Panneaux solaires en autoconsommation : on décortique le kit Play de Sunology

Dans le cadre de notre dossier sur le solaire et les kits d’autoconsommation, nous avons demandé à Sunology un exemplaire de Play. L’occasion de découvrir les différents éléments du kit et de réaliser quelques mesures. Vincent Arrouet, cofondateur de Sunology, nous apporte des précisions.

Sunology… un rapport avec Synology ? Non, c’est le Sun et « ologie »

La première question portait d’ailleurs sur le choix du nom de la marque. Un clin d’œil à Synology, le fabricant de NAS (déformation professionnelle surement…) ? « Non […] J’ai plus pensé à Typology [une marque de cosmétique, ndlr] quand on a conçu le nom ». Pour Sunology, il s’agit en fait d’une association entre Sun (Soleil) et ologie pour parler de la « science du soleil ». Passons maintenant aux choses sérieuses.

Le kit prend la forme d’un immense carton livré sur une palette. Le montage tient ses promesses de simplicité. On ouvre le carton, on met en place deux vis à main, on pose le panneau solaire (il est directement installé sur son socle) et on branche deux câbles (dont la prise de courant). Le tour est joué.

Panneau chinois DMEGC de 405 watts

Notre kit comprend un panneau solaire d’une puissance maximum de 405 watts. Il est vendu 699 euros sur le site du fabricant. Il s’agit du modèle DM405M10-B54HBT de chez DMEGC Solar, un fabricant chinois comme c’est le cas pour la quasi-totalité des panneaux solaires en France. Ses mensurations sont de 172 x 113 x 3 cm pour 25,1 kg sur la balance. Le panneau est déjà installé sur un support inclinable en usine. Le fabricant ajoute à son kit deux supports en polystyrène. Ils se posent au niveau des pieds du panneau afin de le lester avec des charges. Parpaing, roche, sac de sable… à vous de voir.

Les caractéristiques techniques du panneau sont les suivantes :

• • Pmax : 405 watts (0/+3%)

• • Vmp : 30,91 volts (tension au point de puissance maximale)

• • Imp : 13,11 ampères (intensité au point de puissance maximale)

• • Voc : 37,21 volts ±4% (tension maximale du panneau)

• • Isc : 13,98 ampères ±4 % (intensité maximale du panneau)

Si vous avez suivi nos précédentes actualités, vous remarquez que Vmp x Imp = Pmax, donc tout va bien. Vmp et Imp correspondent en effet à la tension et l’intensité du panneau lorsqu’il délivre sa puissance maximum. On parle de Maximum Power Point Tacking (ou Mppt). Voc et Isc sont respectivement la tension et l’intensité maximums que le panneau peut délivrer. Pour de plus amples explications, on vous laisse relire nos précédentes actualités sur le sujet.

• • Monter son propre kit photovoltaïque : choisir ses panneaux solaires et son micro-onduleur

• • Kit solaire d’autoconsommation : que faut-il savoir avant d’en installer un soi-même ?

• • Beem, eKwateur, Sunethic, Sunology : notre comparatif de kits solaires pour l’autoconsommation, à partir de 600 euros

Bi-faciale et bi-verre

Une particularité mise en avant par Sunology avec son panneau est la technologie bi-faciale, qui permet de capter les photons par l’avant comme n’importe quel panneau solaire, mais aussi par l’arrière. Nous ne reviendrons pas aujourd’hui sur les performances, mais sachez que nous avons effectivement remarqué une hausse dans certaines conditions. La technologie bi-faciale n’est pas une exclusivité Sunology, loin de là. Elle est très répandue dans les cellules des fabricants, même si les panneaux ne la mettent pas toujours en avant.

Le panneau de notre kit Play est de type bi-verre : « les cellules sont encapsulées entre deux feuilles de verre qui sont généralement de 2 mm chacune », nous explique Vincent Arrouet. Nous aurons l’occasion de revenir plus en détail sur le fonctionnement des cellules bi-face et des différentes solutions (verre, backsheet) dans notre dossier sur les laboratoires de recherche du CEA.

