Le document présente une formation SMA sur la conception et la surveillance des installations photovoltaïques en Tunisie, couvrant divers aspects techniques, produits, et dimensionnement des systèmes. SMA, une entreprise leader fondée en 1981, propose une gamme complète de solutions pour le photovoltaïque, avec plus de 25 GW installés mondialement. Il inclut également des informations sur les différentes technologies photovoltaïques, les fonctionnalités des onduleurs, et des exemples d'installations réalisées.

1. Formation SMA – Tunis -- TUNISIE – 01/2013
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
Serge COMMUNAL

2. Agenda
> Présentation de la société SMA
> Concevoir et surveiller une installation photovoltaïque avec les produits SMA
> Fonctionnalités des onduleurs
> Produits SMA et exemples d’installation
> Dimensionnement à l’aide de Sunny Design
> Communication dans les onduleurs SMA
> Le réseau RS485 et ses possibilités
> Alimentation électrique en ilotage
> Base d’un système en ilotage
> Catalogue produits Sunny Island
> Le système Sunny Island (Gestion des batteries, des générateurs, composants,
raccordements)
> Références
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3. Agenda
> Grandes centrales
> Concept décentralisé
> Références
> Concept centralisé
> Gamme Sunny Central
> Références
> Systèmes photovoltaïques hybrides
> Fuel Save Controller
> Evolution du système
> Références
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4. Présentation SMA Solar Technology AG
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5. SMA Solar Technology AG
> Créé en1981
> CA 2011 : 1,7 milliard EUR
> Plus de 25 GW installés dans le monde
> Présent dans 21 marchés à travers le monde
> Plus de 5 500 collaborateurs
> Plus de 1 000 professionnels en recherche et
développement
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6. SMA couvre tous les segments du marché, dans le monde entier
Toutes les applications
Toutes les plages de puissance
Tous les types de
panneaux
photovoltaïques
Connexion
Résidentiel
réseau
< 2 kW
Panneaux
cristallins
Résidentiel
Site isolé
2 kW à 30 kW
Couche mince
Grandes toitures
Système
30 kW à 500 kW
d'alimentation
de secours
Grandes centrales
Panneaux à
concentration
1 MW et au-delà
 Chaque segment de marché a des exigences de produits différentes.
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7. SMA leader du marché et leader technologique
Gamme complète de produits
Feuille de route R&D
Diesel PV
Sunny
Home
Manager
Sunny
Boy
Sunny
Tripower
Offre complète de Service
Sunny
Central
+
Nouvelles
plateformes
produits
Activité
hybride
Gestion de
l’énergie
Présence mondiale
Réparation/
Pièces
détachées
Service sur site
Service en Ligne
Extension
de Garantie
SMA France
Siège social
Filiales
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8. 25
gigawatts
installés par SMA dans le
monde
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8

