Les systèmes solaires hybrides constituent un choix de plus en plus populaire pour adopter les énergies renouvelables, en combinant les systèmes d’énergie solaire avec une utilisation rentable du réseau électrique public. Cet article explique les principaux composants de ces systèmes et offre quelques conseils pour choisir le bon système solaire hybride pour vos besoins.
Table des matières
La croissance du marché des systèmes solaires hybrides
Une introduction aux systèmes solaires hybrides
Composants d'un système solaire hybride
Comment choisir la bonne taille de système solaire hybride
Réflexions finales
La croissance du marché des systèmes solaires hybrides
Le marché mondial des systèmes solaires connaît une croissance très saine, en grande partie grâce à la combinaison de l'augmentation des coûts du réseau électrique public et du soutien du gouvernement aux systèmes d'énergie renouvelable dans les foyers. Le marché résidentiel voit plus de flexibilité et de rentabilité en disposant d'un système domestique qui utilise au mieux l'énergie solaire et en trouvant des moyens de minimiser le besoin de dépendre du réseau public.
Étant donné que les systèmes solaires hybrides comportent plusieurs composants, le marché mondial se mesure mieux à travers la croissance des onduleurs solaires hybrides, qui constituent l'« intelligence » essentielle d'un système solaire hybride. Sur la période 2023 à 2032, le marché mondial des onduleurs hybrides solaires devrait connaître un taux de croissance annuel composé. (TCAC) de 9.2 %, de 7.39 milliards de dollars américains en 2023 à environ 16.32 milliards de dollars américains d’ici 2032.
Le marché mondial s'attendrait à une croissance encore plus forte sans le coût élevé d'installation des principaux composants, en particulier le coût des onduleurs, et la longue période nécessaire pour obtenir un retour sur investissement.
Une introduction aux systèmes solaires hybrides
Systèmes solaires hybrides combiner l'électricité produite à partir de panneaux solaires photovoltaïques (PV) avec l'électricité produite à partir du réseau public, en stockant l'électricité collectée dans un système de stockage par batterie.
En comparaison, les systèmes « électriques » hybrides combinent l'électricité produite à partir de sources multiples, qui peuvent inclure l'énergie solaire, des éoliennes, des générateurs hydroélectriques, un réseau public et des générateurs de carburant autonomes.
Que le système hybride utilise uniquement le solaire ou intègre des sources mixtes, les principes sont les mêmes. L'énergie est captée, régulée et stockée sous forme de courant continu (CC) dans une banque de batteries, qui est ensuite mise à disposition de la maison en la convertissant d'abord en courant alternatif (AC), puis utilisée par les appareils électroménagers selon les besoins.
Les systèmes électriques qui utilisent uniquement le réseau de services publics sont appelés systèmes « liés au réseau » ou « liés au réseau ». Les systèmes solaires autonomes, utilisant uniquement l'énergie des panneaux solaires (et/ou d'autres sources d'énergie) et isolés du réseau public, sont appelés « hors réseau ».
Les systèmes solaires hybrides peuvent basculer entre différents modes de réseau en fonction des sources d’énergie disponibles, et c’est cette adaptabilité qui fait des systèmes solaires hybrides un choix de plus en plus populaire.
Dans un système de réseau stable, où l’alimentation électrique des services publics est fiable et constante, disposer d’un système hybride offre au ménage une certaine flexibilité et des économies de coûts.
- Lorsque l’énergie solaire est abondante, la maison utilise cette énergie pour toutes ses utilisations, économisant ainsi sur les coûts des services publics.
- Si le temps est couvert et que l'énergie solaire n'est pas suffisante, la maison peut « recharger » le stockage de la batterie, en utilisant l'alimentation électrique des services publics hors pointe à un tarif moins cher.
- Si l’approvisionnement solaire est abondant et que les batteries sont pleines, le surplus d’électricité généré par le système solaire domestique peut être réinjecté dans le réseau public, qui peut être acheté ou crédité par la société de services publics.