Sur l’image ci-dessous, on voit bien que les cellules sont disposées de manière à laisser passer la lumière au niveau des interstices. Les photons peuvent alors « rebondir » (albédo est le terme technique) sur la surface au sol (plus ou moins bien suivant les cas) et venir frapper les cellules par l’arrière. La production peut être augmentée de 5 à 30 % selon Sunology.

Nous en profitons pour demander à Sunology pourquoi le bi-face n’est pas proposé sur les panneaux City à installer sur des balcons. « Sur les City, la technologie n’existe pas. Ce n’est pas un panneau classique avec une plaque de verre, c’est ce qu’on appelle de l’ETFE ». Wikipédia précise qu’il s’agit de « l'éthylène tétrafluoroéthylène, ou plus précisément le poly, plus couramment connu sous son abréviation ETFE ». C’est un fluoropolymère thermoplastique, bref une espèce de « plastique », désolé pour les puristes.

Le panneau City est semi-rigide (ou semi-souple, au choix) « pour lui donner une courbure ». Comme « ce n'est pas une plaque de verre, il n'y a pas de possibilité d'avoir du bifacial […] Quand on a cherché, on n'a pas trouvé quelque chose de correct en termes de performance et de prix », précise Vincent Arrouet. Les choses ont pu changer depuis, reconnaît-il.

Sunology fait confiance au chinois DMEGC pour ses panneaux et cellules

Nous demandons à Sunology s’il travaille toujours avec le même fournisseur de panneaux, DMEGC comme vu précédemment. La réponse est oui, « on travaille avec DMEGC pour Play. Quand on avait Systovi, on fabriquait nos panneaux Systovi avec des cellules DMEGC. On fait confiance à DMEGC parce que c'est ce qu'on appelle un fabricant tier one intégré, c'est-à-dire qu'il fait ses cellules ».

Systovi se présente comme un fabricant de panneaux solaires français. Vincent Arrouet et Pascal Janot (également cofondateur de Sunology) connaissient bien cette entreprise puisqu'ils en sont deux anciens responsables. Le premier était « directeur marketing commercial - Associé », le second « president & CEO » selon leur profil LinkedIn.

Nous posons ensuite la question de l’évolution des puissances des panneaux. Vincent Arrouet nous fait une rapide rétrospective sur les performances des panneaux, en prenant évidemment comme base de comparaison une surface identifique : « On faisait un panneau en 2009 de 180 watts. À l'instant où je vous parle avec des cellules Topcon [on y reviendra dans notre dossier sur le CEA, ndlr] qui est la nouvelle génération, on est à 425/430 watts  […] On ira chercher du 460/470 watts d'ici fin de l'année prochaine ».

Micro-onduleur Hoymiles HM-400 de 400 watts

Passons au micro-onduleur. C’est un Hoymiles HM-400 de 400 watts. Il a une plage de fonctionnement de 16 à 60 volts (donc supérieure au Voc, tout va bien !) avec une intensité maximum de 15 ampères avant coupure (là encore, au dessus du maximum du panneau). Rien à signaler d’inquiétant pour le moment.

La plage MPPT (Maximum PowerPoint Tracking, c’est-à-dire là où le rendement est maximum) est plus restreinte : entre 34 et 48 volts selon l’étiquette sur le micro-onduleur, alors que le panneau donne sa puissance maximale à 30,91 volts. Le panneau est donc un peu en dessous la plage optimale du micro-onduleur. De plus, il est indiqué que l’intensité d’entrée maximum est de 12,5 à 15 ampères (le micro-onduleur coupe), une valeur en dessous des 13,11 de l’Imp et des 13,98 de l’Isc du panneau.

Les caractéristiques techniques sont-elles bien alignées ?

Face à ces éléments surprenants, nous demandons des explications à Sunology sur le choix de son couple panneau/micro-onduleur. Le fabricant nous rappelle que « le principe de fonctionnement du micro-onduleur est de convertir de DC à AC à partir du meilleur point de puissance du panneau (MPPT : Maximum PowerPoint Tracking), c’est-à-dire le meilleur rapport en multipliant la tension max (Vmp) avec l’intensité max (Imp) du panneau ».