9. 1000
experts
dans la recherche
et le développement
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10. SMA France : acteur majeur du photovoltaïque en France
> Créée en 2007
> Siège social à Saint-Priest (69)
> Plus de 50 collaborateurs
> Plus de 50 % de part de marché en 2011
> Des antennes techniques à Lyon,
Aix-en-Provence, Toulouse, Troyes
> Couverture de l’Outre-mer
Siège de SMA France, Saint-Priest (69)
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11. Concevoir et surveiller une installation photovoltaïque avec les produits SMA
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12. Principe du système PV connecté réseau
Générateur PV
Onduleur
Réseau public
Protection et compteurs
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13. Générateur PV
> Module : association de cellules en série (ou parallèle parfois) pour obtenir une tension DC désirée.
> String : modules photovoltaïques connectés en série pour augmenter la tension DC.
> On associe des strings identiques en parallèle pour augmenter le courant DC.
> Si les strings ont une orientation ou composition différente (tension DC résultante différente), on utilise
un onduleur multistring ou plusieurs onduleurs.
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14. Différentes technologies PV
Cellules Silicium :
Silicium monocristallin (c-Si)
16 % < < 20 %, 160 W/m² < P < 200 W/m²
Silicium poly- ou multi cristallin (poly-Si ou mc-Si)
15 % < < 16 %, 150 W/m² < P < 160 W/m²
Cellules couche mince :
10 % <
< 13 %, 100 W/m² < P < 130 W/m²
Silicium Amorphe (a-Si ou a-Si:H)
CdTe (Cadmium telluride)
CIS (Copper indium diselenide CuInSe2)
CIGS (Copper Indium Gallium Diselenide) multicouches
GaAs (Gallium arsenide) cellule multijonction
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15. Caractéristiques de l‘onduleur PV
> Bon rendement du système (même à puissance réduite)
> Recherche du MPP
> Peu d‘interférence réseau
> Fonction de contrôle aisée
> Accès aux données de fonctionnement et diagnostic facile
> Installation facile et sécurisée
> Un bon ratio prix / performance / fiabilité
> Haute fiabilité
> Robustesse (gamme de température, poussière, IP)
> Modularité de l’installation
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16. Fonctionnalités des onduleurs
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Et tentons l‘impossible !
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17. Onduleur avec transformateur
MPP
SMA – Grid Guard
Pont en H
Tracker
Transformateur
Mise à la
terre
optionnelle
+/-
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Affichage
Interfaces de
communication
en option
Poignée ESS
Electronic
Solar
Switch
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18. Onduleur sans transformateur
Pont – H5
Entrées DC avec 5*2 connecteurs
MPP
SMA – Grid Guard
Tracker
Poignée ESS
Surveillance
du défaut à
la terre
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Power
Balancer
Ecran
graphique
Interfaces de
communication
en option
Mesure du
courant de
défaut
(RCMU)
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Electronic
Solar
Switch
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19. SUNNY TRIPOWER triphasé
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20. Montage
> Surface de montage solide, ininflammable
> Température ambiante entre -25°C et +60°C
> Espace libre d‘au moins 300 à 500 mm autour de l‘onduleur
> Si nécessaire, ventilation forcée du local
> Danger de brulures le système de refroidissement de l´appareil peut atteindre une température de 85 °C
> Positions de montage possibles:
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21. Contrôle électrique coté DC
> Les instructions suivantes sont à suivre lors de l´installation :
> Contrôler la tension du générateur PV ( < tension d´entrée max.!)
> Contrôler la tension du générateur PV par rapport à la terre
> Mettre toutes les parties métalliques accessibles du générateur PV à la terre
Personnel qualifié uniquement
(tensions AC et DC)
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22. Connexions AC et DC de l’installation
> Connexions DC :
> Connecteurs Sunclix®
> Fonctionnement sécurisé
> Connexion / déconnexion des câbles sans outil spécifique
> Connexions AC :
> Bornier à vis
> Différents types de connecteurs
> Bornier à ressorts
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23. Protection intégrée
> Electronic Solar Switch ESS
> Pas de perte
> Pas d‘installation supplémentaire
> Pas de coût additionnel
> Le guide UTE C15-712-1 exige désormais un coffret DC
Applicable à partir de Janvier 2011
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24. Electronic Solar Switch (ESS) – Fonctions
> Fonctions :
> Déconnecter l’onduleur du générateur PV
> Eviter l’arc électrique
> Procédure de déconnexion :
> Etape 1: Ouvrir le circuit coté AC
> Etape 2: Ouvrir le circuit coté DC en retirant la poignée ESS
> Interruption du courant
> Etape 3: Déconnecter tous les connecteurs DC
> Sans arc
 Déconnexion sûre du générateur PV
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25. Classe de Protection IP65
> Avantages pour l’opérateur
> Durée de vie produit augmenté
> Protection des personnes contre l’accès avec les
doigts, un outil ou un fil
> Avantage pour l’installation
> Grande flexibilité dans le choix du lieu de
montage (intérieur ou extérieur sous toute
latitude))*
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26. OptiCool®
> Refroidissement intelligent pour rendement
maximum pour tout lieu de montage
> Haute performance même à températures élevées
> Deux compartiments séparés (IP54 et IP65)
> Compartiment électronique protégé (IP65)
SMC
> Selfs de puissance activement refroidies
> 2 ventilateurs contrôlés en vitesse combinant
refroidissement actif et passif.
> Fatigue des composants minimisée pour une
meilleure longévité
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SB 3300 et 3800
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27. Normes de protection respectées
Surveillance du réseau :
VDE 126-1-1 ou standards
internationaux
Protection des personnes :
DIN VDE 0100 et DIN VDE 0105
Normes CEM :
Emission NF EN 50081 et
Immunité NF EN 50082
IEC EN 61000-6-1, 2, 3, 4
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28. Technologie de protection
> Contrôle de la tension de réseau et la fréquence, comparés à des valeurs-seuils en
accord avec la VDE 0126-1-1 (modification possible avec code Grid Guard) :
> 184V (80%) < Tension < 264.5V (115%), déconnection si 10mn à 253V (110%)
> Fréquence de 47.5Hz à 50.2Hz
> Détection d’ilotage
> Séparation électrique entre générateur solaire et réseau par le transformateur, ou
contrôle de défauts de courant dans les onduleurs sans transformateur :
> Injection de courant DC sur le réseau : 1A max (coupure < 0.2s)
> Courant résiduel (perte - résistif) : 30mA max (coupure < 0.3s)
> Courant de décharge (fuite - capacitif) : max 300mA (coupure < 0.3s)
> Contrôle d'erreur en continu via unité de commande opérationnelle redondante
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29. Surveillance du défaut d’isolement à la terre
> La valeur de la résistance électrique entre les connexions „DC+“, „DC--“ et le potentiel de
la terre est contrôlée de façon permanente (tant que la tension d´entrée DC est appliquée)
> Onduleur avec transformateur :
> La LED rouge s’allume, l’onduleur continue à alimenter le réseau.
> En France, le nouveau guide C15-712-1 impose l’arrêt et la déconnexion
> Onduleur sans transformateur :
> La LED rouge s’allume, l’onduleur est immédiatement déconnecté.
La LED rouge signale également, que le contrôle de température des varistors a déclenché.
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30. Varistors de protection surtension
> Protection contre surtension de
forte valeur
> Ne remplace pas les parafoudres
> Connexion entre chaque polarité
et la terre
> Surveillés en température
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31. Produits SMA et exemples
d’installation
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32. Evolution de la gamme en 2013
Puissance AC max (W)
1,000
Avec
Transformateur
(#14)
200
SB 1200 SB 1700
3,000
4,000
SB 2500 SB 3000 SB 3300
5,000
6,000
SMC 4600 5000 6000 A
7,000
9,000 11,000
20,000
7000HV -11*
SB 3800
* onduleur avec gestion du réactif
SB 200 / 240
Sans
Transformateur (#31)
2,000
SB2000HF-30 SB2500HF-30 SB3000HF-30
SB1300TL SB1600TL SB 2100TL
STP 5000 6000 7000 8000 9000 TL-20
SMC 6000TL 7000TL 8000TL
SB3000TL-20 SB3600TL-20 SB4000TL-20
SB5000TL-20
SB3000TL-21 SB3600TL-21 SB4000TL-21
SB5000TL-21
SB2500TLST-21 SB3000TLST-21
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SMC 9000TL 10000TL 11000TL
9000TLRP* 10000TLRP* 11000TLRP*
STP 8000TL-10, 10000TL-10, 12000TL-10, 15000TL-10, 17000TLSTP 15000 / 20000 TLHE-10 TLEE-10
10,
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33. Noms des produits
> Exemple :
SB 5000TL -20
Version Produit
Topologie onduleur
rien = Transformateur 50 / 60 Hz
TL = sans transformateur
HF = Transformateur haute fréquence
RP = gestion de la puissance réactive
(A = boitier aluminium)
(HV = gamme de tension étendue)
(HC = fort courant)
Puissance AC (W)
SB = Sunny Boy
SMC = Sunny Mini Central
STP = Sunny Tripower
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34. Systèmes connecté en réseau en Tunisie
> 1.000 systèmes installés en 2010
> Déjà plus de 1 MWc installé
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35. UDES – Algérie:
Système PV de 36kWc raccordé au réseau
> Système installé en 2011
> 132 modules PV de 260Wc
> 6 onduleurs type SMC 6000A
