Les pannes d’onduleurs constituent la plus grande menace pour votre investissement solaire. Celles-ci sont à l’origine de 43 % des pannes de systèmes solaires et de 36 % des pertes de production d’énergie. La plupart des gens s’inquiètent de l’usure de leurs panneaux, mais l’onduleur s’avère être le maillon faible, même dans des conditions d’ensoleillement parfaites.
Les chiffres sont inquiétants en ce qui concerne la fiabilité des onduleurs solaires. Les onduleurs de branche tombent en panne à un taux de 0,89 % au cours des deux premières années. Les onduleurs de panneaux solaires ne durent que de 1 à 20 ans, alors que les panneaux fonctionnent pendant 25 ans ou plus. Cet écart de durée de vie peut réduire votre retour sur investissement à long terme de 10 %. Les problèmes de maintenance restent les mêmes pour tous les propriétaires de systèmes, qu’ils utilisent un onduleur solis, un onduleur growatt ou tout autre type d’onduleur. Mais vous pouvez protéger votre investissement et prolonger la durée de vie de votre onduleur en surveillant les signes avant-coureurs et en prenant des mesures préventives.
Pourquoi les pannes d’onduleur sont-elles le tueur silencieux des systèmes solaires ?
Le cœur battant de votre système d’énergie solaire – l’onduleur solaire – est aussi sa partie la plus vulnérable. Des études montrent que les pannes d’onduleur représentent 17 % du total des incidents dans les fermes solaires photovoltaïques [1]. [1]. Il s’agit donc d’un maillon faible de la fiabilité du système. Les panneaux solaires produisent tranquillement de l’électricité pendant des décennies, mais les onduleurs nécessitent beaucoup plus d’attention tout au long de la vie de votre système.
Comprendre le rôle d’un onduleur solaire
Les onduleurs solaires sont chargés de convertir le courant continu (CC) produit par les panneaux solaires en courant alternatif (CA) qui alimente les habitations et les entreprises. Ils constituent le cerveau technique de votre système solaire photovoltaïque[2]. [2]. Sans cette conversion, l’énergie solaire reste inutilisable pour les appareils standard et le réseau électrique.
Les onduleurs solaires font bien plus que convertir l’énergie :
- Ils maximisent la récolte d’énergie grâce au suivi du point de puissance maximale (MPPT).
- Ils assurent la sécurité de votre système grâce à une protection contre l’isolement
- Ils régulent la tension et la fréquence pour assurer la compatibilité du réseau
- Ils contrôlent les performances et détectent les défaillances
Ces onduleurs sont dotés d’une protection anti-îlotage qui s’arrête en cas de coupure de courant. Cela empêche l’électricité de retourner dans le réseau et protège les travailleurs des services publics. [2]. Les responsabilités complexes de l’onduleur signifient qu’il comporte beaucoup plus de composants électriques que les panneaux solaires. Ils sont donc plus susceptibles de tomber en panne [3].
Pourquoi les onduleurs tombent-ils plus souvent en panne que les panneaux ?
Les panneaux et les convertisseurs présentent un écart de fiabilité important. Les onduleurs de branche durent généralement 10 à 15 ans, tandis que les micro-onduleurs peuvent fonctionner pendant 20 à 25 ans[3] [3]. Les panneaux solaires, quant à eux, fonctionnent souvent de manière efficace pendant 25 à 30 ans [2] [2]. Une vaste étude a révélé que 34,3 % des onduleurs résidentiels présentaient leurs premières défaillances au cours des 15 premières années de fonctionnement [4] . [4].
Voici ce qui explique cette différence :
Vulnérabilité des composants: Les condensateurs électrolytiques à l’intérieur des convertisseurs ont tendance à tomber en panne en premier. Ces pièces vieillissent plus vite que les composants secs et réagissent fortement aux changements de température[5]. [5]. The insulated-gate bipolar transistors (IGBTs) and metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs) also fail when exposed to high voltage, current, or extreme temperatures [1].
Facteurs de stress environnementaux: La chaleur et l’humidité sont les pires ennemis des onduleurs. C’est dans les régions où les températures sont supérieures à 14°C et l’humidité à 55% qu’ils ont le plus de mal. Ces conditions entraînent une surchauffe, des infiltrations d’humidité et de la condensation [1]. [1]. De nombreux onduleurs ont du mal à supporter les changements de température dans les installations au sol, même s’ils sont conçus pour être utilisés à l’extérieur [1].
