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Les avancées dans la conception des onduleurs solaires à grande échelle offrent aux développeurs de nombreuses options

Skid d'onduleur à chaîne modulaire Solar Ware Ninja de TMEIC.

Les projets solaires à l'échelle des services publics deviennent de plus en plus gros, le plus grand projet approuvé aux États-Unis (en août 2021) atteignant un énorme 690 MW.CA. Choisir le meilleur onduleur est de plus en plus important pour générer la quantité massive d'énergie que ces projets recherchent.

Les développeurs de projets sélectionnent les onduleurs avant même de soumettre une demande d'interconnexion. Les services publics doivent connaître ces détails afin d'effectuer des études qui déterminent les impacts des projets solaires sur le réseau.

"L'onduleur est l'un des composants très importants des études et nous permet essentiellement de voir le projet à un stade très précoce de développement", a déclaré Vishrut Bhatt, responsable du segment industriel des systèmes d'énergie renouvelable chez TMEIC.

Les fabricants de modules, de racks et d'onduleurs collaborent généralement au début du cycle de vie d'un projet pour donner aux développeurs le meilleur plan pour leurs projets, selon Maren Schmidt, directrice générale de la branche d'activité des services publics chez Fimer.

"Nous devons tous travailler ensemble", a déclaré Schmidt. « Nous avons les développeurs de projets, les EPC, les conseillers techniques – nous devons penser en système avec les producteurs de modules et les producteurs de trackers car l'objectif doit être d'optimiser le rendement. »

Au cours de cette période de planification, les développeurs examinent les exigences des services publics, les objectifs financiers et les prévisions de produits, a déclaré Brian Taddonio, vice-président de l'ingénierie pour Blue Ridge Power, la nouvelle branche EPC de Pine Gate Renewables. Les développeurs doivent s'assurer que l'onduleur qu'ils choisissent sera encore dans deux ou trois ans lorsque le projet sera réellement lancé.

"Il examine l'histoire passée de ces fabricants et où nous pensons qu'ils se trouvent, la santé de leur entreprise à ce moment-là et leurs projections pour les trimestres à venir", a déclaré Taddonio.

Choisir entre chaîne et centrale

TMEIC

Les développeurs de projets solaires de services publics ont plus d'options que jamais pour le type d'onduleur qui convient le mieux à chaque site. Il ne s'agit plus seulement de choisir entre les onduleurs centraux et les onduleurs de chaîne – les fabricants proposent désormais des solutions d'onduleurs de chaîne « centralisées » où de nombreux onduleurs de chaîne sont regroupés dans un seul boîtier. Les onduleurs de chaîne offrent plusieurs MPPT (suiveurs de point de puissance maximale) pour atténuer les effets d'ombrage et sont plus faciles à remplacer en cas de panne, minimisant ainsi les pertes de puissance. Si un onduleur central tombe en panne sur un site, beaucoup plus d'énergie est perdue jusqu'à ce que les équipes d'exploitation et de maintenance soient en mesure de résoudre le problème.

Fimer a récemment lancé deux nouvelles solutions pour les projets à grande échelle : un onduleur de chaîne autonome traditionnel et une solution de skid comportant plusieurs onduleurs de chaîne centralisés en un seul endroit. Schmidt a déclaré que la société avait avancé avec la nouvelle conception centralisée, car le coût des onduleurs à chaîne est désormais presque égal à celui des centrales.

TMEIC propose également des solutions d'onduleurs string centralisés via sa gamme Solar Ware Ninja, avec des puissances comprises entre 730 et 920 kW. Ces onduleurs sont intégrés sur un seul châssis, avec jusqu'à trois Ninjas de chaque côté d'un transformateur moyenne tension centré. Le fabricant d'onduleurs ne fabriquait auparavant que des onduleurs centraux, mais a vu la valeur des solutions de chaîne pour les projets à grande échelle. Désormais, la gamme modulaire Ninja est la principale offre de TMEIC sur le marché américain.

Pourtant, certains entrepreneurs à grande échelle s'en tiennent à de véritables onduleurs centraux. Blue Ridge choisit des centrales pour la majorité de ses projets pour leur facilité d'installation, leur faible coût et leur capacité de stockage supplémentaire.

« Bien qu'il y ait toujours l'argument selon lequel vous pouvez réparer un onduleur de chaîne beaucoup plus rapidement que vous ne pouvez remplacer une centrale entière et que votre système n'est pas aussi en panne que [long], je pense que certaines des autres considérations l'emportent sur cela. Et nous sommes toujours en mesure d'inventorier correctement les pièces de rechange qui seraient nécessaires pour ces onduleurs centraux plus grands », a déclaré Taddonio.

Installation d'onduleurs à grande échelle

Cantsink

Il est important de choisir le bon endroit pour monter les onduleurs si un installateur les regroupe ensemble. Les onduleurs doivent être facilement accessibles pour les techniciens d'exploitation et de maintenance et être à l'abri des dangers, a déclaré Taddonio. Les zones inondables doivent être évitées, ou le terrain doit au moins être aménagé pour que l'eau s'écoule. Blue Ridge veille également à être consciencieux quant à l'emplacement des onduleurs loin des structures occupées, car les onduleurs émettent du bruit.

Une fois le bon endroit déterminé, il est temps d'introduire les onduleurs. Bien que le transport de gros onduleurs centraux nécessite des machines lourdes, Taddonio a déclaré que l'installation est un processus relativement simple.

"En supposant que vous ayez cet espace sur le site et que vous puissiez gérer correctement cet équipement sur le site, il devient très efficace d'installer ces unités, surtout si elles viennent sur les ensembles de skid emballés", a déclaré Taddonio.

Un onduleur est installé sur la solution de montage de plots d'onduleur de Cantsink.

Blue Ridge Power transporte les onduleurs sur le site, puis les dépose sur des systèmes de vis pré-percées pour les maintenir en place.

"Vous mettez les vis, puis vous les déposez directement, vous faites du soudage, vous les attachez et vous êtes prêt à partir", a déclaré Taddonio.

Cantsink travaille avec Blue Ridge et fabrique des équipements de montage sur patins pour onduleurs. Après avoir travaillé pendant un certain temps pour réparer les supports d'onduleurs solaires en train de couler, Cantsink a proposé la solution de pré-construction pour installer des pieux hélicoïdaux sous des supports de dérapage afin d'éviter de futures perturbations du sol.

« Les sols sont tous très, très différents. Ce n'est pas toujours pris en considération, et vous avez donc ce risque et cette forte chance d'avoir des problèmes de règlement au fil du temps. Ce n'est pas ce que vous voulez sur votre projet », a déclaré Dara Macias, directeur des ventes pour Cantsink.

TMEIC

Une fois les patins fixés en place, le processus de commission est assez simple. Les systèmes d'onduleurs tels que ceux de TMEIC sont pré-câblés, obligeant les installateurs à simplement apporter les entrées CC aux onduleurs individuels, à connecter les câbles CA au transformateur et à configurer les fibres optiques ou les réseaux de contrôle dont ils ont besoin, a déclaré Bhatt.

«Ils arrivent à cette unité, ils sortent leur équipement de test, ils s'assoient juste là. Qu'il s'agisse d'une grande unité ou de petites unités dans un cluster, ils peuvent effectuer tout leur travail à cet endroit unique, et cela crée vraiment une certaine efficacité dans leurs déplacements sur le site », a déclaré Taddonio.

La conception et l'installation d'onduleurs sur des projets à grande échelle semblent intimidantes, mais une planification, une ingénierie et une collaboration appropriées entre les fabricants contribuent à rendre le processus aussi simple que possible.

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