Dans un système de réseau instable, où des coupures de courant ou des délestages fréquents peuvent entraîner une perte d'électricité pendant plusieurs heures par jour, le système solaire hybride alimente la maison en électricité à partir des batteries stockées. Lorsque l’électricité du réseau est disponible, elle est utilisée pour recharger les batteries, complétant ainsi l’énergie solaire.
Composants d'un système solaire hybride
Le diagramme ci-dessus par Société d'énergie nouvelle Xiamen Nacyc montre chacun des composants importants du système solaire hybride, les panneaux photovoltaïques, le parc de batteries lithium-ion et l'onduleur hybride, montrant comment ils se connectent au réseau électrique public et à la maison.
Panneaux solaires photovoltaïques (PV)
Ce système complet de United Energy montre un ensemble de quatre panneaux de cellules solaires photovoltaïques (PV) ainsi que tous les autres composants. Le nombre réel de panneaux requis dépendra de la capacité nécessaire, et leur prix est compris entre 0.30 et 0.50 USD par watt.
Les panneaux solaires, panneaux de cellules solaires ou panneaux solaires photovoltaïques, sont les composants les plus visibles du système solaire hybride. Ces panneaux utilisent un ensemble de cellules photovoltaïques (PV) qui excitent les électrons, qui passent ensuite à travers un circuit pour générer du courant continu, qui peut être utilisé directement pour alimenter des appareils, ou plus communément pour être stocké dans des batteries pour une utilisation ultérieure.
Les panneaux solaires sont généralement installés sur le toit, soit en biais par rapport aux tuiles, soit sur un toit plat. Pour un toit plat, l'utilisateur peut orienter les panneaux vers la plus forte lumière solaire, alors que s'ils sont installés sur les tuiles, il est normal de sélectionner le côté qui voit le plus de soleil.
Le nombre de panneaux à installer dépendra des besoins de consommation électrique domestique de l'utilisateur, de la stabilité du réseau local, ainsi que de la quantité probable d'ensoleillement disponible.
Banque de batteries au lithium-ion
Lorsque l'énergie est captée, soit à partir de panneaux solaires, soit lorsqu'elle est alimentée par le réseau, elle est stockée dans un ensemble de batteries lithium-ion. Dans les systèmes plus petits, les batteries peuvent être autonomes plutôt que dans une armoire à batteries, mais elles seront toujours connectées ensemble en tant que système. tableau.
La quantité de stockage sur batterie requise dépendra des besoins de consommation électrique domestique de l'utilisateur et de la mesure dans laquelle l'utilisateur souhaite rester indépendant du réseau local. Plus l'énergie stockée est importante, plus il y a d'électricité disponible pour une utilisation « hors réseau ».
Onduleur hybride
Onduleurs solaires hybrides gérer tous les transferts d'énergie, la régulation et la conversion entre les batteries, le réseau électrique domestique et le réseau électrique des services publics.
Les systèmes intelligents modernes de gestion de l’énergie permettent à l’onduleur de :
- gérer la charge et le stockage des panneaux solaires,
- surveiller les niveaux de charge de la batterie,
- basculer entre l’utilisation du réseau public et l’utilisation de la batterie,
- convertir le courant continu stocké en courant alternatif,
- fournir de l'électricité à la maison,
- fournir l'électricité excédentaire au réseau public,
- fournir des données en temps réel au cloud et aux ordinateurs locaux.
Il est important de prévoir un onduleur ayant la capacité de fournir la conversion CA simultanée suffisante dont la maison aura besoin. À titre d'exemple simple, les micro-ondes, les bouilloires, les fours et les radiateurs (ou la climatisation) peuvent tous nécessiter environ 2 à 5 kW individuellement. Utilisés ensemble, cela placera une charge simultanée très élevée sur l'onduleur, qui peut se déclencher si la puissance consommée est supérieure à ce que l'onduleur peut convertir. Les systèmes intelligents vous aideront à gérer une demande excessive sans provoquer le déclenchement du système.