Tension de fonctionnement: Votre onduleur ne s’arrête jamais de fonctionner. Il gère en permanence des charges variables, des variations de tension et des connexions au réseau. Ce stress électrique permanent use rapidement les composants. La plupart des installations photovoltaïques doivent remplacer leurs convertisseurs en raison des garanties limitées et des taux de défaillance élevés[6]. [6].
Problèmes de conception et de fabrication: Les composants électroniques vieillissent souvent trop vite en raison de défauts de conception [1]. Les fabricants sont conscients de ces problèmes de fiabilité, mais la pression des coûts les oblige souvent à utiliser des composants de moindre qualité.
Ces défaillances frappent durement votre portefeuille. Des études montrent que les défaillances des convertisseurs peuvent réduire le rendement de 2,55 % à 14,67 %[6]. [6]. Cela réduit directement la production de votre système. Les recherches montrent également que les problèmes de fiabilité des onduleurs peuvent réduire le retour sur investissement à long terme des systèmes solaires photovoltaïques résidentiels jusqu’à 10 % [1].
Le taux de défaillance des onduleurs de branche est d’environ 0,89 % au cours des deux premières années. Les micro-onduleurs font mieux avec seulement 0,0551% de défaillance [7]. Quoi qu’il en soit, lorsque les onduleurs de branche tombent en panne, c’est l’ensemble de votre réseau qui est touché, et non un seul panneau.
Les pannes d’onduleurs font perdre du temps et de l’argent. Les données de l’industrie montrent que les problèmes majeurs des convertisseurs entraînent environ 80 jours d’immobilisation [1]. Votre investissement solaire reste inutilisé pendant les journées parfaitement ensoleillées, ce qui réduit le rendement escompté.
Ces vulnérabilités ne signifient pas que les investissements solaires sont mauvais. Elles expliquent simplement pourquoi vous avez besoin de composants de qualité, d’une installation correcte et d’un entretien régulier. Nous examinerons ces sujets de plus près dans les prochains chapitres.
Les défaillances les plus courantes des onduleurs solaires expliquées
Les pannes d’onduleurs solaires peuvent s’avérer coûteuses et entraîner des temps d’arrêt indésirables. Votre système réagit différemment à chaque type de panne. Examinons les signes avant-coureurs et la manière de résoudre ces problèmes.
Problèmes liés à l’EEPROM et au micrologiciel
Les pannes d’EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) surviennent lorsque le micrologiciel opérationnel et la mémoire des paramètres de votre onduleur cessent de fonctionner correctement. Ce composant essentiel assure la sécurité de vos données opérationnelles, même en l’absence d’alimentation.
Les causes courantes des défaillances de l’EEPROM sont les suivantes :
- Les surtensions qui endommagent l’intégrité de la mémoire
- Problèmes de conservation des données dus au vieillissement des composants
- Interruptions du cycle d’écriture dues à une mauvaise qualité de l’alimentation
- Problèmes de compatibilité avec les versions obsolètes des microprogrammes
Votre onduleur solaire peut se réinitialiser aux paramètres d’usine ou afficher le code d’erreur 18×86 (monophasé) ou 8×58 (triphasé) lors d’une défaillance de l’EEPROM. Cela affecte vos données de production quotidiennes, mais pas l’énergie que vous avez déjà produite. Une réinitialisation manuelle résout généralement le problème. Des pannes répétées de l’EEPROM peuvent indiquer des problèmes plus profonds du système ou des problèmes de qualité de l’alimentation du réseau.
Les défaillances logicielles se traduisent par des problèmes opérationnels. Les convertisseurs modernes dépendent fortement des logiciels. Un micrologiciel obsolète ou des bogues peuvent provoquer des erreurs et perturber le fonctionnement de l’appareil. Des mises à jour régulières du logiciel permettent d’éviter de nombreux problèmes liés aux onduleurs.
DDFT et défauts d’isolement
Les systèmes de disjoncteurs de fuite à la terre (GFCI) assurent la sécurité de votre onduleur solaire. Ces circuits de protection surveillent l’excès de courant résiduel. Ils arrêtent le système lorsque la fuite devient dangereuse.
Vos convertisseurs doivent séparer le courant continu provenant des panneaux solaires et le courant alternatif qui alimente votre maison ou le réseau. Cette séparation assure la sécurité et le bon fonctionnement du système. Des problèmes à ce niveau entraînent des défauts d’isolation.
Les défaillances des disjoncteurs de fuite à la terre sont généralement dues à
- Pièces électriques endommagées par l’humidité
- Limites de conception dépassées par des surcharges électriques
- Faible protection contre la foudre
- Dépassement des limites de protection par le courant de fuite
Les onduleurs monophasés dont la résistance d’isolement est inférieure à 600kΩ ou les onduleurs triphasés dont la résistance d’isolement est inférieure à 1MΩ provoquent des erreurs d’isolement. Ces problèmes entraînent de graves risques pour la sécurité et ne se limitent pas à nuire aux performances. Ils peuvent provoquer des incendies ou des chocs électriques.
