L'optimiseur de puissance : un boîtier sous chaque panneau, l'onduleur restant au mur

Qu'est-ce qu'un optimiseur de puissance ?

Un optimiseur est un boîtier fixé au cadre du panneau ou au rail, et relié au module par deux câbles. Il reçoit le courant continu du module, règle son point de fonctionnement et rend du courant continu à la chaîne. Il ne convertit rien en alternatif.

La conversion reste à l'onduleur central, posé au mur du garage ou dehors. C'est la différence avec le micro-onduleur, qui convertit en alternatif sous le panneau et se passe d'appareil au mur. Le guide le micro-onduleur photovoltaïque décrit cette autre famille.

Un toit à optimiseurs garde donc deux étages : un boîtier par panneau sur le toit, un onduleur par installation au mur. Le guide l'onduleur photovoltaïque traite le second : sa puissance, ses trackers, sa durée.

Comment ça marche sur un toit

Les panneaux d'une chaîne sont branchés en série, et le même courant les traverse tous. L'onduleur cherche le point de puissance maximale, à chaque instant⁶, mais pour la chaîne entière, d'un seul réglage.

L'optimiseur fait ce réglage module par module. Chaque boîtier trouve le point de son panneau, puis ajuste ce qu'il rend pour que le panneau tienne sa place dans la chaîne. Tigo écrit que son appareil réduit « les effets des déséquilibres et de l'ombrage ».

Chez Tigo, le boîtier dialogue avec deux appareils de plus, le TAP et le CCA. Chez ce fabricant, l'arrêt rapide et le suivi par module demandent le Tigo Access Point (TAP) et le Cloud Connect Advanced (CCA)³. La fiche lie la passerelle à ces deux fonctions, pas au réglage du panneau.

Ce que ça change

L'ombre et les pans du toit

Une ombre de cheminée sur un seul module suffit à freiner toute une chaîne. Avec un optimiseur par panneau, le module à l'ombre produit moins, et ses voisins gardent leur point. C'est le même argument que pour les micro-onduleurs, avec un onduleur commun qui reste au mur.

Deux pans d'orientations différentes n'ont pas le même point de puissance à la même heure. Un onduleur à deux trackers les sépare déjà, une chaîne par pan : le Fronius Primo GEN24 Plus a deux trackers de point de puissance⁷. Les optimiseurs règlent chaque panneau, quel que soit son pan : l'installateur dit sur le devis comment il répartit les chaînes. L'écart entre orientations se lit dans orientation des panneaux solaires.

Sur un pan unique et dégagé, l'avantage joue peu. PVGIS ne tranche pas : les ombres des maisons et des arbres voisins ne sont pas prises en compte⁸. Le guide PVGIS dit ce que ce calcul compte, et l'installateur relève les ombres sur place.

Le suivi, panneau par panneau

Avec la passerelle, la production de chaque panneau se lit à distance. Un module qui décroche se repère sans monter sur le toit. Sans elle, la maison ne voit que la production totale de l'onduleur.

L'arrêt rapide

Tigo écrit de son TS4-X-O une limite de temps d'arrêt rapide de moins de 30 secondes³. L'arrêt rapide abaisse la tension des câbles du toit, ce qui protège qui intervient sur l'installation. Il passe par la passerelle, ou par un émetteur Tigo à courant porteur.

La dépendance à l'onduleur

Un optimiseur ne se branche pas sur n'importe quel onduleur, et les fabricants ne l'écrivent pas de la même façon. Tigo se dit compatible avec des milliers de modèles d'onduleurs issus de plus de 50 marques³, sans liste dans sa fiche.

Huawei ne cite pour sa SUN2000-LB0 que les Huawei SUN2000-450W-P2 et SUN2000-600W-P⁵. Sa fiche ne dit rien d'un optimiseur d'une autre marque : le devis doit dire lequel est posé, et sur quel document repose la compatibilité.

La panne : deux appareils par chaîne

Une chaîne à optimiseurs compte deux sortes d'appareils : l'onduleur au mur, et un optimiseur sous chaque panneau.

