Panneaux solaires et coupure de courant : 4 solutions

Votre installation solaire s'arrête parce que l'onduleur a besoin du réseau, et les règles lui imposent de se couper. Pour continuer à produire, un équipement de votre site doit d'abord former son propre réseau. C'est un onduleur-chargeur avec batterie, ou un groupe avec batterie. Notre guide sur le groupe no-break pour entreprise compare UPS, groupe et batterie. Cet article parle des panneaux que vous avez déjà. La solution est la plus rentable quand le même système de batterie pour entreprise stocke aussi votre solaire et écrête vos pointes chaque jour.

Vous l'avez peut-être vécu. Un matin ensoleillé, une centaine de panneaux sur le toit, et soudain tout s'éteint. Les onduleurs affichent une erreur, la chambre froide se réchauffe et la production s'arrête. Quelqu'un pose la question évidente : nous produisons notre propre électricité, pourquoi n'avons-nous plus rien ?

L'installateur répond d'un mot : anti-îlotage. Ce que cette réponse cache, c'est le coût. Le jour où vous avez le plus besoin de vos panneaux, ils ne font rien. Et les astuces des forums, comme ponter l'onduleur ou brancher un groupe, peuvent le détruire. Elles peuvent aussi mettre en danger les techniciens dans la rue.

Une ferme de St-Georges-sur-Meuse tournait entièrement sur un groupe électrogène, faute de raccordement. Avec des panneaux solaires et une batterie, le groupe ne sert plus que de secours. À Gingelom, le grand problème était l'arrêt régulier des panneaux solaires. Notre système semi-hors réseau fait en sorte que cela ne puisse plus arriver. Le réseau ne sert plus que de secours en cas de manque d'énergie. Le système compte 30 kVA de puissance d'onduleur et 46,2 kWh de batterie.

Est-ce que les panneaux solaires fonctionnent en cas de coupure de courant ?

Non, pas avec un onduleur réseau classique : il suit le réseau, et les règles lui imposent de se couper quand le réseau disparaît. Les panneaux produisent toujours du courant continu au soleil. L'onduleur le transforme en courant alternatif, au rythme de la tension du réseau. Sans cette tension, il n'a plus rien à suivre.

S'y ajoute une règle de sécurité. Synergrid C10/11, la prescription technique des gestionnaires de réseau belges pour la production raccordée au réseau, impose dans chaque onduleur un système de séparation automatique. Il doit détecter un îlotage non planifié selon la norme EN 62116 et déconnecter.

La raison est simple. Un technicien qui répare un câble doit pouvoir compter sur un réseau coupé qui reste coupé. Votre onduleur ne peut pas garder un morceau de la rue sous tension. L'arrêt n'est donc pas une panne : l'onduleur fait son travail.

Quel onduleur continue à fonctionner en cas de coupure de courant ?

Seul un onduleur capable de former son propre réseau, ou placé derrière un appareil qui le fait, continue à produire. Tous les autres s'arrêtent, quelle que soit la marque ou la taille du toit.

Une batterie seule n'y change rien. Beaucoup de batteries vendues avec des panneaux s'arrêtent aussi pendant une coupure, car leur onduleur suit lui aussi le réseau. Notre article sur la batterie domestique avec secours décrit le même piège pour les maisons. Pour les entreprises, notre article sur l'onduleur dont une entreprise a besoin compare onduleurs solaires, hybrides et chargeurs.

Pouvez-vous ouvrir le disjoncteur principal et laisser vos panneaux alimenter votre site ?

Non. Chaque version de cette astuce est inutile ou dangereuse. Après chaque grande panne, des propriétaires essaient, et les forums sont pleins des résultats.

Les idées habituelles sont celles-ci. Ponter l'onduleur pour qu'il « croie » que le réseau est là. Lui donner un faux réseau avec un petit onduleur, une batterie de voiture ou un UPS. Ou brancher un groupe sur une prise, disjoncteur principal ouvert. La réponse des électriciens est toujours la même.

• Un petit onduleur ou un UPS ne peut pas absorber le courant solaire. L'onduleur solaire pousse la tension vers le haut, le petit appareil essaie de la retenir, et l'un des deux lâche.
• Un groupe électrogène ne peut pas absorber de courant non plus. Le courant solaire qui repart vers lui peut l'endommager. Les onduleurs solaires doivent être isolés ou régulés.
• Un disjoncteur oublié peut tuer. Si le réseau revient, ou si votre site est encore raccordé, vous mettez sous tension un câble sur lequel quelqu'un travaille.
• Votre assureur et l'organisme de contrôle ne l'accepteront pas. Un raccordement improvisé n'est pas une installation contrôlée.