La meilleure façon de résoudre ces problèmes est de vérifier les connexions à la terre, le câblage en courant alternatif et les parasurtenseurs. L’humidité du matin provoque souvent des défauts d’isolation temporaires. Pour obtenir les meilleurs résultats, vérifiez le système juste après l’apparition de ces défauts.
Problèmes de relais et de surcharge
Les relais tombent souvent en panne dans les onduleurs solaires. Ces pièces protègent le réseau en l’isolant du circuit principal de l’onduleur en cas de défaillance. Les convertisseurs modernes ont besoin de relais pour contrôler les circuits électriques et gérer le flux d’énergie.
Les relais tombent généralement en panne pour les raisons suivantes
- Usure des contacts due à une commutation constante
- Surchauffe ou pointes de tension endommageant les bobines
- Court-circuit à la terre dans les lignes de phase côté AC
- Systèmes nécessitant des redémarrages en raison de fausses erreurs
La surcharge se produit lorsque les onduleurs gèrent une trop grande quantité d’énergie. Cela endommage les pièces et déclenche des arrêts de sécurité. De nombreux convertisseurs vous avertissent avant de s’arrêter complètement, ce qui vous donne le temps de réduire les charges.
Vous pouvez détecter les problèmes de relais en mesurant la tension entre la phase et la terre. Des valeurs inférieures à 100 V signifient généralement que les fils de phase ont été court-circuités à la terre. Il faut alors remplacer les câbles ou refaire le câblage.
Défauts de perte du réseau et leur impact
Les défauts de perte de réseau interrompent la production d’énergie lorsque vos convertisseurs ne peuvent pas détecter la tension CA ou la trouvent trop basse. Ces problèmes ne se contentent pas de déclencher des codes d’erreur : ils interrompent complètement la production d’énergie jusqu’à ce qu’ils soient résolus.
Ces défaillances se produisent généralement pour les raisons suivantes
- Coupures d’électricité locales
- Câblage déconnecté entre l’onduleur et le réseau
- Les pièces surdimensionnées déclenchent les disjoncteurs
- Protecteurs de tension déconnectant
- Mauvaises connexions CA entraînant un contact irrégulier
Les pannes de réseau coûtent plus cher que les simples réparations. Chaque jour sans électricité signifie une perte de production et un retour sur investissement moindre. Un système typique de 10 kW perd des revenus importants même après quelques jours de panne.
Vérifiez ces points à l’aide d’un multimètre qui mesure la tension de sortie en courant alternatif (généralement 220-240 V pour les habitations). Commencez par l’onduleur et dirigez-vous vers votre disjoncteur principal. Les connexions desserrées et les disjoncteurs mal dimensionnés sont souvent à l’origine de problèmes, même si tout le reste fonctionne correctement.
Comment les pannes d’onduleurs grèvent votre investissement solaire
Les défaillances des onduleurs peuvent faire chuter les performances de votre système solaire et provoquer un gouffre financier caché. Des études montrent que les problèmes d’onduleurs sont à l’origine de 60 % des pannes totales dans les fermes solaires et peuvent réduire la production de 30 %[8]. [8]. Ces problèmes techniques grignotent peu à peu vos revenus sans qu’il y ait de signes avant-coureurs clairs.
Pertes de temps d’arrêt : kWh perdus et effet sur les recettes
Chaque jour d’inactivité de l’onduleur est synonyme d’argent perdu. Les recherches du National Renewable Energy Laboratory prouvent que les défaillances des convertisseurs ont causé 36 % des pertes d’énergie au cours d’une étude de 27 mois. Les défaillances des modules n’ont entraîné que 5 % de ces pertes[9] [9]. Ces chiffres montrent pourquoi le succès financier de votre système dépend de la fiabilité du convertisseur.
Un onduleur défectueux peut réduire de 10 % le retour sur investissement de la durée de vie de votre système [10]. Cela se produit de deux manières : vous perdez des chances de production et votre système fonctionne de manière inefficace.