D'autres composants
Les principaux composants inclus dans un système complet sont les panneaux solaires, l’onduleur hybride, les batteries de stockage et le logiciel de surveillance. Ils peuvent également inclure des raccords, du câblage et, dans certains cas, une trousse à outils complète.
Comment choisir la bonne taille de système solaire hybride
Lors de la sélection de la bonne taille de système pour l’utilisation souhaitée, le fournisseur doit être en mesure de vous aider dans les calculs. Une feuille de calcul peut vous aider et le fournisseur peut en avoir une à vous donner.
Les facteurs clés à planifier seront basés sur l'utilisation quotidienne et simultanée prévue, en kilowatts. Cela peut être déterminé à partir des factures mensuelles de services publics, pour estimer la consommation mensuelle en kilowatts, puis cela doit être divisé en un montant quotidien. Il est peu probable que cela donne une réduction détaillée des heures, mais il est utile de penser aux horaires de pointe d'utilisation plutôt qu'à la moyenne. Par exemple, cuisiner pendant les repas peut impliquer l’utilisation d’équipements à haute puissance, d’un four, d’un four micro-ondes et d’autres appareils de cuisine, tout en utilisant également de l’énergie pour le chauffage domestique, le chauffage de l’eau, la télévision et l’Internet domestique.
Si l’intention est de constituer un approvisionnement excédentaire pour réinjecter dans le réseau public, alors l’estimation doit tenir compte de cet excédent. Bien entendu, toutes ces estimations doivent finalement conduire à un système qui respecte le budget, ainsi que la quantité probable de lumière solaire constante disponible. Des compromis pourraient bien être nécessaires pour trouver la bonne taille de système.
Il est important de noter que les systèmes solaires hybrides nécessitent un coût initial important, pour l’achat de tout l’équipement, l’installation et la connexion. Le retour sur investissement est susceptible de s'étaler sur plusieurs années plutôt que sur plusieurs mois, de sorte que les attentes doivent être gérées en construisant un système sur une base purement d'économies de coûts.
Réflexions finales
Les systèmes solaires hybrides exploitent au mieux la combinaison de l’énergie solaire renouvelable et de l’utilisation sélective du réseau public. Le principal composant du système qui rend possible une combinaison intelligente est l’onduleur hybride intelligent, doté de systèmes de gestion de l’énergie qui donnent le contrôle à l’utilisateur domestique.
Il existe un large choix de systèmes hybrides disponibles, qui incluent tous les principaux composants de panneaux solaires photovoltaïques, de réseaux de batteries de stockage et d'un onduleur hybride moderne, doté d'un logiciel intelligent. Le défi pour l’utilisateur est de décider quelle capacité est souhaitée, quelle utilisation du réseau public est préférée (ou nécessaire dans un environnement de réseau instable), puis quelle taille de système est nécessaire pour gérer cela. La capacité est déterminée par le nombre de panneaux nécessaires pour capter suffisamment de soleil, le nombre de batteries de stockage nécessaires pour contenir suffisamment d'énergie pour toutes les utilisations et la capacité de conversion DC/AC que l'onduleur peut gérer pour toute demande simultanée.
Le coût est un facteur important, car la majeure partie du coût correspond à un investissement initial, dans l'achat et l'installation des composants, et le retour sur investissement est susceptible de s'étaler sur une longue période. Cependant, là où le réseau électrique est instable, un coût d’investissement élevé peut être plus acceptable pour répondre à la nécessité d’une alimentation électrique régulière. Les fournisseurs peuvent fixer leurs prix par ensemble complet, mais beaucoup fixent leurs prix en dollars américains par watt. Il est donc encore une fois important de connaître la capacité nécessaire.
Les acheteurs potentiels voudront comparer les choix disponibles. Plus d'informations sur la large sélection de systèmes solaires hybrides disponibles et leurs composants individuels peuvent être trouvées dans la salle d'exposition en ligne à l'adresse Chovm.com.