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36. Systèmes connecté en réseau au Maroc
> Aéroport Mohammed V à Casablanca
> 80 kWc
> Intégré en toiture
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37. Système connecté au réseau, Ruanda
> 250 kWc
> SMC6000A
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38. Dimensionnement / Sunny Design
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39. Courant en A
Courant en A
Comparaison diagrammes de fonctionnement
générateur PV / onduleur
générateur PV
Tension en V
onduleur
Tension en V
Le diagramme de fonctionnement générateur PV et onduleur ne sont pas identiques.
Que faire :
> Sur-dimensionner
(tous les points possibles)
> Adapter « au mieux »
(accepter des écarts)
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ou
?
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40. Dimensionnement : règles générales
Règles de conception
 +70 °C :
Tension MPP
> tension d‘entrée mini de l‘onduleur
 -10 °C :
Tension à vide
< tension d‘entrée max. de l‘onduleur
 Ratio de puissance compris entre 90 ... 100 % (selon les conditions locales)
ratio de puissance = puissance DC max de l‘onduleur / puissance crête du générateur
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41. Aide au dimensionnement
> Logiciel Sunny Design
version 2.30
> Vous pouvez télécharger cet
outil gratuitement sur notre site
www.SMA-France.com ou
utiliser Sunny Design Web à
l’adresse suivante:
www.sunnydesignweb.com
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42. Dimensionnement avec Sunny Design
> Localisation
> Données de température
> Données réseau
> Ratio de puissance
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43. Dimensionnement avec Sunny Design
> Choix d’un panneau ou
création d’un nouveau
> Définition du nb de
panneaux ou de la
puissance désirés
> Proposition d’onduleurs
par le logiciel
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44. Dimensionnement avec Sunny Design
> Après sélection d’un
onduleur
> Vérification des données
de compatibilité
> Accès au réglage du
nombre de panneaux par
string
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45. Dimensionnement avec Sunny Design
> Dimensionnement des
câbles
> Calculs des pertes dans les
câbles pour compatibilité
C15712
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46. Dimensionnement avec Sunny Design
> Génération d’un rapport
technique pour
présentation client
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47. Communication dans les onduleurs SMA
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48. LED d´affichage SB / SMC
> OFF : 3 leds éteintes
> Test : 3 leds clignotent
> Attente : Led verte clignote
> ON : Led verte fixe
> Défaut Isolement ou varistor :
Led rouge
> Autre défaut : Led jaune
clignote à fréquence donnée
(ex : code 2 défaut réseau)
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49. Sunny Display
> Les mesures et états de fonctionnement suivants sont affichés sur l´écran à deux lignes du Sunny Display :
> Puissance AC instantanée
> Tension générateur solaire
> Énergie produite totale
> Temps de fonctionnement en heures
> Énergie du jour
> État actuel de fonctionnement
(MPP / Perturbation / Turbine …)
> L‘onduleur est pourvu d‘un capteur sonique : l´écran s´éclaire en tapotant contre le boîtier
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50. Afficheur nouvelle génération
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51. Afficheur & LED Nouvelle Génération
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52. Paramétrage Langue – Sunny Display
> Réglage de la langue de l’afficheur sur Sunny Display :
Langue
Switch S2
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A
B
Switch S1
Allemand
B
B
Anglais
B
A
A
B
Espagnol
B
Switch S1
Français
A
Switch S2
A
A
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53. Standards régionaux – Nouvelle Génération
> Compatible avec de nombreux standards internationaux
> Configuration facile sur site
> Par commutateurs rotatifs
> Choix de la langue d’affichage
> Anglais par défaut par cavalier
B
A
 A1 B9 Français VDE 0126.1.1 Puissance d’émission Bluetooth réduite
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54. Le réseau SMA RS485 et ses possibilités
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55. RS485 – Topologie
> Daisy Chain
> Etoile
> Anneau
> Backbone with stubs
 Max : 50 instruments avec une longueur de fil totale de 1200 m
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56. Câblage Sunny WebBox RS485
Participants au bus RS 485
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Sunny Webbox
Participants au bus RS 485
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Sunny Webbox
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57. Interface Piggy Back RS485
> 485PB-NR :
> Sunny Boy
> Sunny Mini Central
> Windy Boy
> Hydro Boy
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58. Interface pour onduleurs Nouvelle Génération (sauf HF)
> DM - 485 CB -10
> Concerne les Sunny Boy Nouvelle Génération et les SunnyTriPower
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59. Raccordements de la Sunny WebBox RS485
Local
Network
RS485
Flashview
Ethernet
Sunny Matrix
Sunny WebBox
RS485
Internet
www.sunnyportal.com
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60. Sunny WebBox RS485 - Fonctionnalités
> Collecte automatisée des informations des appareils connectés en RS485
> Connexion Ethernet vers Internet possible (interface pour le Sunny Portal)
> Mémoire interne et additionnelle possible (Fichiers .csv ou .xml)
> Serveur FTP (.xml ou .csv) / Push FTP (.xml)
> Serveur Web pour configuration ou monitoring (pas de logiciel nécessaire)
> Modem GSM (envoi de sms possible) OU modem analogique en options permettant l’envoi des
données au Sunny Portal
> Envoi de mails (alertes configurables)
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61. Sunny WebBox – Affichage des données
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62. Analyse des données avec Excel
> Ouverture d’un fichier .csv sous Excel
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63. Sunny SensorBox – Fonctionnalités
> Mesure de l’irradiation et de la température des modules
> Mesure optionnelle de la température ambiante et de la vitesse du vent
> Détection rapide de défauts en surveillant les performances du générateur PV
> Installation simple au niveau du générateur PV
> Intégration aisée au réseau RS485 existant
> Analyse des données sur PC ou via le Sunny Portal
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64. Sunny SensorBox – Raccordements
Capteurs
PC
Sunny SensorBox
Organe de communication
(ici WebBox)
Onduleurs
RS485 Power Injector
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65. Intégration de la SensorBox dans le réseau RS485
RS485 Power Injector
RS485 4 fils
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Onduleur
RS485 3fils
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Sunny WebBox
RS485 3 fils
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66. Sunny Portal - www.sunnyportal.com
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67. Possibilités du Sunny Portal
> Sûr
> Archivage gratuit des données de production
> Rapports de production et de défauts par email
> Suivi sur Internet par plusieurs utilisateurs avec niveaux d‘accès prédéfinis
> Pratique
> Données de fonctionnement présentées sous forme de tableaux ou graphiques
> Accès public à certaines pages sélectionnées dans Sunny Portal
> Intégration facile de pages Sunny Portal dans un site personnel
> Flexible
> Création de pages personnalisées avec visualisation des données
> Description d’installation personnalisée avec textes, images, graphes
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68. Sunny Portal – Príncipe de câblage
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69. Sunny Portal - Visualisation
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70. Sunny Portal - Rapports
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71. Sunny Portal MOBILE
> Affichage optimisé pour appareils mobiles
> Accès via :
> Application Android
> Application iPhone
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72. Alimentation électrique en îlotage
Soyons réalistes,
Et tentons l‘impossible !
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73. Applications typiques
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74. La Solution: L'onduleur en îlotage
> Alimentation autonome
> Choix des sources
d'énergie
> Adaptation aux conditions
locales
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75. Couplage DC
Bus d’alimentation
> Le raccordement de la source jusqu’au consommateur forme un “bus“
Contrôle de
la charge
Bus DC
> Raccordements des sources et des consommateurs via un bus DC
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76. Couplage AC
bus AC
Grande distance
> Sélection libre des sources d’énergie (composants standards)
> Grandes distances possibles entre sources
> Extension simple même après quelques années
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77. Avantages des systèmes hybrides raccordés au bus AC
» Grande flexibilité par couplage des
consommateurs et des générateurs sur bus AC
» Technologie AC standard utilisée dans une
gamme de puissance de plusieurs kilowatts
» Différentes sources d’énergies locales
renouvelables et conventionnelles peuvent former
un réseau hybride
» Extension du réseau simplifiée
» Extension possible à un générateur diesel
» Solution de sauvegarde en cas de faiblesse du
réseaux public
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
77