La taille du système détermine les pertes :
- Les petits systèmes domestiques (5-10kW) perdent environ 8,25 £/kWp en valeur de production annuelle[8]. [8]
- Les systèmes commerciaux perdent davantage, dépassant parfois 38 £/kWp par an [8]. [8]
- Les grandes centrales de 100 MW qui ont des problèmes d’onduleur pourraient perdre 3 millions de livres sterling par an [8]
Les pannes d’onduleurs en chaîne mettent hors service des réseaux entiers en même temps. Le temps de réparation moyen après une panne majeure est de 80 jours [11]. Cela signifie que vous perdez un quart de votre production annuelle, même lorsque les conditions météorologiques sont parfaites.
Coûts d’entretien et de remplacement pour un système de 10 kW
La maintenance et le remplacement des onduleurs ajoutent une nouvelle couche de coûts au-delà de la perte de production. Vous devrez remplacer la plupart des onduleurs de panneaux solaires tous les 10 à 15 ans[12]. [12]. Vos panneaux, en revanche, continueront à bien fonctionner pendant plus de 25 ans.
Les coûts des convertisseurs d’un système typique de 10 kW se décomposent comme suit :
Coûts de remplacement : Les nouveaux onduleurs coûtent entre 500 et 2 000 £ en fonction de la qualité et des spécifications. [12]. Le coût total du remplacement, y compris l’installation, s’élève à environ 2 382 £ [13]. [13].
Frais d’entretien : Frais d’entretien annuels de l’onduleur : 133 [10]. Les gens oublient souvent ce coût lorsqu’ils calculent le rendement initial.
Primes pour réparations d’urgence : Les réparations imprévues peuvent faire augmenter vos coûts d’exploitation et d’entretien de 23 %. [8]. C’est notamment le cas pour les appels d’urgence ou les appels de week-end.
La garantie couvre rarement les temps d’arrêt du système, les frais d’expédition ou de réinstallation [10]. Cela signifie que vous devrez payer des coûts cachés importants, même si les remplacements sous garantie sont « gratuits ».
Les cycles de remplacement multiples révèlent la véritable situation financière. Dans le pire des cas – des pannes d’onduleur tous les cinq ans après la fin de la garantie – le retour sur investissement de votre système peut chuter de 2,2 à 1,95[10]. [10]. Cette réduction remet en question la valeur de votre investissement solaire.
Un entretien régulier est le meilleur moyen de protéger votre investissement. Des études montrent que de bonnes pratiques de fiabilité peuvent réduire les pannes liées aux onduleurs de 40 à 80 % [8] [8]. Vous pourriez ainsi économiser des milliers d’euros sur la durée de vie de votre système.
Signes d’alerte précoce que vous ne devez jamais ignorer
Votre onduleur solaire peut vous donner des signes avant-coureurs de problèmes, tout comme le fait une voiture avant de tomber en panne. Repérer ces signes à temps peut vous faire économiser des milliers de dollars en frais de réparation et en perte de production d’énergie.
Dérive de température et surchauffe
La chaleur est le principal ennemi des composants électroniques de votre onduleur solaire. Les recherches montrent que les défaillances des composants électroniques suivent l’équation d’Arrhenius, ce qui signifie que leur durée de vie diminue de moitié pour chaque augmentation de température de 10°C [2]. Ce n’est pas rien, car cela signifie que les onduleurs qui surchauffent tombent en panne bien moins souvent que ceux qui fonctionnent à la bonne température.
Votre onduleur est doté d’un système de protection intelligent appelé « réduction de la température » qui intervient lorsqu’il devient trop chaud. L’onduleur réduit sa puissance de sortie pour éviter les dommages internes pendant ce processus [2]. Si ce système protège votre équipement, il réduit également la production d’énergie au moment où vous en avez le plus besoin, généralement par temps chaud, lorsque la climatisation est très demandée.
Vous devez vérifier la température de surface de votre onduleur en touchant son boîtier. Un onduleur qui fonctionne bien est chaud, mais pas trop. [14]. Ce simple test révèle des informations de diagnostic essentielles, car les variations de température liées au fonctionnement normal se manifestent souvent avant que des pièces majeures ne tombent en panne.
Voici quelques normes de température à surveiller :
- Les températures supérieures à 25°C entraînent des pertes de puissance de 0,5% par augmentation de 1°C[3]. [3]
- La plupart des onduleurs commencent à décliner à environ 45-50°C [5]
- Les températures de surface que vous ne pouvez pas toucher confortablement indiquent des problèmes possibles [2]
Une bonne circulation de l’air est essentielle pour gérer la température. Une mauvaise ventilation, l’accumulation de poussière sur les pièces de refroidissement ou le fait de placer l’onduleur en plein soleil peuvent entraîner une défaillance précoce[15]. [15].
