Alors que les investissements dans les infrastructures photovoltaïques et les systèmes de stockage s’accélèrent partout dans le monde, un facteur technique reste largement sous-estimé : la qualité de l’énergie injectée sur le réseau. ABB met en lumière l’impact des distorsions harmoniques sur les performances des centrales solaires et démontre qu’une réduction du taux de distorsion harmonique (THD) permet d’améliorer significativement la production d’énergie et la durée de vie des équipements. Un enjeu appelé à prendre de l’ampleur !
Le développement massif des énergies renouvelables transforme profondément les réseaux électriques. D’ici 2030, plus de 1,67 million d’onduleurs destinés à la production décentralisée d’énergie renouvelable devraient être raccordés aux réseaux électriques dans le monde. Ces équipements jouent un rôle essentiel dans la conversion du courant continu produit par les panneaux photovoltaïques en courant alternatif injecté sur le réseau. Toutefois, cette conversion génère des harmoniques électriques qui peuvent dégrader les performances des installations et affecter la stabilité du réseau.
Des pertes énergétiques souvent invisibles
Les harmoniques augmentent les pertes électriques au niveau des câbles, transformateurs et composants de puissance. Elles peuvent également provoquer des phénomènes de surchauffe, de vibration mécanique et d’usure prématurée des équipements. Selon une étude indépendante réalisée par le cabinet ATA pour ABB, les pertes liées aux harmoniques peuvent représenter jusqu’à 0,35 % de la production annuelle d’énergie d’une centrale photovoltaïque lorsque des onduleurs standards sont utilisés. À l’échelle d’une centrale de plusieurs centaines de mégawatts, cela représente plusieurs centaines de milliers d’euros de revenus potentiels sur la durée de vie de l’installation.
La qualité de l’énergie, un nouveau critère de compétitivité
Les résultats de l’étude montrent qu’un onduleur à très faible taux de distorsion harmonique permet non seulement d’améliorer le rendement énergétique mais également de renforcer la fiabilité des infrastructures électriques. Les simulations réalisées sur des centrales photovoltaïques en Espagne et en Australie démontrent que les onduleurs ABB Proteus peuvent générer jusqu’à 0,35 % d’énergie supplémentaire par rapport à certains équipements standards présents sur le marché. Sur une centrale de 210 MW, ce gain peut représenter jusqu’à 348 000 euros de revenus supplémentaires par an selon le prix de l’électricité.
Des normes qui ne reflètent plus la réalité technologique
ABB souligne également que les principales normes internationales relatives aux harmoniques ont été conçues à une époque où les fréquences de commutation des onduleurs étaient beaucoup plus faibles. Aujourd’hui, certains équipements respectent les exigences réglementaires tout en générant des perturbations à des fréquences qui ne sont pas prises en compte dans les référentiels actuels. Pour ABB, l’évolution des infrastructures énergétiques nécessite désormais une approche plus exigeante intégrant la performance harmonique réelle des équipements tout au long de leur cycle de vie. “Dans les projets photovoltaïques et de stockage, la performance ne se résume plus à la puissance installée ou au rendement nominal des équipements. La qualité de l’énergie devient un critère stratégique. Réduire les pertes harmoniques permet non seulement d’augmenter la production d’énergie, mais aussi de préserver les infrastructures critiques et d’améliorer la stabilité des réseaux électriques », précise Alexandre Ruinart chez ABB France.
