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L'onduleur central



L'onduleur central est un composant très important d’une installation solaire photovoltaïque. Beaucoup s’accordent à dire que c’est le cœur d’une installation solaire. Ils appartiennent à la catégorie des appareils d’électronique de puissance.

Même s’ils ont des points communs avec les onduleurs de sécurité (qui fournissent un courant de secours aux systèmes sensibles en cas de coupure du réseau de fourniture d’électricité), ce sont des appareils aux finalités différentes.

L’objectif principal et commun de ces appareils est de convertir un courant continu provenant des panneaux solaires photovoltaïques ou des batteries en un courant alternatif, soit pour faire fonctionner des appareils domestiques nécessitant du 230V alternatif, soit pour injecter dans le réseau d’électricité national.

Dans une installation solaire photovoltaïque, un onduleur central convertit le courant continu (DC) produit par les panneaux solaires en courant alternatif (AC) utilisable pour alimenter les appareils électriques et le réseau électrique.


L'onduleur central est généralement installé à un endroit centralisé, par exemple, à proximité des panneaux solaires, et il est responsable de convertir le courant continu en courant alternatif. De plus, il assure souvent d'autres fonctions telles que la surveillance, la gestion et la communication avec le réseau électrique, permettant ainsi de contrôler la production d'énergie solaire et d'optimiser son rendement.


Le micro-onduleur solaire

Un micro-onduleur est un dispositif électronique utilisé dans les systèmes photovoltaïques pour convertir le courant continu (DC) produit par chaque panneau solaire individuellement en courant alternatif (AC) directement au niveau du panneau lui-même. Contrairement à l'onduleur central qui traite l'électricité de l'ensemble des panneaux, chaque micro-onduleur est associé à un seul panneau solaire.

Dans une configuration avec des micro-onduleurs, chaque panneau solaire est équipé de son propre micro-onduleur installé généralement sur le châssis du panneau ou à proximité. Cette technologie permet de maximiser la production d'énergie solaire en optimisant le rendement de chaque panneau individuel.


Généralement, le micro-onduleur reçoit et traite le courant produit par un seul panneau solaire photovoltaïque auquel il est connecté. Il existe aussi des micro-onduleurs solaires capables d’être connectés à 2, 3 voire 4 panneaux solaires photovoltaïques. Ils sont positionnés au plus près des panneaux solaires (sous le panneau par exemple) et sont donc capables de résister aux intempéries.

Maintenant nous allons vous expliquer quels sont les avantages et inconvénients d'un micro-onduleur solaire par rapport à un onduleur central



Les avantages d'un micro-onduleur solaire par rapport à un onduleur central

  • La supervision : l’une des fonctions de l'onduleur est la supervision de l'installation. Avec un micro-onduleur solaire par panneau solaire (ou pour 2, 3, 4), la supervision est plus fine qu'avec un onduleur classique. En effet en cas de dysfonctionnement, le système de supervision est capable de voir l'activité de chaque onduleur, et si un panneau est défaillant, de l'isoler plus facilement. Avec un onduleur l'identification de l'élément défaillant n'est pas possible. Au mieux il est possible d'identifier un groupement de panneaux (String) dans lequel se situe le panneau photovoltaïque défaillant si l'onduleur dispose de plusieurs entrées permettant de scinder le champ de panneaux solaires en plusieurs sous-ensembles. Mais tous les onduleurs n'en sont pas équipés, et toutes les installations ne le nécessitent pas.

  • La sécurité :  le courant continu est transformé en courant alternatif (moins dangereux) au plus près des panneaux solaires. Ainsi en cas d'intervention des pompiers, même en cas de coupure du disjoncteur principal, la longueur des câbles qui restent sous tension en courant continu (dangereux) est faible et se situe sur les toits. Pour les onduleurs centraux il est conseillé de mettre un disjoncteur déporté pour pouvoir couper l'arrivée du courant continu au plus près des panneaux photovoltaïques qui le produisent.

  • L'optimisation de la production : Nous avons vu précédemment que si une cellule d'un panneau solaire photovoltaïque est défaillante alors c'est toute une partie du panneau solaire qui ne produit plus . Et bien il en est de même avec un champ de panneaux s'ils sont connectés à un onduleur central, car ils sont montés en série avant d'être connectés à cet onduleur. L'onduleur va chercher le point de puissance maximale de l'ensemble des panneaux solaire et le panneau défaillant va dicter l'intensité de l'ensemble, d'où une perte de puissance pour l'installation. A l'inverse les micro-onduleurs solaires vont chacun trouver le MPP (Maximum Power Point) de leur panneau, indépendamment les uns des autres.