Fluctuations de tension et anomalies des ventilateurs
Les variations de tension sont souvent le signe de problèmes dans votre système solaire. Votre onduleur peut avoir des problèmes de stabilité de la tension si vous constatez une production d’énergie inégale lorsque les conditions météorologiques sont stables. [14]. Ces variations peuvent être dues à :
- Charges inégales dans votre système électrique
- Changements dans la consommation d’énergie au cours de la journée
- Production irrégulière d’électricité par les panneaux
- Instabilité du réseau affectant le fonctionnement de l’onduleur [16]
La plupart des onduleurs utilisent le contrôle de la puissance réactive pour stabiliser ces fluctuations [16]. Toute instabilité inexpliquée signifie généralement que les pièces s’usent et doivent être réparées.
Les problèmes de ventilateur sont un autre signe d’alerte que vous pouvez facilement repérer. Un bourdonnement étrange ou des ventilateurs de refroidissement qui ne fonctionnent pas sont généralement synonymes de problèmes [17]. Des ventilateurs bien entretenus ont une durée de vie d’environ 40 000 heures [2].
Soyez attentifs aux signes d’alerte des ventilateurs :
- Bruits de grincement ou de bourdonnement pendant le fonctionnement
- Les ventilateurs fonctionnent à des vitesses bizarres ou s’arrêtent de manière aléatoire.
- Les ventilateurs ne fonctionnent pas même à des températures élevées
Les problèmes de ventilateur sont généralement dus à
- Objets coincés dans les pales du ventilateur
- Espace insuffisant autour de l’appareil (espacement normal de 0,5 m)
- Conduits de refroidissement obstrués
- Vis desserrées qui provoquent des vibrations [18]
Il est temps de tirer la sonnette d’alarme et d’obtenir de l’aide
Certains signes d’alerte signifient que vous avez besoin d’une aide professionnelle immédiate. Appelez le service d’assistance si vous voyez :
- Messages d’erreur ou voyants d’avertissement sur l’écran [17]
- Étincelles, fumée ou odeurs bizarres provenant de l’onduleur [7]
- Arrêts réguliers dans des conditions normales [17]
- Surface trop chaude au toucher [2]
- Baisse de la production d’électricité de 5 % ou plus [14]
Les règles de connexion au réseau prévoient généralement des contrôles professionnels tous les cinq ans. [2]. Néanmoins, un contrôle mensuel peut permettre de détecter les problèmes à un stade précoce. Prenez l’habitude de vérifier les affichages, d’écouter les sons bizarres et de surveiller les températures.
La prévention coûte moins cher que les réparations d’urgence. Des solutions simples telles que les toiles d’ombrage peuvent faire baisser la température des murs jusqu’à 10°C, ce qui permet à votre onduleur de durer plus longtemps. [3]. Une bonne circulation de l’air, un micrologiciel mis à jour et des contrôles professionnels réguliers permettent d’éviter de nombreuses pannes courantes.
Ces signaux d’avertissement sont le moyen pour votre onduleur de vous dire que quelque chose ne va pas avant qu’il ne tombe complètement en panne. En réagissant rapidement à ces signaux, vous protégez à la fois votre équipement et votre investissement dans les énergies renouvelables pour les années à venir.
Des moyens éprouvés pour prévenir les pannes d’onduleur
La maintenance des onduleurs solaires vous permettra d’économiser de l’argent et de prévenir les problèmes futurs. Des études montrent que l’utilisation de bonnes pratiques axées sur la fiabilité peut réduire les défaillances des onduleurs de 40 à 80 % [4] [4]. Vous protégez ainsi votre investissement solaire pendant de nombreuses années.
Choisir le bon lieu d’installation
L’emplacement de votre onduleur solaire influe sur sa durée de vie. Ne placez jamais un onduleur en plein soleil, car il surchaufferait et perdrait en efficacité. [19]. L’endroit idéal est une zone ombragée qui reste sèche et protège votre système.
Voici les principales règles d’installation à respecter :
- Montez l’onduleur verticalement en orientant les connexions vers le bas. [19]
- Laissez un espace d’au moins 15 cm de chaque côté pour que la chaleur puisse s’échapper. [20]
- Placez-le à hauteur des yeux, entre 500 mm et 2 m du sol, pour une surveillance aisée. [20]
- Choisissez un endroit où l’air circule bien, comme un garage, une remise ou un mur extérieur couvert. [19]
Les températures élevées sont difficiles à supporter pour les onduleurs. Chaque augmentation de 10°C réduit de moitié la durée de vie de vos composants. [19]. Une bonne circulation de l’air est essentielle pour que votre onduleur fonctionne au mieux.