Comment être autonome en cas de coupure de courant ? Les quatre vraies solutions

Chaque vraie solution sépare votre site du réseau et forme un réseau local. Vos onduleurs solaires ont alors de nouveau quelque chose à suivre. Elles diffèrent par la part du site qu'elles alimentent, et pendant combien de temps.

Solution 1 : un onduleur hybride avec sortie de secours

Un onduleur hybride avec fonction de secours sépare un circuit secouru du réseau et l'alimente à partir des panneaux et de la batterie. Fronius, par exemple, propose deux niveaux. Sa fonction de base « PV Point » alimente des consommateurs monophasés jusqu'à 3 kW, même sans batterie. Son « Full Backup » demande une batterie et un dispositif de commutation qui déconnecte le site du réseau en sécurité.

Pour une entreprise, c'est la petite solution. Elle convient à un bureau, une baie de serveurs ou un système d'alarme. Elle ne portera pas une chambre froide, un compresseur ou une ligne de production.

Solution 2 : un onduleur-chargeur qui forme le réseau, avec vos panneaux derrière lui

Ici, un onduleur-chargeur, comme un Victron MultiPlus-II ou Quattro, se place entre le réseau et vos charges critiques. Vos onduleurs solaires existants sont raccordés sur sa sortie. Selon Victron, l'onduleur-chargeur reprend en moins de 20 millisecondes quand le réseau tombe. Il crée alors un micro-réseau local, que les onduleurs solaires acceptent : ils continuent à produire.

Quand la batterie est pleine, l'onduleur-chargeur augmente légèrement la fréquence. Les onduleurs solaires réagissent en produisant moins, et la batterie n'est pas surchargée. Victron appelle cela le frequency shifting. Une règle s'applique : la puissance solaire derrière l'onduleur-chargeur ne peut pas dépasser sa puissance continue (la « règle du facteur 1,0 »).

C'est la voie habituelle pour une entreprise qui a déjà des panneaux. Vous gardez les onduleurs et les panneaux, et vous ajoutez la partie qui forme le réseau. Les grands sites font travailler plusieurs appareils en parallèle et en triphasé.

Solution 3 : un système semi-hors réseau, avec le réseau en secours

Dans un système semi-hors réseau, votre site tourne normalement sur son propre système : panneaux, batterie et onduleur-chargeur. Le réseau public sert en fait de générateur. Il prend le relais la nuit, quand il y a peu de soleil ou quand la batterie est basse. Un commutateur de transfert automatique passe très vite de l'un à l'autre et les garde séparés.

La conséquence pendant une coupure est simple : votre propre système continue à tourner. C'est ce que fait aujourd'hui le site de Gingelom. Nos systèmes semi-hors réseau vont jusqu'à 75,6 kVA sur un raccordement standard 3 x 400 V + N, 63 A. Une ferme à Tielt applique la même logique avec une commande intelligente.

Solution 4 : un groupe électrogène comme réseau, avec batterie

Pour les longues coupures, un groupe électrogène est la deuxième source. Un Victron Quattro a deux entrées AC, par exemple le réseau et un groupe, et se connecte automatiquement à celle qui est active. La batterie reprend d'abord, sans interruption. Le groupe ne démarre que quand la batterie est basse, et il la recharge en même temps.

Dans les bois de Gedinne, un générateur est couplé au système semi-hors réseau en cas de coupure de courant. À Maasmechelen, le client avait un groupe de secours qui restait à l'arrêt. Notre système semi-hors réseau l'a rendu utile : le client choisit le réseau ou le groupe pour charger son propre système. Notre article sur le groupe électrogène avec batterie explique comment les deux se partagent le travail.

Vous hésitez entre un inverseur manuel ou automatique pour le groupe lui-même ? Lisez notre article sur l'inverseur de source pour groupe électrogène.

Que mettre sur le tableau secouru, et quelle taille de batterie prévoir ?

