Retour sur les tendances de 2022 : les onduleurs

D’après pv magazine International

La fièvre de concurrence et d’innovation qui a accompagné le boum du solaire cette dernière décennie a largement participé aux développeurs des onduleurs, boîtier qui assure la transformation du courant continu en courant alternatif. En 2022, les améliorations sont parvenues à un palier, mais le secteur des onduleurs continue de se développer.

En dépit de la demande, 2022 n’a pas été une année facile. Les chaînes d’approvisionnement avaient du mal à suivre le rythme, la plupart des fabricants d’onduleurs étant incapables de réduire les délais pour se rapprocher un tant soit peu de ceux d’avant la pandémie. Si les choses semblent s’améliorer en 2023, des goulots d’étranglement subsistent pour certains composants clés, notamment les transistors bipolaires à grille isolée (IGBT) et les puces perfectionnées. Tout cela nous conduit à recenser les principales tendances de l’année en matière d’onduleurs.

La “courbe en S” patine

Les onduleurs PV arrivent à la fin du cycle de la “courbe en S” typique que décrit une innovation : la technologie arrive à maturité et des améliorations technologiques rapides sont plus difficiles à atteindre.

Toutefois, les onduleurs PV profitent de l’arrivée de nouvelles applications, grâce à un marché qui évolue activement. Ainsi, au niveau résidentiel et commercial, nombreuses sont les régions à adopter des onduleurs hybrides par défaut pour le stockage sur batterie. Citons également le rechargement des véhicules électriques et, dans une certaine mesure, les solutions vehicle-to-grid ainsi que les capacités de centrales électriques virtuelles, les contrôles intelligents et la connectivité, et bien d’autres encore. Quant à l’activité centrale de conversion CC-AC, elle est arrivée à maturité.

Toutes ces évolutions se sont traduites par des changements moins importants au niveau des produits : de nouveaux onduleurs de meilleure qualité ont certes été mis sur le marché dans tous les segments par une industrie florissante, mais les départements marketing ont eu fort à faire pour expliquer leurs avantages en dehors du simple rendement.

Par ailleurs, les onduleurs string de grande puissance qui ont fait leur apparition en 2020 et 2021 n’ont pas été éclipsés en 2022 par des dispositifs encore plus puissants, ceux-ci ayant peut-être atteint leurs limites en termes de poids et de taille. Du côté des nouvelles technologies, les onduleurs PV aux semi-conducteurs en carbure de silicium continuent de présenter des opportunités considérables pour le secteur, alors même que les véhicules électriques contrôlent la demande, que les coûts restent élevés et que les topologies d’onduleurs à IBGT restent dominantes dans le solaire.

La fabrication croît

Les capacités de fabrication des onduleurs ont connu un développement significatif en 2022 malgré le ralentissement général de l’activité économique et des conditions difficiles pour les entreprises. Ainsi, Enphase s’est engagé à ajouter quatre à six nouvelles lignes de production, portant sa capacité totale de fabrication de micro-onduleurs solaires à environ 4,8 GW à 7,2 GW aux États-Unis, à condition qu’il puisse obtenir un financement par le biais du système de crédit d’impôt à la production (Production Tax Credit, PTC) qui s’inscrit dans le cadre de la loi américaine sur la réduction de l’inflation (Inflation Reduction Act, IRA)

Fronius a également annoncé cette année son intention d’investir 230 millions d’euros pour élargir sa production en 2023. Martin Hackl, Directeur général marketing et ventes de l’unité Solar Energy chez Fronius International, note d’ailleurs que « la demande pour le photovoltaïque est plus importante que jamais, et, par ricochet, la demande en onduleurs explose ».

Onduleurs centraux

Le marché des onduleurs centraux a connu un nouvel essor en 2022, stimulé par de nombreuses entreprises. Sungrow a lancé une nouvelle « solution d’onduleur central modulaire 1+X » sur le marché et Gamesa Electric a remporté des prix à la suite du lancement de son onduleur central Proteus PV.

Le dispositif modulaire de Sungrow propose une augmentation de sa capacité par incréments de 1,1 MW jusqu’à 8,8 MW, pour répondre aux besoins des développeurs de projets tout en promettant des rendements énergétiques plus élevés. Gamesa a quant à lui opté pour l’efficacité la plus importante du secteur avec son onduleur made in Spain, dont les modèles compacts atteignent jusqu’à 4 700 kVA.

Si de nouvelles gammes d’onduleurs strings ont vu le jour tout au long de l’année, ce sont les onduleurs centraux qui ont présenté les nouveaux produits les plus intéressants à l’échelle commerciale.

Le hors réseau se développe

En 2022, certains fabricants d’onduleurs ont transformé des niches en opportunités de marché plus vastes : davantage d’onduleurs hors réseau ont ainsi été commercialisés cette année, et plus d’onduleurs étaient certifiés pour un fonctionnement à la fois sur et hors réseau, venant ajouter d’autres options aux solutions uniquement connectée au réseau. Curieusement, les fabricants qui commercialisent leurs solutions en Europe et aux États-Unis avaient auparavant établi des marchés dans des régions telles que le Pakistan, les Philippines et l’Afrique du Sud, où les coupures de courant sont plus fréquentes. Face à la crise énergétique et à la crise climatique, le savoir-faire provenant d’endroits où le réseau est moins stable gagne en importance.

Règle empirique

Alors que les onduleurs atteignent leur maturité technique et que propriétaires de projets et particuliers recherchent une moindre maintenance ainsi qu’une longévité accrue, quelques études utiles, sortes de guides sur le cycle de vie de la centrale, ont émergé en 2022. Une étude réalisée par l’Université des sciences appliquées de Berne montre par exemple que les performances de la plupart des onduleurs PV et des optimiseurs de puissance restent optimales jusqu’à 15 ans (ce qui rejoint la règle empirique qui prévaut actuellement dans le secteur), après avoir évalué les études de défaillance des onduleurs sur 1 280 systèmes PV dotés de 2 151 onduleurs. Les chercheurs ont ainsi mis au jour des craintes fondées relatives aux onduleurs non remplacés, qui provoquent un vieillissement accéléré.

Traduction assurée par Christelle Taureau.

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