Maintenir le micrologiciel à jour et les journaux actifs
Votre onduleur a besoin de mises à jour logicielles régulières, tout comme votre téléphone. Les nouveaux microprogrammes aident votre onduleur à fonctionner efficacement et vous offrent une meilleure sécurité et de meilleures performances. [6].
La mise à jour du micrologiciel apporte de réels avantages :
- Un meilleur rendement énergétique grâce à des algorithmes plus intelligents [6]
- Davantage de dispositifs de sécurité qui protègent contre les défaillances [6]
- Fiabilité accrue grâce à la correction des bogues et à l’amélioration des performances [6]
Les journaux actifs du système permettent de détecter les problèmes à un stade précoce. Vous pouvez ainsi résoudre les problèmes avant qu’ils ne provoquent des pannes coûteuses. [1].
Entretien et inspections de routine
Établissez un calendrier mensuel pour vérifier que les connexions ne sont pas desserrées. Celles-ci peuvent provoquer des arcs électriques et une chaleur excessive [1]. Vérifiez les ventilateurs de refroidissement tous les trois mois pour vous assurer qu’ils ne sont pas bloqués [1].
Vous devriez faire appel à un technicien professionnel pour des inspections annuelles détaillées. Il vérifiera les pièces internes et ajustera les réglages du système [21]. Tout code d’avertissement doit être pris en compte rapidement afin d’éviter de graves dommages [1].
Stratégie en matière de pièces de rechange : concept de l’onduleur fantôme
Les installations plus importantes ou les systèmes critiques devraient utiliser une stratégie d’onduleur de secours. Le fait de disposer de pièces de rechange ou d’un onduleur de secours peut réduire les temps d’arrêt de 80 jours à quelques heures seulement [22].
Même les systèmes domestiques bénéficient de la connaissance des pièces les plus défaillantes de votre modèle d’onduleur. Le remplacement de ces pièces avant qu’elles ne tombent en panne a permis d’éviter de longues périodes d’indisponibilité[23]. [23].
L’avenir des convertisseurs solaires : Plus intelligents, plus solides, plus sûrs
La technologie des onduleurs solaires progresse plus rapidement que jamais et va bien au-delà des simples correctifs de fiabilité. Les technologies de pointe qui remodèlent le marché nous laissent entrevoir un avenir où les onduleurs ne dureront pas seulement plus longtemps, mais révolutionneront le fonctionnement des systèmes solaires.
Dispositifs de puissance en carbure de silicium (SiC)
La technologie du carbure de silicium marque une avancée pour les onduleurs solaires et offre de meilleures performances que les composants traditionnels en silicium. Ce matériau semi-conducteur à large bande interdite permet aux onduleurs de fonctionner dans des plages de tension, de température et de fréquence plus élevées que les dispositifs en silicium classiques [24].
Les principaux avantages du SiC sont les suivants
- Jusqu’à 30% de pertes de puissance en moins par rapport aux onduleurs traditionnels [24]
- Augmentation de la densité de puissance d’environ 50 % [24]
- Réduction des coûts du système jusqu’à 10 % grâce à la diminution des besoins en refroidissement [24]
- Meilleure dissipation de la chaleur et meilleures performances thermiques [25]
Les onduleurs alimentés au SiC atteignent des niveaux d’efficacité de 99%. [26]ce qui vous permet d’obtenir plus d’énergie. Ces onduleurs parviennent également à conserver des performances optimales même dans des conditions environnementales difficiles, grâce à leur stabilité thermique améliorée[27]. [27].
Diagnostic et maintenance prédictive pilotés par l’IA
L’IA modifie la façon dont nous surveillons et entretenons les onduleurs solaires. Les algorithmes d’apprentissage automatique analysent les journaux d’erreurs des onduleurs et les données opérationnelles pour repérer rapidement les défaillances potentielles[28]. [28].
Les applications réelles montrent des résultats impressionnants. Une étude de cas a montré que l’automatisation a permis de réduire le temps d’analyse de 358 heures à seulement 3 heures [29], ce qui signifie des réponses plus rapides aux problèmes émergents. Environ 77 % des entreprises prévoient de passer bientôt à la maintenance prédictive, l’IA étant considérée comme la force motrice de ce développement [28] [28].
Les systèmes créent des modèles de performance de base et repèrent ensuite les changements subtils qui pourraient signaler des problèmes à venir. Lorsque les problèmes sont détectés à temps, les équipes de maintenance peuvent les résoudre de manière proactive, ce qui réduit les temps d’arrêt et les coûts du système. [30].