78. La base d'un système en îlotage
SMA France
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78

79. Sunny Island – Tâches de base
> Création du réseau
[f]
> Fourniture et contrôle de la fréquence
> Fourniture et contrôle de la tension
[U]
> Fourniture de puissance Fourniture de puissance active
> Fourniture de puissance réactive
[P]
> Transfert et conversion d’énergie
> Conversion de AC vers DC pour charge des batteries
[Q]
> Conversion de DC vers AC pour fourniture su réseau
~
SMA France
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=
79

80. Sunny Island – Gestionnaire de systèmes en îlotage
> Gestion des batteries
> Charge et décharge de batteries efficaces
> Gestion des batteries préservant la durée de vie
> Gestion des consommations
> Connexion et déconnexion des consommateurs selon consommation
> Capacité de surcharge
> Connexion très rapide de sources d’énergie supplémentaires
> Gestion du système
> Commande et Régulation des sources d’énergie
> Contrôle des autres Sunny Islands
> Relais de contrôle programmables
SMA France
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80

81. Sécurité
> Contrôle des courts-circuits
> Protection contre les surintensités
> Contrôle tension et fréquence
> Protection contre température excessive
> Protection anti-îlotage
SMA France
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81

82. Catalogue Produits Sunny Island
SMA France
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82

83. Catalogue Produits Sunny Island
Sunny
Island
6
SI 2224
SI 6.0H
SI 5048
3,8
11,0
8,4
11,0
50
2,9
6,0
6,5
8,0
39
SI 8.0H
12
MC-Box-6
MC-Box-12
36
MC-Box-36
100
300 kW
1min. Puissance AC Max. à 25 ºC
78
234
kW
30min. Puissance AC à 25 ºC
2,2
4,6
5,0
6,0
30
60
180
kW
Puissance AC Nominale à 25 ºC
SMA France
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83

84. Sunny Island 2224
Présentation
> SMA offre des solutions d’îlotages de 1 à
10 kW
> Systèmes compacts et puissants
> Extrêmement robuste grâce à :
> IP 54
> Design sans ventilation
> Appareil léger (env. 18 kg)
> Technologie HF
> Rendement de 93%
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
84

85. Sunny Island 2224 avec commande déportée
> 3 x LED pour visualisation :
> LED Onduleur
> LED Générateur
> LED Batterie
> Selon l’état de fonctionnement du système, trois
couleurs possibles :
> Vert, Orange, Rouge.
> Afficheur externe : Sunny Remote Control SRC-1
(manipulation facile et affichage)
> commande intuitive
> fonctionnement jusqu’à 20 m
> touche lumineuse
> SD-card
SMA France
Sunny Remote Control nécessaire pour mise en service !
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85

86. Sunny Island 2224
» Gestionnaires de systèmes en îlotage (gestion intelligente
des générateurs, des batteries et des systèmes)
» Extensible de manière modulaire pour fonctionnement
monophasé et triphasé
» Simple d'utilisation
Données techniques
Puissance
Courant AC
9,6 A / 25 A3s
Tension DC
24 V
Rendement
SMA France
2,2 kW
93,6 % ( max)
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
nom
/ 3,8 kW1min