Une étude de la Haute école spécialisée bernoise, rapportée par Hespul, trouve que les installations sans optimiseur ont un taux de défaillance environ deux fois plus faible après huit ans². Elle ne dit pas quel appareil tombe en panne.

Une panne d'onduleur arrête tout le toit et se répare au mur. Une panne d'optimiseur se répare sur le toit. Le guide onduleur ou micro-onduleurs compare les deux familles sur ce point.

La garantie et ses conditions

L'optimiseur et l'onduleur ont chacun leur garantie. Pour l'onduleur, Hespul décrit une norme de cinq ans, parfois extensible à dix ou vingt ans⁶ chez les constructeurs.

Tigo garantit ses TS4 25 ans si les appareils restent connectés à internet, 5 ans sinon, avec une inscription au suivi de Tigo exigée sous 90 jours⁴. La durée pleine dépend donc d'une connexion tenue pendant toute la garantie. La garantie exclut aussi la main-d'œuvre pour déposer l'appareil et reposer son remplaçant.

Ce qui compte à la pose et ce qu'un devis oublie

Quatre lignes manquent souvent. La première est la référence exacte de l'optimiseur. Un même fabricant vend plusieurs calibres de courant dans le même boîtier (chez Tigo, le TS4-A-O et le TS4-X-O), et le bon dépend de la fiche du module.

La deuxième est le nombre d'optimiseurs par chaîne, et la liste des panneaux équipés quand tous ne le sont pas.

La troisième est la passerelle, avec sa connexion à internet : filaire, wifi ou autre, et qui la maintient. Sans elle, ni suivi par module, ni, chez Tigo, garantie pleine.

La quatrième est la compatibilité déclarée entre l'optimiseur et l'onduleur du devis, nommés tous les deux, avec le document du fabricant qui la dit. Le guide lire et comparer des devis donne les autres lignes à exiger.

Ce que ça coûte

Un toit à optimiseurs paie l'onduleur central, plus un boîtier par panneau et une passerelle. Il ajoute des boîtiers, une passerelle et leur pose au devis d'un onduleur seul : seule la comparaison de deux devis dit l'écart. Pour les micro-onduleurs, Hespul cite comme inconvénient majeur leur coût, fourniture et mise en œuvre¹. Il ne compare pas ce coût à celui des optimiseurs.

Le devis doit séparer les lignes : l'onduleur, les optimiseurs avec leur nombre, la passerelle, la pose. Un total sans détail ne se compare à rien. La seule mesure fiable est de demander deux devis à puissance de champ égale, l'un avec optimiseurs, l'autre sans.

Le site n'a testé aucun de ces appareils. Ses fiches lisent les documents des fabricants, et ne donnent ni avis ni prix.

Lequel pour votre toit

L'onduleur central seul se défend sur un pan unique et dégagé, ou sur deux pans servis chacun par une chaîne. Il met le moins d'appareils sur le toit.

Des optimiseurs sur quelques panneaux peuvent répondre à une ombre locale, une cheminée ou un arbre. Le devis doit alors joindre le document du fabricant qui admet ce montage avec l'onduleur proposé.

Des optimiseurs sur tous les panneaux se défendent quand l'ombre se déplace sur tout le toit, ou quand le suivi par module compte. Ils se défendent aussi quand le devis porte un onduleur dont la fiche les demande.

Les micro-onduleurs se défendent sur un toit très découpé, ou sans place au mur pour un onduleur. Une batterie se branche alors en alternatif, et le guide l'onduleur hybride compare ce montage au couplage en continu.

Les fiches sont dans la catégorie des optimiseurs, sans prix ni lien marchand : Tigo TS4-A-O et Tigo TS4-X-O. Les autres familles sont dans les micro-onduleurs et les onduleurs centraux et hybrides, dont le Huawei SUN2000-LB0 et ses optimiseurs déclarés.

Avant de choisir l'électronique, mesurez ce que votre toit produit. Calculez votre toit, puis demandez à l'installateur pourquoi il propose des optimiseurs, ou pourquoi il n'en propose pas.