[Série 2/3] Combien de temps durent les onduleurs solaires résidentiels ?

D’après pv magazine International

Dans un premier volet, pv magazine s’est intéressé à la durée de vie des panneaux photovoltaïques, qui sont assez résistants. Cet article est consacré aux onduleurs solaires résidentiels sous toutes leurs formes, à leur durée de vie et à leur résistance.

L’onduleur est un dispositif qui convertit le courant continu produit par les panneaux solaires en courant alternatif utilisable. Il se décline en plusieurs configurations différentes. Pour les applications résidentielles, on en trouve deux principaux types : les onduleurs string et les micro-onduleurs. Dans certains cas, les onduleurs string sont équipés d’électroniques de puissance au niveau du module (MLPE) aussi appelés optimiseurs de puissance. Les micro-onduleurs et les optimiseurs de puissance sont généralement utilisés pour les toitures ombragées ou dont l’exposition n’est pas optimale (pas orientées sud).

Lorsque le toit a un azimut (orientation au soleil) plus favorable et présente pas ou peu de problèmes d’ombre, un onduleur string peut constituer une bonne solution.

L’onduleur string présente généralement un câblage moins compliqué ainsi qu’un emplacement centralisé qui facilite les réparations pour les techniciens. Typiquement, ils coûtent moins cher, indique Solar Reviews. Les onduleurs peuvent représenter 10 à 20 % du coût total de l’installation photovoltaïque, il est donc important de choisir le bon.

Si les panneaux solaires peuvent fonctionner 25 à 30 ans, voire plus, les onduleurs ont généralement une durée de vie plus courte car leurs composants vieillissent plus vite. Ainsi, l’usure mécanique du condensateur est une cause fréquente de panne des onduleurs. Les condensateurs électrolytiques ont une durée de vie plus courte et s’usent plus rapidement que les composants secs, précise Solar Harmonics.

Selon EnergySage, un onduleur string résidentiel centralisé type dure environ 10 à 15 ans, et devra donc être remplacé à un moment donné au cours de la durée de vie du panneau.

Les onduleurs string proposent généralement des garanties standard allant de 5 à 10 ans, souvent avec une possibilité d’extension à 20 ans. Certains contrats solaires comprennent la maintenance gratuite et le contrôle jusqu’au terme du contrat ; il est donc intéressant d’en tenir compte lors du choix des onduleurs.

Les micro-onduleurs ont une durée de vie plus longue, allant souvent jusqu’à 25 ans, soit presqu’autant que les panneaux solaires, ajoute EnergySage. D’ordinaire, ces onduleurs incluent une garantie standard de 20 à 25 ans. À noter cependant que si ces micro-onduleurs affichent une garantie plus étendue, il s’agit encore d’une technologie relativement récente (une dizaine d’années environ), et il reste à voir si l’équipement est en mesure de tenir ses promesses à 20 ans ou plus.

Il en va de même pour les optimiseurs de puissance, généralement couplés avec un onduleur string centralisé. Ces composants sont conçus pour durer 20 à 25 ans et sont assortis d’une garantie correspondante.

Points de défaillance

Une étude réalisée par kWh Analytics montre que 80 % des défaillances des panneaux photovoltaïques se produisent au niveau de l’onduleur. On trouve de nombreuses causes à cela.

D’après Fallon Solutions, l’une d’entre elles est le défaut au niveau du réseau. Une tension élevée ou basse résultant d’un défaut du réseau peut entraîner l’arrêt de l’onduleur, et les disjoncteurs ou les fusibles interviennent parfois pour protéger ce dernier d’une surtension.

La défaillance survient parfois au niveau du MLPE, lorsque les composants des optimiseurs de puissance sont exposés à des températures plus élevées sur le toit. Si une baisse de la production est remarquée, il se peut que le MLPE soit en cause.

En outre, l’installation doit être effectuée correctement. En règle générale, Fallon recommande que la capacité du panneau photovoltaïque totalise jusqu’à 133 % de la capacité de l’onduleur. Si les panneaux ne sont pas assortis d’un onduleur de taille appropriée, ils ne pourront pas fonctionner efficacement.

Pour faire en sorte qu’un onduleur fonctionne plus efficacement plus longtemps, l’installateur Those Solar Guys conseille d’opter pour un emplacement frais, sec et bien ventilé. Il suggère également d’éviter d’installer les dispositifs à des endroits exposés directement aux rayons du soleil, même si certaines marques d’onduleurs extérieurs sont conçues pour résister à une exposition plus forte que d’autres. En outre, pour les installations multi-onduleurs, il importe de respecter une certaine distance entre les onduleurs, afin d’éviter tout transfert de chaleur d’un onduleur à l’autre.

Those Solar Guys indique que les bonnes pratiques en la matière préconisent d’inspecter l’extérieur de l’onduleur (s’il est accessible) tous les trois mois afin de s’assurer qu’il ne présente aucun signe d’endommagement, et que toutes les ouvertures et ailettes de refroidissement sont propres et dégagées.

Il est également recommandé de programmer tous les cinq ans une inspection par un installateur solaire certifié. Une inspection coûte entre 200 et 300 €, mais certains contrats incluent la maintenance et le suivi pendant 20-25 ans. Au cours de ce contrôle, l’inspecteur doit ouvrir l’onduleur pour y chercher des signes de corrosion, d’endommagement, ou de présence d’animaux nuisibles.

Dans la prochaine édition de notre série, pv magazine s’intéressera à la durée de vie des applications résidentielles de stockage de l’énergie sur batterie.

Traduction assurée par Christelle Taureau.