87. Systèmes monophasé parallèle et triphasé
> Systèmes monophasé
parallèle et triphasé
> Cluster System non
disponible!
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
87

88. Sunny Island 5048
» Gestionnaire de systèmes en îlotage
(gestionnaire intelligent de systèmes, de
générateurs et de batteries)
» Extensible et modulaire pour fonctionnement
monophasé et triphasé, jusqu'à 300 kW
» Simple d'utilisation
Données techniques
Puissance
Courant AC
21,7 A
Tension DC
48 V
Rendement
SMA France
5,0 kW
95 % ( max)
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nom
nom
/ 8,4 kW1min
/ 120 A60ms

89. Sunny Island 6.0H et 8.0H
Onduleur chargeur de batteries :
Puissance de 6 kW ou 8 kW pendant 30 min
230 V / 50 Hz AC
48 V DC
» Simple
Facile à installer et à manipuler
» Robuste
Peut être utilisé partout, avec une durée de vie supérieure à 20 ans
» Flexible
Design précis avec un dimensionnement simple
SMA France
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89

90. Caractéristiques Sunny Island 6.0H et 8.0H
DC
SI 6.0H
6500 W
8000 W
6000 W
5000 W
6000 W
4600 W
Tension /Fréquence
230 V / 50 Hz
220 V / 60 Hz
230 V / 50 Hz
220 V / 60 Hz
230 V / 50 Hz
220 V / 60 Hz
Courant d‘entrée
Fonctions
SI 8.0H
Puissance en continu
Autre
SI 5048
Puissance pendant 30 minutes
AC
Designation
56 A
50 A
50 A
Tension batterie
48 V
48 V
48 V
Courant de charge continu
100 A
115 A
90 A
1~ paral.|3~| Multicluster
||
||
||
OptiUse / OptiBat / OptiPower
– ||
||
||
Affichage
Intégré
SRC-20
SRC-20
-25°C – +50°C
-25°C – +60°C
-25°C – +60°C
IP30
IP54
IP54
Gamme de température
Indice de protection
SMA France
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90

91. Sunny Island 5048
> construction
structurée
Carte Puissance
> installation facile
> maintenance
simplifiée
Affichage
Raccordements DC
Carte contrôle
Raccordements AC
Raccordement
Communication
SMA France
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91

92. Sunny Island 5048 – Zone de raccordement
> Zone de connexion flexible par passage de câble en option
> Connexions faciles pour Communication par connecteurs RJ45
SMA France
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92

93. Opticool (boitier moulé)
> Pour conditions ambiantes extrêmes
> Système Opticool
> Large plage de température (-25 à +50°C)
> Limitation en puissance à partir de 40°C (4 kW à 45°C)
Sortie air
chaud
Entrée air
frais
SMA France
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93

94. Principales caractéristiques des Sunny Island
> Facile à utiliser
> Commande centrale
> Guide Configuration Rapide (QCG)
> Installation facile
> Gestion des systèmes et générateurs
> Extensible et modulaire pour fonctionnement monophasé et triphasé
(Multicluster avec le SI5048, SI 6.0H, SI 8.0 H)
> Gestion des générateurs, conduite des générateurs
> Gestion des batteries
> Détermination exacte et intégrée de l’état de charge
> Capacité d’utilisation de la batterie supérieure de 30%
> Jusqu’à 100 % de durée de vie en plus
SMA France
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94

95. Raccordements du Sunny Island 5048
 Le SI5048 au cœur du système Sunny Island
SMA France
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95

96. Système Monophasé en parallèle
Sunny Island
Windy Boy
230V/50Hz
Jusqu’à 3 (4) Sunny Island en monophasé sur un set de batteries
SMA France
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96

97. Système Triphasé avec Sunny Island
Sunny Island
Sunny Boys
400V/50Hz
Triphasé sans Multicluster Box
SMA France
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97

98. Sunny Island 5048 Multicluster-Boxes
» Tout inclus
» Flexible grâce à 3 tailles différentes de 30
kW à 300 kW
» Fiable grâce à une commande d’urgence
simple du générateur
Données techniques
Nb. de SI
Puissance SI
30 / 60 / 180 kW
Puissance PV
55 / 110 / 300 kW
Puissance Gen.
SMA France
6 / 12 / 36
55 / 110 / 300 kW
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nom
nom
nom

99. Le système Sunny Island
SMA France
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99

100. Gestion de l‘énergie et de la consommation
> Démarrage et arrêts automatiques des générateurs
> selon l’état de charge
> selon la consommation
> Délestage de charge
> selon l’état de charge
> selon la consommation
> Contrôle des autres sources d’énergie AC
(Sunny Boy, Windy Boy, Générateur)
> Contrôle des Sunny Islands suivants selon les consommateurs
(Sleep Mode)
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
100

101. Gestion des batteries

102. Taches de gestion des batteries
>
Surveillance des valeurs limites
>
Calcul de capacité
>
Suivi de la décharge
>
Charge contrôlée des batteries
>
Affichage de l’état de charge (SOC )
SMA France
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102

103. Gestion des batteries
> Type de batteries :
> FLA:
Flooded Lead Acid (Pb-Acide liquide)
> VRLA:
Valve Regulated Lead Acid (Pb-Acide gélifié)
> NiCd:
Nickel Cadmium
> Capacités des batteries :
> De 100 à 10 000 Ah
> Tension batterie ajustable : 48V, 46V, 44V, 42V
> Évaluation précise de « l’état de charge, SOC » qui représente la
quantité d’énergie contenue dans la batterie par rapport à sa
capacité.
> Dans le système Sunny Island, le SOC représente une valeur
centrale, décisive pour presque toute les fonctions de contrôle.
SMA France
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103

