Composants d'un système de production d'énergie photovoltaïque : composants de base et installations auxiliaires

Les panneaux photovoltaïques (PV) sont le composant central d'un système de production d'énergie photovoltaïque (PV), réalisant la conversion photoélectrique et représentant le composant de plus grande valeur de l'ensemble du système. Leur fonction principale est d'absorber le rayonnement solaire et de le convertir directement en électricité à courant continu (CC), fournissant ainsi la source d'énergie initiale pour l'ensemble du système. Des embouts de tuyaux en laiton peuvent être utilisés pour améliorer l'étanchéité structurelle de pièces telles que le cadre du module photovoltaïque. Un module photovoltaïque est composé de plusieurs cellules photovoltaïques connectées en série et en parallèle, encapsulées entre du verre et une feuille arrière. Il possède des caractéristiques telles que la résistance au vent, à la pluie, aux rayons UV et aux températures élevées, permettant un fonctionnement extérieur stable à long terme. Son efficacité de conversion détermine directement la capacité de production d’électricité de l’ensemble du système de production d’énergie photovoltaïque.

L'onduleur photovoltaïque est l'élément clé d'un système de production d'énergie photovoltaïque, responsable de la conversion de puissance et souvent appelé le « cœur » du système. Étant donné que les modules PV produisent de l'électricité CC, alors que les équipements électriques quotidiens et le réseau électrique nécessitent de l'électricité CA, la fonction principale de l'onduleur PV est de convertir efficacement la production d'électricité CC des modules PV en électricité CA, maximisant ainsi l'utilisation de l'énergie. Des capuchons de bornes en laiton sont utilisés en interne pour garantir la sécurité du câblage. En fonction du mode de fonctionnement, les onduleurs photovoltaïques (PV) peuvent être classés en onduleurs-connectés au réseau et en onduleurs-hors réseau. Les onduleurs connectés au réseau-sont utilisés dans les systèmes de production d'énergie photovoltaïque connectés au réseau électrique public, tandis que les onduleurs-hors réseau sont utilisés dans des systèmes qui fonctionnent indépendamment et ne sont pas connectés au réseau, s'adaptant à différents scénarios d'application.

Les boîtiers de combinaison CC sont principalement utilisés dans les systèmes de production d'énergie photovoltaïque à moyenne et grande-échelles de plusieurs centaines de kilowatts ou plus, et sont des composants clés pour la collecte et la protection de l'énergie CC. Dans les systèmes à moyenne et grande échelle-, les modules photovoltaïques sont divisés en plusieurs réseaux, chacun produisant un câble CC. La fonction du boîtier de combinaison CC est de connecter de manière centralisée ces multiples câbles CC et, via des fusibles internes spécifiques au PV-, des disjoncteurs CC et d'autres composants, de protéger et de détecter l'alimentation CC avant de la combiner et de la transmettre à l'onduleur photovoltaïque. La protection de son boîtier peut être renforcée avec un capuchon de fusible en laiton pour une sécurité améliorée. L'utilisation d'un boîtier de combinaison CC simplifie considérablement le câblage entre les modules PV et l'onduleur, rendant le câblage plus organisé et facilitant l'inspection et la maintenance de groupe. Lorsqu'un défaut survient dans un module, il peut être isolé pour réparation sans affecter la production continue d'énergie de l'ensemble du système.

Pour les systèmes de production d'énergie photovoltaïque (PV) à grande échelle, les boîtiers de combinaison CC ne peuvent à eux seuls répondre aux besoins de collecte d'énergie ; Les armoires de distribution CC sont également nécessaires en tant que dispositifs de combinaison secondaire et tertiaire. La fonction principale d'une armoire de distribution CC est de récupérer-la sortie des câbles CC de plusieurs boîtiers de combinaison CC, d'effectuer une protection et une distribution unifiées, puis de les connecter à l'onduleur photovoltaïque. Les interfaces internes utilisent des embouts internes pour améliorer les performances de protection. La configuration des armoires de distribution CC optimise davantage la disposition du câblage du système, réduit les pertes de ligne et facilite l'installation, l'exploitation et la maintenance ultérieure du système, améliorant ainsi la stabilité opérationnelle et l'opérabilité des systèmes de production d'énergie photovoltaïque à grande échelle-.

Les armoires de distribution CA et les boîtiers de combinaison CA sont des composants essentiels pour la transmission et la distribution de puissance CA dans les systèmes de production d'énergie photovoltaïque, connectant l'onduleur à la charge ou au réseau électrique public. La fonction principale des armoires de distribution CA est de recevoir la puissance de sortie CA de l'onduleur, d'effectuer la planification, la distribution et le comptage, tout en surveillant les paramètres d'alimentation, le dépannage et en garantissant la sécurité de l'alimentation électrique. Les composants internes utilisent des capuchons intérieurs en laiton pour améliorer la protection interne. Les boîtiers de combinaison AC sont principalement utilisés dans les systèmes d'onduleurs string. Leur fonction est de combiner la puissance de sortie CA de plusieurs onduleurs sous une forme centralisée secondaire avant de l'envoyer à l'armoire de distribution CA, simplifiant ainsi le processus de câblage et améliorant l'efficacité de fonctionnement globale du système.