Comment choisir la tension pour une éolienne ?

Lorsqu’une éolienne de 5 kW est connectée à un onduleur Deye, la tension doit-elle être réglée sur 240 V ou sur 380 V ? Récemment, un client des Philippines a rencontré ce problème.

Ce client installe un système hybride éolien-solaire pour son projet de chambre froide. Il dispose d’un onduleur Deye et doit acheter une éolienne ainsi que son contrôleur auprès de nous, puis les connecter à son onduleur. La solution que nous lui avons proposée, en fonction de ses conditions réelles d’installation, consiste en une éolienne 240 V accompagnée du contrôleur correspondant. Toutefois, d’autres fournisseurs lui ont suggéré d’utiliser une éolienne 380 V. Le client hésite donc quant au choix de la tension.

Sur le plan technique, la tension de réglage pour une éolienne de 5 kW générateur éolien doit être de 240 V, ce qui est plus raisonnable que 380 V.

1. Efficacité MPPT et adaptation dynamique : verrouillage du « point optimal »

La plage de fonctionnement MPPT de l'onduleur Deye de 5 kW est de 150 V à 425 V (la limitation matérielle étant de 500 V). Lorsque la tension de l'éolienne est réglée à 240 V, à la vitesse nominale, la tension continue redressée en sortie de l'onduleur est d'environ 240 V à 320 V. Cette plage de tension correspond exactement au « point de fonctionnement optimal » de l'onduleur (c'est-à-dire à la partie la plus efficace de la courbe), ce qui garantit qu’il peut suivre la puissance maximale dans 80 % des conditions éoliennes typiques.

Cependant, si la générateur éolien tension de l’éolienne est de 380 V, à la vitesse éolienne nominale ou lors de rafales fortes, il est très probable qu’elle dépasse 425 V. Dans ce cas, la fonction de suivi du point de puissance maximale (MPPT) de l’onduleur échouera et limitera la puissance fournie. Si la tension augmente brusquement jusqu’à la limite matérielle de 500 V, cela déclenchera immédiatement une coupure par protection contre la surtension (OVP) ou causera des dommages permanents aux composants IGBT internes. Par conséquent, la solution à 380 V ne laisse presque aucune marge d’erreur.

2. Durée effective de production d’énergie : seuil de démarrage à 150 V

Les Philippines connaissent un climat insulaire typique, et la capacité de production d’énergie des éoliennes dépend largement de la « durée de démarrage » à des vitesses de vent modérées à faibles.

Lorsque la tension de la éolienne est de 240 V, elle correspond à la tension de démarrage de 150 V de Deye. Elle peut ainsi démarrer plus tôt à faible vitesse de vent, puis commencer à injecter de l’énergie dans le réseau. Par conséquent, par rapport au système 380 V, son temps quotidien effectif de production d’énergie peut être accru de 15 % à 20 %.

Ensuite, bien que les concurrents affirment que leurs pertes en ligne sont plus faibles, les éoliennes 380 V mettent plus de temps à atteindre la tension nominale à faible vitesse de vent. Plus important encore, leur marge de tension est plus étroite, ce qui peut entraîner un déclenchement fréquent, par le régulateur PWM, du freinage « décharge de charge » à forte vitesse de vent, interrompant ainsi la production d’énergie et provoquant une usure mécanique inutile.

3. Stabilité structurelle – La considération première pour les projets de stockage frigorifique

Nous sommes un prestataire professionnel de solutions d’énergie renouvelable sur mesure. Avant de concevoir une solution pour nos clients, nous analysons en profondeur le contexte du projet ainsi que leurs besoins réels. Pour ce projet de chambre froide, afin d’assurer son fonctionnement stable à long terme, notre première préoccupation concerne la compatibilité entre la tension du générateur éolien et celle de l’onduleur du client. Par conséquent, l’utilisation d’un générateur éolien de 240 V couplé à un contrôleur adapté, en tant que source d’alimentation supplémentaire, constitue la solution la plus appropriée.

Cette solution prend pleinement en compte la stabilité à long terme de l’ensemble du système électrique. Elle permet de fournir une « marge de sécurité » suffisante au régulateur de charge à découplage PWM (permettant de fixer le seuil de freinage à 420 V), garantissant ainsi que, dans des conditions de vent fort, l’ensemble du système puisse évacuer en douceur l’énergie excédentaire via des résistances, plutôt que de forcer l’onduleur à entrer dans un état de sécurité « d’arrêt d’urgence ». Avec l’ajout de l’éolienne de 240 V et 5 kW, l’ensemble du système complémentaire photovoltaïque et éolien peut alimenter en continu et de façon stable la chambre froide.

Toutefois, les concurrents fixent la tension de l’éolienne à 380 V, ce qui ne tient compte que des pertes théoriques en ligne et néglige la compatibilité avec les paramètres MPPT de l’onduleur. Ce choix ne permet pas d’assurer une alimentation électrique stable pour la chambre froide du client.

Enfin, nous tenons à souligner que les équipements de production d’énergie requièrent des connaissances et des compétences spécialisées. Nous veillerons à concilier efficacité et sécurité de la production d’énergie et fournirons à nos clients des conseils aussi sincères que possible.