104. Objectifs du système de gestion des batteries (BMS)
> Grande disponibilités et sécurisation par déconnexion
> en cas de dépassement de température haute
> avant décharge complète
> en cas de surcharge
> Durée de vie améliorée
> Régulation et contrôle de la pleine charge
> Doublement de la durée de vie
> Protection contre décharge complète par contrôle de la consommation
> Capacité d’utilisation des batteries augmenté de 30%
> Détermination exacte de la charge
> SI 5048 et SI 4500 sont les seuls onduleurs sur batteries avec un
calcul intégré de l’état de charge
SMA France
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104

105. Procédés de charge (1/2)
> Boost Charge (charge rapide)
> tension haute, temps plus court
> SOC de 85 à 90%
> Full Charge (pleine charge, tous les 14 jours)
> tension haute, temps moyen
> Obtenir SOC > 95%
> Equalizing Charge (équilibrage, tous les 180 jours)
> tension haute, temps plus long
> Equilibrage des cellules pour améliorer SOC full charge
> Float Charge (maintien, continuelle)
> tension faible, temps faible
> Maintien SOC > 70%
SMA France
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105

106. Procédés de charge 2/2
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
106

107. Protection Batteries
> Boites de raccordement batteries disponibles en
plusieurs versions
> Fusibles NH1 avec coupe-circuit intégré
> Détection de la fusion fusible sans ouvrir le
sectionneur
> Pour systèmes avec un seul Sunny Island
> Pour systèmes avec 3 Sunny Islands
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
107

108. Gestion des générateurs Sunny Island

109. Gestion des générateurs
> Démarrage :
> Manuel
> État de charge (SOC)
> Charge
> Temps
> Réglage des paramètres :
> Courant
> Optimisation de puissance réactive
>
Le générateur peut être renforcé par la pleine puissance du SI*
> Protection du générateur :
> Temps de chauffe ajustable
> Temps minimum de marche ajustable *
> Montée en puissance progressive
> Temps de rodage ou de refroidissement*
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
109

110. Types de générateurs
-
stationnaire, mobile
-
combustible: essence, diesel, huile végétale, ou
gaz
-
avec ou sans capotage
-
de 0.3 kW à quelques MW
-
avec extraction d’air chaud
-
1500 ou 3000 tours/minute
-
générateur synchrone, asynchrone ou à aimant
permanent
-
couplage direct ou avec onduleur
 Démarrage manuel ou à distance
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
110

111. Configuration rapide : Quick Configuration Guide
> Configuration du système : 003#01 (« 1phase », 1phase2 ; 1phase3, 3phase)
> Type de tension/fréquence : 003#03 AcVtgFrqSet (230 V_50 Hz, 220 V_60 Hz)
> Date : 003#04 Dt (dd.mm.yyyy)
> Heure : 003#05 Tm (hh:mm:ss)
> Type de batterie : 003#06 BatTyp (VRLA, FLA, NiCd)
> Tension nominale de la batterie : 003#08 BatVtgLst (24 V Sunny Island 2224)
> Capacité nominale de la batterie : 003#09 BatCpyNom (100 Ah à 10 000 Ah)
> Source de tension externe : 003#10 ExtSrc (PvOnly, Gen, Grid, GenGrid)
> Courant secteur maximal : 003#11 GdCurNom (0 à 25 A, 16 A)
> Courant du générateur maximal : 003#12 GnCurNom (0 à 25 A, 16 A)
> Interface générateur : 003#13 GnStrMod (Manual, GenMan, Autostart)
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
111

112. Composants du système Sunny Island

113. Sunny Boy
Onduleur Sunny Boy pour réseau Sunny Island
> SB 1100,1700, SB2500, SB 3000, SB3300, SB 3800
> Nouvelle génération: SB3000TL-20, 4000TL-20, 5000TL-21
> SMC 5000A, 6000A, 6000TL, 7000TL, 8000TL, 9000TL, 10000TL, 11000TL
> Sunny TRIPOWER
SB 1100
SB 1700
SMA France
SB 3000
SB 3300
SB 3800
SB5000TL-20
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
SMC
113

114. Windy Boys
> Intégration de petites éoliennes de différents
fabricants et différentes plages de puissances
> Pour « hybrider » un réseau isolé à base de PV
> Coopération avec de nombreux fabricants
WB 1100
WB 1700
SMA France
WB 1100LV
WB 3000
WB 3300
WB 3800
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
WB 6000A
114

115. Applications Windy Boy / Site hybride
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
115

116. Relais internes SI5048 (U)
> Relais de commande de Sunny Island 5048
> 2 relais intégrés (contacts secs NO et NC)
> Fonctions paramétrables, 15 fonctions différentes
(configuration dans le menu #241)
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
116

117. Raccordements
117

118. Sunny Island 5048 seul
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
118

119. Schéma d’un système monophasé
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
119

120. Schéma d’un système triphasé
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
120

121. Raccordements dans une MCBox
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
121

122. SOPREC– Algérie :
Système site isolé PV de 10 kWc
> Système installé en 2011
> 02 onduleurs type SMC 5000A
> 02 onduleurs type SI 5048
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013

123. Installation pour une maison privée au Maroc à Essaouira
Installation
> 1 x Sunny Island 5048
> 2 x SB 3300
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013

124. Alimentation électrique pour une maison privée au Ghana
>
Sunny Island 4248 en îlotage
>
PV : 4,3 kWc (2 Sunny Boy 3000)
>
Batteries : 23,5 kWh
>
Générateur : Diesel 6 kVA
Source: Energiebau Köln
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
124

125. Installation de désalinisation en Namibie
1. Installation
> 3 x Sunny Island 5048
> 3 x SMC 7000TL
> PV: 19,8 kWp
> Batterie: 1500 Ah48V
2. Installation
> 3 x Sunny Island 5048
> 3 x SB5000TL-20
> PV: 14,8 kWp
> Batterie: 1200 Ah48V
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013

126. Installation de désalinisation en Egypte
> 2 x Sunny Island 5048
> 2 x Sunny Boy 3300
> 2 x Windy Boy 2500
> 1 x Diesel Gen. 15 kWp (utilisation en backup
uniquement)
> Batterie: 1500 Ah48V
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013