Conceptions d’onduleurs modulaires pour des mises à niveau faciles
La conception modulaire des onduleurs constitue un autre grand pas en avant dans la technologie solaire. Ces systèmes sont dotés de composants prêts à l’emploi qui permettent d’accélérer la maintenance de 70 %[31]. [31].
L’onduleur modulaire 1+X de Sungrow illustre cette approche en action. Il peut être configuré jusqu’à 8,8 MW avec une capacité modulaire de 1,1 MW [31]. Chaque unité fonctionne de manière autonome, de sorte que si l’une d’entre elles a des problèmes, les autres continuent de fonctionner, ce qui permet d’augmenter la production d’énergie même pendant les réparations.
Les avantages des systèmes modulaires ne se limitent pas à la facilité d’entretien. Les utilisateurs peuvent étendre leurs systèmes au fur et à mesure que les besoins en énergie augmentent [32]. Les systèmes s’adaptent mieux aux environnements difficiles grâce aux niveaux de protection contre les intrusions IP65 [31] et fonctionnent bien avec les systèmes de stockage par batterie sans modifications supplémentaires [31].
Ces améliorations montrent que les onduleurs solaires deviennent plus intelligents, plus robustes et plus fiables. Ce qui était autrefois la partie la plus faible des systèmes solaires est devenu un centre de gestion de l’énergie sophistiqué.
Réflexions finales
Les onduleurs de votre système solaire sont son cœur, et pourtant ils restent le composant le plus vulnérable qui draine silencieusement votre investissement lorsqu’ils tombent en panne. Ces coûts cachés doivent vous inciter à agir, et non à vous alarmer. En fait, votre onduleur peut fournir des performances fiables tout au long de sa durée de vie opérationnelle s’il fait l’objet d’une attention et d’un entretien appropriés.
La surveillance de la température, les inspections visuelles régulières et les réactions rapides aux signes d’alerte peuvent permettre d’économiser des milliers de dollars en frais de réparation et en perte de production d’énergie. Des décisions d’entretien intelligentes, comme le choix des bons emplacements d’installation et la mise à jour des microprogrammes, prolongeront considérablement la durée de vie de votre onduleur.
L’avenir de la technologie des onduleurs solaires est prometteur. Les dispositifs d’alimentation en carbure de silicium, les diagnostics pilotés par l’IA et les conceptions modulaires finiront par transformer le maillon faible d’aujourd’hui en un centre énergétique intelligent de demain. Malgré cela, ces avancées ne peuvent pas remplacer des pratiques de maintenance rigoureuses.
Votre investissement solaire doit être protégé. C’est pourquoi les stratégies préventives décrites dans cet article devraient devenir la norme pour tous les propriétaires de systèmes. Une approche proactive est loin de coûter autant que des réparations réactives, tant sur le plan financier qu’en termes de temps d’arrêt du système.
Programmez dès aujourd’hui votre prochaine inspection d’onduleur. Mettez en place une routine de maintenance régulière et suivez les performances de façon constante. Ces mesures simples peuvent doubler la durée de vie effective de votre onduleur et protéger votre investissement dans les énergies renouvelables pendant des décennies.
Pour une surveillance complète de votre système photovoltaïque, l’intégration de systèmes d’enregistrement de données avancés permet une surveillance cruciale en temps réel et une détection rapide des problèmes. Les systèmes tels que VCOM Cloud de Meteocontrol, it’s blue’Log X-Series dataloggers offrent des solutions de surveillance professionnelle qui identifient immédiatement les dysfonctionnements des onduleurs, évitant ainsi les problèmes de performance prolongés et les pertes de revenus. De même, les plateformes de surveillance Solar-Log™ excellent dans la détection des défauts tels que les pannes d’onduleurs avant qu’ils ne deviennent des problèmes permanents, le système comparant les performances des onduleurs pour repérer rapidement les écarts jusqu’au niveau du tracker MPP. Pour communiquer efficacement l’état du système et les problèmes potentiels dans les bâtiments commerciaux, les écrans Solarfox®fournissent une solution de visualisation innovante qui transforme les données PV complexes en graphiques facilement compréhensibles pour les occupants du bâtiment et les visiteurs, rendant la performance du système d’énergie solaire – et tout problème – immédiatement visible pour toutes les parties prenantes.
FAQ
Q1. À quelle fréquence les onduleurs solaires tombent-ils en panne ? Les taux de défaillance des onduleurs solaires varient, mais des études montrent qu’environ 34 % des convertisseurs résidentiels connaissent leur première défaillance au cours des 15 premières années de fonctionnement. Les onduleurs de branche ont un taux de défaillance d’environ 0,89 % au cours des deux premières années, tandis que les micro-onduleurs ont un taux beaucoup plus faible d’environ 0,0551 %.