Vincent Arrouet ajoute que, « à partir du moment où la puissance max (Pmax) du panneau est dans la plage admissible de l’onduleur, on est bien. En l’occurrence, le HM400 optimise la conversion pour des puissances de panneau jusqu’à 320 à 500 Wc ». Wc pour Watts crête pour rappel, soit la puissance maximale d’un panneau dans des conditions idéales.

« Plus globalement, pour savoir si un panneau est bien adapté à un onduleur, il convient de respecter les deux conditions suivantes :

• • Que la Vmp du panneau soit dans la plage de tension max admissible par le micro-onduleur.  16 < 30,52 < 60.

• • Que l’Imp du panneau soit inférieure à l’intensité de court-circuit du micro-onduleur : 13,28 < 15 ».

Sunology ajoute que, contrairement à la fiche technique collée sur le micro-onduleur, « Hoymiles n’indique plus la plage de tension MPPT qui correspond en réalité à la plage de tension admissible (16-60V) ». On peut effectivement le constater sur ce PDF.

Nous demandons également au fabricant quel est rendement maximum que l’on peut atteindre avec son kit, et si des mesures ont été faites en interne. « Nous ne disposons pas d’une courbe, mais nous constatons par nos mesures et les remontées de nos clients qu’on obtient par temps clair et température optimale une puissance AC très proche du max du micro-onduleur, soit 400 VA (W) ». Pour Sunology, tout va bien.

Le micro-onduleur ne risque-t-il pas de trop chauffer ?

Dernier point, qui peut parraitre surprenant, la position du micro-onduleur. Il est plaqué à l’arrière du panneau, dans un coin supérieur. Ne risque-t-il pas de surchauffer (le fabricant indique 65°C pour la température ambiante) et l’installation d’un petit ventilateur pourrait-elle améliorer les choses ? Non et non selon Sunology, qui détaille sa réponse :

« 65°C correspond à la température ambiante de fonctionnement maximale. La température interne max admissible est de 85°C. En réalité, même exposé au soleil pendant quelques heures, le micro-onduleur est mieux refroidi que s’il était fixé en sous-face d’un panneau posé sur une toiture, avec 5 cm d’espace entre le panneau et la couverture.
C’est pour cela que nous n’avons jamais changé un micro-onduleur tombé en panne pour cause de surchauffe ».

Goujons « sauteurs » : Sunology travaille pour corriger le tir

Lors de nos essais sur différentes orientations du panneau solaire, nous avons actionné le système de vérins à plusieurs reprises. Lors de nos manipulation, nous avons constaté qu’un « goujon » avait parfois tendance à s’enlever trop facilement de son support. Le gonjeon de la photo ci-dessous est intégré dans le pied ajustable (à la verticale) dans la photo ci-dessus.

Un tour sur des groupes de discussion de clients confirme que nous ne sommes pas un cas isolé. Sunology est au courant de ce problème et nous donne quelques chiffres : « Sur les +59 000 stations PLAY livrées, nous observons un taux de défaut de 0,24 % sur cette pièce », soit un peu moins de 150 kits, seulement ou tout de même, au choix. Quoi qu’il en soit, le fabricant est conscient du problème : « Nous travaillons effectivement avec notre fournisseur pour rendre la fonction toujours plus robuste ».

Des améliorations sur le service client

On en profite pour poser la question de la disponibilité du service client de Sunology, un sujet qui revient aussi souvent dans les groupes de discussion. Le fabricant peut être joint par chat, email ou téléphone. C’est « une équipe de cinq personnes », en interne, mais qui doit faire face à des demandes très importantes : « environ 1 000 conversations de chat qui nous arrivent toutes les semaines, 800 appels téléphoniques et environ 600 ou 700 mails ». À cinq seulement, cela semble en effet compliqué de gérer cet aflux. Vincent Arrouet nous affirme avoir « investi sur la croissance de l'équipe », sans plus de détail. Il est aussi question d’un élargissement des heures d’ouvertures le soir et le week-end.

Dans la seconde partie de notre dossier, nous analyserons la production électrique du panneau ainsi que les fonctionnalités (et inconvénients) de la prise connectée livrée dans le kit.