127. Alimentation électrique d‘un village à Busunu (Nord Ghana)
>
Sunny Island 4248 (3) en îlotage
>
PV : 3 kWc (3 Sunny Boy 1100)
>
Batteries : 60 kWh
>
Générateur: Biocarburant 17 kVA
Source : Energiebau Köln
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
127

128. Grandes centrales

129. Concept décentralisé
» Sunny Mini Central
avec et sans isolation galvanique
» Taille d‘installation 15kW...> 50MW
» Temp. –25 ... + 60 °C
» Efficacité jusqu‘à 98%
» Installation et entretien local
Les solutions décentralisées sont populaires – structure des coûts et possibilité d’ installations et
d’entretien par des entreprises locales
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
129

130. Evolution de la gamme décentralisée en 2013
1,000
Avec
Transformateur
(#14)
200
SB 1200 SB 1700
3,000
4,000
SB 2500 SB 3000 SB 3300
5,000
6,000
SMC 4600 5000 6000 A
7,000
9,000 11,000
20,000
7000HV -11*
SB 3800
* onduleur avec gestion du réactif
SB 200 / 240
Sans
Transformateur (#31)
2,000
SB2000HF-30 SB2500HF-30 SB3000HF-30
SB1300TL SB1600TL SB 2100TL
STP 5000 6000 7000 8000 9000 TL-20
SMC 6000TL 7000TL 8000TL
SB3000TL-20 SB3600TL-20 SB4000TL-20
SB5000TL-20
SB3000TL-21 SB3600TL-21 SB4000TL-21
SB5000TL-21
SB2500TLST-21 SB3000TLST-21
SMA France
SMC 9000TL 10000TL 11000TL
9000TLRP* 10000TLRP* 11000TLRP*
STP 8000TL-10, 10000TL-10, 12000TL-10, 15000TL-10, 17000TLSTP 15000 / 20000 TLHE-10 TLEE-10
10,
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131. 500kWc – 68 onduleurs – Universal Studio - Singapour
SMA France
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131

132. 3,25MWc – 300 onduleurs – Thèbes
SMA France
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132

133. 7,7MWc – 900 onduleurs – Rapale en Corse
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
133

134. 22MWc – 6000 SB 3300 – Espagne - Almaraz
SMA France
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134

135. Concept centralisé
» Onduleurs Sunny Central avec isolation
galvanique :
connectés au réseau moyenne tension
» Sans isolation galvanique :
connexion directe au réseau moyenne tension
via transformateur moyenne tension
» Taille d’installation 100 kW... > 50 MW
» Efficacité jusqu’à 98.6 %
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
135

136. Gamme Sunny Central 2013
Max. AC
Power (kW)
...
500
600
700
800
1000
1250
1800
Sunny Central
CP XT
500CP XT
Stations MV
500MV
TCS500
SMA France
630, 720, 760, 800,
630MV
TCS630
850,
900CP XT
800MV
TCS800
1000MV
TCS900
TCS1000
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
1250MV
TCS1250
1600MV
TCS1600
TCS1800
136

137. Gamme Sunny Central 2013
Puissance de sortie
nominale AC @
500 kVA
50°C
630 kVA
700 kVA
720 kVA
740 kVA
760 kVA
780 kVA
800 kVA
850 kVA
900 kVA
Puissance de sortie
maximale AC @
25°C
550 kVA
700 kVA
770 kVA
792 kVA
814 kVA
836 kVA
858 kVA
880 kVA
935 kVA
990 kVA
Tension de sortie
AC
270
VAC
315
VAC
315
VAC
324
VAC
333
VAC
342
VAC
351
VAC
360
VAC
383
VAC
405
VAC
Tension MPP Min.
430
VDC
500
VDC
500
VDC
515
VDC
530
VDC
545
VDC
555
VDC
570
VDC
570
VDC
600
VDC
Rendement max./
Rendement
européen %
98,6 /
98,5
98,7 /
98,5
98,6 /
98,5
98,6 /
98,4
98,6 /
98,4
98,6 /
98,4
98,6 /
98,4
98,6 /
98,4
98,5 /
98,4
98,5 /
98,4
> Température min. -25°C
> Tension MPP Max. 850V
> Température max. 62°C (derating après 50°C)
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
137

138. Technologies de soutien du réseau
> Réduction de puissance active (P) à la demande
> Réduction de puissance active (P) en fonction de la fréquence
> Fourniture de puissance réactive (Q) en conditions normales
> Rester connecté en cas de chute de tension (FRT limité)
> Fourniture de courant réactif en cas de chute de tension (FRT complet)
SMA France
Formation SMA – Tunis – TUNISIE – 01/2013
138

139. Tests d’endurance et vérifications
Tests d’endurance
> Vérifications de routine
>
Contrôle visuel / vérification du câblage
>
Vérification du conducteur de mise à la terre
>
Test haute tension / contrôle de fonctionnement
>
Essai de fatigue de 1 000 h à température
maximum et pleine puissance
>
Mise sous tension : 1 000 cycles « démarrage -
fonctionnement - arrêt »
Tests avancés
Conditions climatiques
Humidité
Secousses sismiques
SMA France
Poussière
Interférences
électromagnétiques
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140. 5 MW – Cap Verde
> 5 MWp
> Réduction de plus de 8.000T CO2 par an
> Installation : 2010
> Onduleur : 8 x SC 630HE-11
> La plus grande installation en Afrique
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141. 10 MW - MASDAR City, UAE
> 16 x Sunny Central 560
> Masdar City, United Arab Emirates
> Réalisée : 2008
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Source Pictures: ENVIROMENA
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142. 40 MW, Juwi Solar Plant, Brandis, Allemagne
> 550,000 panneaux
> 35 stations
Type SMA SC 1000 MW
> Production par an : ca. 40 Mio. kWh
(consommation de 10.000 maisons p.a.)
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142