Pour pallier cela, les onduleurs centraux peuvent être complétés avec des optimiseurs, à raison d'un par panneau solaire, de sorte à optimiser la puissance de chaque panneau indépendamment des autres. Nous verrons aussi plus tard que certains onduleurs permettent de gérer plusieurs strings, c'est-à-dire plusieurs sous-ensembles de panneaux indépendants, de sorte à limiter l'impact d'un panneau défaillant.



Les inconvénients d'un micro-onduleur solaire par rapport à un onduleur central

  • Le coût : équiper une installation avec des micro-onduleurs est globalement plus couteux qu'avec un onduleur central. Il faut compter 120 euros environ pour un micro-onduleur solaire de 300W, donc 1200 euros pour une installation de 3 000 Wc, contre (à partir de) 500 euros pour un onduleur de 3 kW.

  • L'accessibilité : En cas de panne d'un micro-onduleur solaire, il faut intervenir là où sont installés les panneaux solaires, sur le toit par exemple, ce qui rend l'intervention plus délicate que pour un seul onduleur.

  • L'exposition à des températures élevées : comme tout appareil électronique, l'exposition à de fortes températures, comme c'est le cas en plein été sous les panneaux solaires, là où sont installés les micro-onduleurs, peut altérer le fonctionnement des micro-onduleurs, même si des précautions ont été prises par les fabricants.


  • L'irréparabilité : en cas de panne ou de dysfonctionnement un micro-onduleur solaire peut rarement être réparé car le plus souvent les coques sont collées, et de la résine protectrice recouvre l'ensemble des composants. Il est remplacé, contrairement aux onduleurs de marques européennes dont les composants défectueux peuvent être remplacés.

  • L'évolutivité : les micro-onduleurs sont moins adaptés que les onduleurs centraux pour l'évolution d'une installation en vue de l'utilisation de batteries solaires. En effet les micro-onduleurs transformant directement le courant continu en courant alternatif, il serait nécessaire de le transformer à nouveau en courant continu pour la charge, ce qui affecterait le rendement de l'ensemble. Donc si vous envisagez dans le futur d'ajouter des batteries solaires à votre installation, il est préférable d'opter pour un onduleur central. 



Cette vidéo faite par « Energie d'ici » en dit plus sur ce point évolutivité :



  • L'environnement : en moyenne un onduleur central utilise 30 fois moins de composants électroniques que l'ensemble des micro-onduleurs nécessaires pour la même installation. C'est donc 30 fois moins de métaux rares, silicium, composés chimiques…. utilisés, et donc de ressources puisées puis à recycler en fin de vie.

  • Le risque de défaillance : Moins de composants signifie aussi moins de risques de défaillance de l'un de ces composants.



Un micro-onduleur solaire ou un onduleur central pour l'installation solaire ?


Les micro-onduleurs sont très efficaces pour des installations en string. En effet, pour ces installations, le rendement dépend du panneau ayant le plus faible rendement (casse, ombrage…). Les micro-onduleurs peuvent résoudre ce problème en déconnectant le panneau qui présente un défaut par exemple, le temps que celui-ci soit réparé ou entretenu.

Or un onduleur central est plus utile dans des installations plus simples et permet d'avoir une meilleure vision globale du fonctionnement de l'installation.


Le choix entre un micro-onduleur solaire et un onduleur central pour une installation photovoltaïque dépend de divers facteurs, notamment :

  • Rendement individuel vs. rendement global

  • Surveillance et maintenance

  • Coûts et évolutivité

  • Conditions environnementales


Les micro-onduleurs maximisent le rendement individuel de chaque panneau solaire et permettent une surveillance spécifique à chaque panneau. Ils peuvent être avantageux dans des conditions d'ombrage variables. En revanche, les onduleurs centraux surveillent l'ensemble du système et peuvent être moins coûteux, mais peuvent être moins efficaces en cas d'ombrage partiel.

Le choix dépendra des besoins spécifiques du projet, du budget et des contraintes environnementales.



Schéma d'une installation solaire avec micro-onduleurs


schéma d'une installation solaire avec micro-onduleurs



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