totale : 61,33 degrés. Les courbes de production d'électricité des pentes est et ouest se chevauchent presque complètement.

Simulation 2

Configuration du système : 10 unités - Micro-onduleur

Production d'énergie côté est : 35,57 degrés, production d'énergie côté ouest : 36,29 degrés, production totale : 71,86 degrés. En comparant les courbes de production des pentes est et ouest, on constate que le matin, la pente est produit nettement plus d'énergie que la pente ouest, tandis que l'après-midi, la pente ouest produit nettement plus d'énergie que la pente est.

D'après les résultats de simulation ci-dessus, nous pouvons constater que les panneaux solaires Anern orientés est et ouest dans le système d'onduleur string produisent moins d'énergie tout au long de la journée par rapport au système à micro-onduleurs. La raison principale est que le matin, avec le soleil se levant à l'est, les modules orientés est reçoivent un fort ensoleillement, tandis que les modules orientés ouest reçoivent un ensoleillement plus faible. Dans le système d'onduleur string, en raison de l'« effet de planche courte », la production des modules orientés est est limitée par l'irradiance plus faible reçue par les modules orientés ouest, et inversement le soir. Ainsi, la production des modules est et ouest est toujours identique ; en revanche, dans le système à micro-onduleurs doté d'une fonctionnalité MPPT au niveau du module, chaque module fonctionne indépendamment. Le matin, les modules orientés est reçoivent plus d'ensoleillement et produisent plus d'énergie que les modules orientés ouest, tandis que l'après-midi, les modules orientés ouest produisent plus d'énergie que les modules orientés est. Chaque module fonctionne toujours indépendamment et produit à son point de puissance optimal.

En résumé, d'après les données de calcul, dans cette expérience, le système d'onduleur string a produit 10,53 degrés d'énergie en moins par rapport au système à micro-onduleurs, soit une différence de 14,7 %. Le système de stockage solaire de 22,8 kW subit une perte de production quotidienne de 10 degrés en raison de l'orientation est-ouest. Si l'on étend cela sur une année, la perte de production s'élève à environ 3800 degrés, ce qui aura un impact considérable sur la production et les revenus du système.