Ne mettez sur la partie secourue de votre installation que ce qui doit continuer à tourner. Dimensionnez ensuite la batterie sur ces charges et sur les heures à couvrir. Le solaire allonge la journée, mais il ne remplace pas la batterie la nuit ou sous les nuages.

Deux chiffres décident. L'énergie (kWh) fixe combien de temps vous tenez. La puissance (kVA) fixe ce qui peut démarrer. Un moteur appelle plusieurs fois son courant nominal pendant quelques secondes. Une petite sortie de secours peut caler sur un seul compresseur, même avec une batterie pleine.

Dans un système Victron, vous fixez une réserve minimale dans la gestion d'énergie (ESS). La batterie ne descend en dessous que si le réseau tombe. Au-dessus de cette réserve, elle travaille chaque jour pour votre autoconsommation solaire et votre pointe.

Que se passe-t-il si la batterie se vide pendant une longue coupure de courant ?

Alors des onduleurs solaires couplés en AC ne peuvent pas redémarrer le système, même en plein soleil. Ils ont besoin d'un réseau à suivre, et l'onduleur-chargeur à batterie vide n'en forme plus. C'est le piège du démarrage à froid.

Des propriétaires de systèmes couplés en AC le décrivent après des tempêtes d'hiver. La batterie s'est vidée la nuit, et le lendemain matin les panneaux sont restés à l'arrêt. Victron donne la solution. Pour les systèmes hors réseau et de secours qui doivent passer de longues pannes de réseau, il conseille d'ajouter des régulateurs solaires MPPT. Ils raccordent les panneaux directement à la batterie côté DC : le soleil peut recharger une batterie vide sans réseau.

Que demandent ORES, RESA et les autres gestionnaires de réseau pour un site en îlot ?

Votre site peut fonctionner en îlot, si aucune partie du réseau public n'est concernée et si le basculement se fait en sécurité. C10/11, qui s'applique chez tous les gestionnaires de réseau de distribution belges, en fixe les règles.

• Les unités hors réseau qui alimentent une partie raccordable au réseau doivent basculer selon le principe « break before make ». D'abord séparer, ensuite reprendre.
• Un système d'alimentation de secours ne peut fonctionner en parallèle avec le réseau que brièvement : 5 minutes maximum par basculement. Chaque mise en parallèle est notée dans un registre.
• Chaque installation de production doit avoir un sectionneur de sécurité verrouillable, toujours accessible au gestionnaire de réseau.
• Les grands sites industriels en haute tension peuvent demander au gestionnaire de réseau de passer en îlot avec leurs charges critiques. Les conditions figurent alors dans le contrat de raccordement.

S'y ajoute le contrôle de l'installation selon le RGIE. Si le système fonctionne en parallèle avec le réseau, il doit aussi être déclaré au gestionnaire de réseau. Une alimentation de secours n'est jamais un projet à bricoler soi-même. Notre article sur le groupe no-break couvre les règles de l'alimentation de secours en général.

Quand garder vos panneaux solaires en marche pendant une coupure n'en vaut-il pas la peine ?

Quand les coupures sont courtes et rares, et que rien sur votre site ne perd d'argent en une heure.

Pour les coupures annoncées à l'avance, lisez notre article sur la coupure programmée. Pour le risque d'un grand black-out, lisez ce que le plan de délestage signifie pour votre entreprise.

Que se passe-t-il quand vous nous demandez de garder votre solaire en marche pendant une coupure ?

Nous partons de votre installation existante et de ce qui doit continuer à tourner.

1. Étape 1: Analyse. Nous relevons vos onduleurs, vos panneaux et vos charges critiques, avec leurs courants de démarrage. S'il manque des données, nous pouvons d'abord mesurer votre consommation.
2. Étape 2: Conception. Nous choisissons la solution : sortie de secours, onduleur-chargeur qui forme le réseau, semi-hors réseau ou groupe, et la part du solaire couplée en DC.
3. Étape 3: Installation et mise en service, avec le basculement et les protections exigés par les règles.
4. Étape 4: Suivi et support. Vous suivez la production, l'état de charge et la consommation dans l'application et le portail VRM.

Nos systèmes de batterie pour entreprises vont de la petite installation de PME aux systèmes modulaires jusqu'à 1 MW. L'alimentation de secours et la continuité des activités font partie de leur rôle. Notre logiciel de suivi montre ce qui se passe sur votre site, aussi pendant une coupure.