143. 85 MW, Montalto di Castro en Italie
> L‘installation la plus grande en Europe
> Modules: SunPower
> Onduleurs: 124 x SC620HE
> Surface: 283 ha
> Production d‘énergie pour 24.000 citoyens par
année (24h)
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143

144. Systèmes photovoltaïques hybrides
+
Groupe
Système
électrogène photodiesel
voltaïque
de l’intérêt d’associer des systèmes diesel aux
installations photovoltaïques
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145. 7 leviers clés en faveur des systèmes hybrides
1. Réduction des charges variables
Diminution significative de la consommation de
combustible
2. Réduction des émissions de CO2
Respect des obligations et/ou vente de certificats
Système
photovoltaïque hybride
3. Réduction de la durée de fonctionnement des
groupes électrogènes
Diminution des frais d’exploitation et de maintenance des
Rentabilité accrue / coûts
réduits
groupes électrogènes
4. Indépendance énergétique
Disponibilité de la ressource solaire en tous lieux
5. Sécurité de planification
Projet moins tributaire des variations de prix des
combustibles
6. Sécurité d’alimentation
Projet assurant une disponibilité/stabilité maximum
du système
Sécurité
d’approvisionnement
accrue / risque réduit
7. Aspects sociaux
Projet plus « vert », mieux accepté par la population
 De plus, la part de l’énergie photovoltaïque au sein d’un système hybride peut évoluer en permanence.
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146. Fuel Save Controller
Caractéristiques du Fuel Save Controller (FSC)
>
Le FSC fonctionne comme une unité de gestion de la puissance asservie à la
demande au sein du système global de production d’électricité
>
Module d’acquisition de données : analyse des variables de charge et d’état
du réseau (entrée analogique, transmission de données numérique)
>
Module de contrôle principal (« cerveau ») : réceptionne les exigences3
transmises par le système de contrôle des groupes électrogènes (via
Modbus/TCP), calcule la quantité optimale d’électricité photovoltaïque à injecter
dans le réseau et transmet des signaux à l’interface photovoltaïque (transmission
de données numérique)
>
Module d’interface photovoltaïque : baisse la production photovoltaïque en
fonction du point de consigne transmis par le module de contrôle principal ;
transmet l’information correspondante au (mini) réseau
>
Le système de contrôle des générateurs réagit à la réduction de la charge
efficace
>
Le délai de réaction global du système ne dépasse pas 5s pour les mesures
complètes, l’optimisation et l’adaptation de l’onduleur aux étapes de charge
>
Surveillance du système à distance via une interface Web
2
 Cette configuration système permet d’atteindre des taux de pénétration photovoltaïque de 60 %, tout en préservant
la stabilité globale du système et une commande souple des générateurs.
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147. Intégration d’un système PV à une installation de groupes électrogènes
> L’intégration totale du photovoltaïque (même sans batteries) réduit considérablement les coûts, à condition que
l’installation photovoltaïque soit optimisée pour le profil de charge spécifique
> Les caractéristiques des groupes électrogènes, telles que la charge minimum et la réserve tournante, doivent être
prises en compte
> Un régulateur de consommation de carburant (Fuel Save Controller) optimise l’« interaction » entre les panneaux
photovoltaïques et les groupes électrogènes1
Optimum PV
Défis techniques croissants
1.200
PV
GEN1
GEN2
GEN3
Last
Charg
e
1.000
800
Power [kW]
Point optimal2 :
économie de
0,1 €/kWh
600
400
200
22:00
20:00
18:00
16:00
14:00
12:00
10:00
8:00
6:00
4:00
2:00
00:00
-
Time
1. Une protection contre le retour de puissance évite tout risque pour les générateurs 2. Lorsqu’une technologie de stockage perfectionnée est en place
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147

148. Evolution du système en 4 étapes pour une solution évolutive
0
Système
traditionnel
1
2
Fuel Saver
+
> Système diesel
traditionnel
 Système hybride
photovoltaïque/diesel
> 20 % maximum de
pénétration
photovoltaïque1
possible
3 Réseau en site isolé
Fuel Saver +
+
régulé par le
générateur diesel
régulé par un
onduleur
+ + --
 Jusqu’à 60 % de pénétration
photovoltaïque1 possible
> Pas de
communication
intelligente entre
les groupes
électrogènes et
l’installation
photovoltaïque
4 Réseau en site isolé
> Système hybride
photovoltaïque/diesel avec
stockage
> Système hybride
photovoltaïque/diesel avec
stockage (et éolienne)
> Toujours 60 % de pénétration > 100 % à 120 % de
photovoltaïque1 mais moins
pénétration photovoltaïque1
de réserve tournante requise
possible
du côté des groupes
 Le Fuel Save Controller sert
électrogènes2
d’interface de communication
> Onduleur photovoltaïque
entre la charge, la
> Le Fuel Save Controller sert
compatible avec les systèmes
commande du générateur et
d’interface de communication
hybrides et onduleur
l’onduleur photovoltaïque
entre la charge, la
chargeur
commande du générateur,
l’onduleur photovoltaïque et > Générateur diesel en guise
un onduleur chargeur
de gestionnaire système
Disponible
standard
> Système hybride
photovoltaïque/diesel avec
stockage (et éolienne)
> 100 % à 120 % de
pénétration photovoltaïque1
possible
> Onduleur photovoltaïque
compatible avec les systèmes
hybrides et onduleur
chargeur
> Onduleur chargeur en guise
de gestionnaire système
 La technologie d’onduleur SMA prend parfaitement en charge chaque étape de cette feuille de route.
1. Rapport entre la puissance crête photovoltaïque et la puissance nominale des groupes électrogènes 2. Environ 5 % d’économies supplémentaires sur les frais de combustible
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149. Références : Île de Marawah – 490 kW
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150. Références : Qusahwira Camp – 370 kW
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151. Références : Villa Wadi Sifni
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152. Soyons réalistes,
Et tentons l‘impossible !
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