Q2. Quelles sont les conséquences financières des pannes d’onduleurs ? Les pannes d’onduleur peuvent avoir un impact significatif sur votre investissement solaire. Elles peuvent réduire jusqu’à 10 % le retour sur investissement à long terme des systèmes photovoltaïques résidentiels. Pour un système de 10 kW, les pertes de valeur de production annuelle peuvent s’élever à environ 82,50 £, avec des coûts de remplacement allant de 500 £ à 2 000 £ en fonction des spécifications des convertisseurs.
Q3. Quels sont les signes avant-coureurs d’un problème d’onduleur ? Les principaux signes d’alerte sont les augmentations de température inhabituelles, les fluctuations de tension et les anomalies des ventilateurs. Si votre onduleur est excessivement chaud au toucher, s’il produit une énergie irrégulière malgré des conditions météorologiques constantes ou si vous entendez des bourdonnements anormaux provenant des ventilateurs de refroidissement, cela peut être le signe de problèmes en cours de développement qui nécessitent une attention particulière.
Q4. Comment puis-je éviter les pannes d’onduleur ? Pour éviter les pannes, veillez à une installation correcte dans un endroit bien ventilé et à l’abri de la lumière directe du soleil, maintenez les microprogrammes à jour, procédez à une maintenance et à des inspections régulières, et envisagez de mettre en œuvre une stratégie de pièces détachées. Ces mesures peuvent réduire de 40 à 80 % les défaillances liées aux convertisseurs.
Q5. Quels sont les progrès réalisés dans la technologie des onduleurs solaires ? Les convertisseurs solaires du futur deviennent plus intelligents et plus fiables. Les innovations comprennent des dispositifs de puissance en carbure de silicium (SiC) offrant jusqu’à 30 % de pertes de puissance en moins, des diagnostics pilotés par l’IA pour une maintenance prédictive, et des conceptions modulaires permettant des mises à niveau et une maintenance plus faciles, améliorant potentiellement l’efficacité et la durée de vie.
Références
[1] – https://en.growatt.com/media/blogs/solar-inverter-maintenance-checklist:-7-tips-to-extend-inverters-lifespan
[2] – https://www.solarquotes.com.au/blog/solar-inverter-too-hot/
[3] – https://renewcosolar.com.au/what-happens-when-your-solar-inverter-overheats/
[ 4] – https://blog.se.com/infrastructure-and-grid/infrastructure-management/2022/10/10/4-ways-to-create-a-resilient-electrical-spare-parts-management-strategy/
[5 ] – https://www.greentechrenewables.com/article/how-does-heat-affect-solar-inverters
[6 ] – https://solar-fix.com.au/blog/inverter-firemware-updates/
[7 ] – https://www.greenlancer.com/post/solar-inverter-repair
[8 ] – https://www.linkedin.com/pulse/uncovering-true-cost-inverter-failures-solar-power-ignacio-8lynf
[9 ] – https://www.pvel.com/inverter-testing-to-mitigate-revenue-risk-i https://www.foxtechsolar.com/a-news-why-solar-inverters-help-mitigate-voltage-fluctuations-and-instabilities
[17] – https://www.greenlancer.com/post/solar-inverter-problems-and-solutions
[18] – https://www.solisinverters.com/global/documentation/Troubleshooting_Guide_Abnormal_Noise_from_Inverter_Causes_and_Solutions_10261833.html
[19] – https://my.sma-service.com/s/article/What-is-The-Best-Spot-to-Place-an-Inverter-in-a-PV-Plant ?
[20] – https://www.evergreenelectrical.com.au/blog/location-for-inverter
[21] – https://techfinepv.com/tips-of-solar-inverter-maintenance/
[22] – https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2213138822007779
[23] – https://www.res-group.com/us/resources/blog/smarter-management-of-solar-assets-for-maximum-performance/
[24] – https://www.wolfspeed.com/applications/power/renewable-energy/solar-energy-systems/
[25] – https://www.arrow.com/en/research-and-events/articles/sic-technology-and-solar-inverter-systems
[26 ] – https://www.bvrenergy.com.au/blog/innovations-in-solar-inverter-technology-2024-inverter-guide
[ 27] – https://semiq.com/silicon-carbide-for-solar-energy/
[ 28] – https://www.solarpowerworldonline.com/2025/04/how-predictive-maintenance-is-transforming-solar-operations-in-the-age- https://solarpowernation.com.au/the-future-of-inverter-technology-innovations-and-trends/
