Transformateur photovoltaïqueest un type spécialisé de transformateur électrique conçu pour prendre en charge les systèmes d'énergie solaire photovoltaïque (PV) en convertissant et en conditionnant l'électricité entre les onduleurs solaires et le réseau électrique ou les charges locales. Dans les centrales solaires modernes et les projets d’énergie distribuée, les transformateurs photovoltaïques sont des composants indispensables qui contribuent à garantir la compatibilité, la sécurité et une transmission efficace de l’énergie.
Un transformateur photovoltaïque remplit trois fonctions principales dans les systèmes de production d'énergie solaire :
| Composant | Fonction | Plage de tension |
|---|---|---|
| Panneaux solaires | Convertir la lumière du soleil en électricité CC | Jusqu'à ~ 1 100 V CC |
| Onduleur | Convertir DC en AC | 400 à 800 V CA |
| Transformateur photovoltaïque | Montée/descente et isolation | 400 V CA → jusqu'à 35 kV ou plnous |
| Grille / Charge | Transporter et fournir de l’électricité | Moyenne/Haute Tension |
Les transformateurs photovoltaïques sont essentiels car ils garantissent que l'électricité produite à partir de panneaux solaires est sûre, efficace et compatible avec les réseaux électriques ou les réseaux de distribution locaux. Les centrales solaires génèrent une énergie variable en fonction de l'irradiation et des conditions météorologiques ; les transformateurs aident à stabiliser et à préparer cette énergie pour une utilisation fiable.
À la base, un transformateur photovoltaïque fonctionne de manière similaire aux transformateurs de puissance traditionnels, mais est spécifiquement conçu pour faire face aux environnements photovoltaïques :
Le transformateur traite le courant alternatif provenant de l'onduleur, l'augmentant jusqu'à des niveaux de tension moyenne ou haute adaptés à l'interconnexion du réseau, généralement compris entre 6,6 kV et 35 kV ou plus pour les installations à l'échelle des services publics.
Il existe plusieurs configurations en fonction de la taille et de la conception de l'application :
Les transformateurs photovoltaïques sont couramment installés :
| Fonctionnalité | Transformateur photovoltaïque | Transformateur conventionnel |
|---|---|---|
| Objectif de conception | Conçu pour les charges variables et les harmoniques de l'onduleur | Conçu pour des conditions de réseau stables |
| Gestion Harmonique | Comprend des fonctionnalités pour atténuer les harmoniques de l'onduleur | Isolation et bobinage standard uniquement |
| Environnement d'installation | Paramètres extérieurs d’énergie renouvelable | Distribution générale intérieure/extérieure |
| Caractéristiques de tension | Correspond aux exigences de sortie de l'onduleur et du réseau | Correspond aux besoins de distribution du réseau |
Un transformateur photovoltaïque est un transformateur spécialement conçu pour les systèmes d'énergie solaire qui convertit et conditionne l'électricité des onduleurs solaires à des niveaux adaptés à l'intégration au réseau ou à l'utilisation locale de l'énergie, souvent avec des fonctionnalités supplémentaires pour gérer les harmoniques de l'onduleur et les contraintes environnementales.
Contrairement aux transformateurs conventionnels qui fonctionnent dans des conditions de réseau stables, les transformateurs photovoltaïques sont conçus pour gérer des charges fluctuantes, des harmoniques d'onduleur et des conditions environnementales variables courantes dans les applications de production d'énergie solaire.
L'isolation électrique fournie par les transformateurs photovoltaïques empêche les défauts ou les perturbations du système photovoltaïque de se propager au réseau, améliorant ainsi la sécurité et protégeant les équipements des deux côtés de la connexion.
Oui, des transformateurs photovoltaïques de haute qualité peuvent réduire les harmoniques, stabiliser la tension et améliorer la qualité de l'énergie, améliorant ainsi les performances globales du système.
Ils sont le plus souvent utilisés dans les fermes solaires à grande échelle, les systèmes photovoltaïques distribués sur les toits et les installations hybrides nécessitant une adaptation entre les sorties de l'onduleur et les exigences du réseau ou du réseau local.
